Юпітер (планета)
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Юпітер, п'ята і найбільша планета Сонячної системи, більш ніж у два рази важча, ніж всі інші планети разом узяті і майже в 318 разів важча за Землю. Володіючи "сонячним" хімічним складом, найбільша планета Сонячної системи має масу в 70 - 80 разів менше тієї, при якій небесне тіло може стати зіркою. Проте, у надрах Юпітера відбуваються процеси з досить могутньою енергетикою: теплове випромінювання планети, еквівалентне 4х1017 Ут, приблизно в два рази перевищує енергію, одержувану цією планетою від Сонця.
Атмосфера Юпітера воднево-гелієва (за обсягом співвідношення цих газів складають 89% водню і 11% гелію). Уся видима поверхня Юпітера - це щільні хмари, розташовані на висоті близько 1000 км над "поверхнею", де газоподібний стан змінюється на рідке й утворює численні шари жовто-коричневих, червоних і блакитнуватих відтінків. Інфрачервоний радіометр показав, що температура зовнішнього хмарного покриву складає -133° С. Конвективні потоки, що виносять внутрішнє тепло до поверхні, зовні виявляються у виді світлих зон і темних поясів. В області світлих зон відзначається підвищений тиск, що відповідає висхідним потокам. Хмари, що утворюють зони, розташовуються на більш високому рівні(приблизно 20 км.), а їхнє світле фарбування пояснюється підвищеною концентрацією яскраво-білих кристалів аміаку. Темні хмари, що розташовуються нижче поясів складаються в основному з червоно-коричневих кристалів гідросульфіду амонію і мають більш високу температуру. Ці структури представляють області спадних потоків. Зони і пояси мають різну швидкість руху в напрямку обертання Юпітера. Період обертання коливається від 9 год. 49 хв. на широті 23 градуса до 9 год. 56 хв. на широті 18 градусів півн.ш. Це призводить до існування стійких зональних чи плинних вітрів, що постійно дують рівнобіжно екватору в одному напрямку. Швидкість в цій глобальній системі досягає від 50 до 150 м/с На границях поясів і зон спостерігається сильна турбулентність, що приводять до утворення численних вихрових структур. Найбільш відомим таким утворенням є Велика червона пляма, що спостерігається на поверхні Юпітера протягом останніх 300 років.
Велика Червона Пляма - це овальне утворення, що змінюється в розмірах, розташоване в південній тропічній зоні. В даний час воно має розміри 15х30 тис. км, а сто років тому спостерігачі відзначали в 2 рази більші розміри. Іноді вона буває не дуже чітко видимою. Велика Червона Пляма - це довготривалий вільний вихор (антициклон) в атмосфері Юпітера, що робить повний оберт за 6 земних діб і що характеризується, як і світлі зони, що сходять плинами в атмосфері. Хмари в ньому розташовані вище, а температура їх нижче, ніж у сусідніх областях поясів.
Космічний апарат "Вояджер 1" у березні 1979 м уперше сфотографував систему слабких кілець, шириною близько 1000 км і товщиною не більш 30 км, що обертаються навколо Юпітера на відстані 57000 км від хмарного покриву планети. На відміну від кілець Сатурна, кільця Юпітера темні (альбедо(відбивна здатність) - 0,05). і, імовірно, складаються з дуже невеликих твердих часток метеорної природи. Частки кілець Юпітера, швидше за все, не залишаються в них довго (через перешкоди, створюваних атмосферою і магнітним полем). Отже, раз кільця постійні, то вони повинні безупинно поповнюватися. Невеликі супутники Метис і Адрастея, чиї орбіти лежать у межах кілець, - очевидні джерела таких поповнень. З Землі кільця Юпітера можуть бути замічені при спостереженні тільки в ІЧ-діапазоні.
Юпітер має величезне магнітне поле, що складається з двох компонетних полів: дипольного (як поле Землі), що простирається до 1,5 млн. км. від Юпітера, і недипольного, що займає іншу частину магнітосфери. Напруженість магнітного поля в поверхні планети 10-15 ерстед, тобто в 20 разів більше, ніж на Землі. Магнітосфера Юпітера простирається на 650 млн. км (за орбіту Сатурна!). Але в напрямку Сонця воно майже в 40 разів менше. Магнітне поле захоплює заряджені частки, що летять від Сонця (цей потік називають сонячним вітром), утворюючи на відстані 177000 км від планети радіаційний пояс, приблизно в 10 разів могутніший земного, розташований між кільцем Юпітера і самими верхніми атмосферними шарами.
Магнітометричні виміри показали істотні збурювання магнітного поля Юпітера поблизу Європи і Калісто, що не може бути пояснене існуванням у цих супутників внутрішнього ядра з феромагнітної речовини, оскільки в такому випадку магнітне поле, спадаючи назад пропорційно кубу відстані, було б у вісім разів менше. Одне з можливих пояснень — порушення в оболонках планет вихрових електричних струмів, магнітне поле яких спотворює поле планети-гіганта. Ці струми можуть поширюватися в провідній рідині, наприклад у воді океану, із солоністю (37.5‰), близької до солоності океанів Землі, що лежить під поверхнею небесного тіла; його існування на Європі уже майже доведено. Вже в шарі води товщиною не набагато більше 10 км створювалися б вихрові струми, що забезпечують варіації, що спостерігаються.
Магнітосфера Юпітера утримує навколишню плазму у вузькому шарі, напівтовщина якого біля двох радіусів планети поблизу екватора еквівалентного магнітного диполя. Плазма обертається разом з Юпітером, періодично накриваючи його супутники. У системах відліку, зв'язаних із супутниками, магнітне поле пульсує з амплітудами 220 нтл (Європа) і 40 нтл (Калісто), наводячи вихрові струми в провідних шарах супутників. Ці струми генерують вихрові магнітні поля також дипольної конфігурації, що накладаються на власні поля цих супутників. Періоди зміни магнітних полів складають 11.1 і 10.1 год. для Європи і Калісто відповідно.
Внутрішню будову Юпітера можна представити у виді оболонок із щільністю, що зростає в напрямку до центра планети. На дні атмосфери, що всередину ущільнюється, товщиною 1500 км знаходиться шар газорідкого водню товщиною близько 7000 км. На рівні 0,88 радіуса планети, де тиск складає 0,69 Мбар, а температура - 6200° С, водень переходить у рідкомолекулярний стан і ще через 8000 км у рідкий металевий стан. Поряд з воднем і гелієм до складу шарів входить невелика кількість важких елементів. Внутрішнє ядро діаметром 25000 км - металосилікатне, що включає воду, аміак і метан, оточено гелієм. Температура в центрі складає 23000 градусів, а тиск 50 Мбар.
Навколо Юпітера, за даними на травень 2002-го роки обертаються 39 супутників, звернених до нього, через дію приливних сил завжди однією стороною. Їх можна розділити на дві групи: внутрішню, що включає супутників, і зовнішню. Супутники внутрішньої групи обтаються майже по кругових орбітах, що практично збігається з площиною екватора планети. Чотири найближчих до планети супутника Адрастея, Метида, Амальтея і Теба діаметром від 40 до 270 км знаходяться в межах 1-3 радіусів Юпітера і різко відрізняються за розмірами від наступних за ними 4 супутників, розташованих на відстані від 6 до 26 радіусів Юпітера. Вони були відкриті на самому початку сімнадцятого століття майже одночасно Симоном Марієм і Галілеєм, але прийнято їхній називати галілеєвими супутниками Юпітера, хоча перші таблиці руху цих супутників Іо, Європи, Ганімеду і Калісто склав Марій.
Зовнішня група складається з маленьких діаметром від 10 до 180 км супутників, що рухаються по витягнутим і сильно нахиленим до екватора Юпітера орбітам, причому чотири більш близьких до Юпітера супутника Леда, Гімалія, Лісітея, Елара рухаються по своїх орбітах у той самий бік, що і Юпітер, а чотири самих зовнішніх супутники Ананке, Кармі, Пасифе і Синопе рухаються в зворотному напрямку.
Ще по 11 супутників було відкрито групою астрономів з Астрономічного інституту Гавайського університету наприкінці 2000-го ( діаметром 4-12 км ) і 2001-го років (діаметром від 2 до 4 км). Оцінки розмірів отримані в припущенні, що їхнє альбедо складає 4%. Блиск супутників складає від 22 до 23m .Усі вони обертаються по помітно витягнутих еліптичних орбітах з ексцентриситетом від 0,16 до 0,48, Напрямок орбітального руху всіх нових супутників зворотний (тобто вони обертаються в напрямку, протилежному руху планет навколо Сонця і великих супутників навколо Юпітера). Орбіти сильно нахилені до площини екліптики - від 15 до 38 градусів. Періоди обертання складають від 534 до 753 доби, великі півосі орбіт - від 19 до 24 млн. км.
| Сонячна система |
| Зірка: Сонце Планети: Меркурій • Венера • Земля • Марс • Юпітер • Сатурн • Уран • Нептун Карликові планети: Церера • Плутон • Ерида Малі тіла: Астероїди • Пояс Койпера • Хмара Оорта • Комети |
| (Див. також: Астрономічні об'єкти) |
