eXTReMe Tracker
eXTReMe Tracker

TeenProblem.net Учител

Теми: 1682

Потребители: 70517

Форум: 3039068 мнения

теми

Юпитер

Изпрати на приятел

Юпитер е петата планета от Слънчевата система и е най-голямата. Юпитер е повече от два пъти по-тежък от всички други планети взети заедно.

орбита:             778 330 000 km (5.2 AU) от Слънцето
диаметър:                                              142 984 km
маса:                                                     1.900е27 kg

Юпитер (в гръцката митология Зевс) е бил царят на боговете и син на Кронос (Сатурн).

Юпитер е четвъртото по яркост тяло на небето (след Слънцето, Луната и Венера; понякога Марс е по-ярък). Планетата е позната още от праисторическо време. Откриването на четирите големи луни на Юпитер от Галилео през 1610 г. (Йо, Европа, Ганимед, и Калисто) е първият пример за движение, което няма за център Земята. Тове е било силен аргумент в подкрепа на хелиоцентричната система на Коперник.

Първият апарат, който посещава Юпитер е Пайъниър 10 (1973 г.). По-късно планетата е посетена от Пайъниър 11, Вояджър 1 и 2 Галилео и Юлис.

Газовите планети нямат твърда повърхност, но при навлизане в дълбочина газовете, които изграждат планетата, се сгъстяват.

Юпитер е съставен от около 90% водород и 10% хелий, като се има в предвид, че има следи от метан, вода и амоняк. Това е много близко до предполагаемия състав на мъглявината, от която се е образувала Слънчевата система. Сатурн има подобен състав, но Уран и Нептун имат много по-малко водород и хелий.

Знанието ни за вътрешността на Юпитер (както и за другите газови планети) е доста непряко и вероятно ще си остане такова още доста време.

Вероятно Юпитер има ядро от скалист материал, което по размери е около 10-15 земни маси.

Над ядрото лежи основната част от планетата, която е под формата на течен метален водород. Тази екзотична форма на водорода е възможна само при налягане надвишаващо 4 милиона бара, какъвто е случаят при вътрешността на Юпитер (и Сатурн). Течният метален водород се състои от йонизирани протони и електрони (като вътрешността на Слънцето, само че при доста по-ниска температура). При температурата и налягането на Юпитер водородът не е газ, а течност. Тя е проводник на електричество и източник на магнитното поле на планетата. Освен водород този слой съдържа и малко хелий и следи от различен лед.

Най-външният пласт е съставен основно от обикновен молекулярен водород и хелий, който е втечнен във вътрешността и газообразен в по-горните слоеве. Вода, въглероден диоксид, метан и други прости молекули са в малки количества.

Нови експерименти показаха, че водорода не мени агрегатното си състояние изведнъж. Заради това вътрешността на газовите планети, най-вероятно, няма резки граници между вътрешните слоеве.

На Юпитер и другите газови гиганти има силни ветрове, които са "затворени" в обширни ленти по ширина. Ветровете от съседни ленти духат в различни посоки. Леки разлики в химическия строеж и температурата са причина за образуване на цветните ленти, които представляват облика на планетата. Сложните вихри в граничните райони са видяни за пръв път от Вояджър. Данните от Галилео показват, че ветровете са по-силни от очакваното (повече от 640 km/h), и че се простират и в дълбочина, поне доколкото е било възможно да се наблюдава от сондата; възможно е да се простират на хиляди километри в дълбочина. Атмосферата на Юпитер е доста бурна. Това показва, че ветровете на планетата са плод на вътрешната топлина, а не на енергията получена от Слънцето, както е на Земята.

Живописните цветове на облаците вероятно се дължат на химически реакции между елементите с ниска концентация в атмосферата, като вероятно се включва и сяра, чиито съединения са с най-разнообразни цветове. Все пак подробности не са известни.

Цветът е свързан с височината на облака: сините са най-отдолу, следвани от кафеви и бели, а червените са най-отгоре. Понякога виждаме ниските слоеве през дупки в по-горните.

Голямото червено петно (ГЧП) е било видяно от астрономите преди повече от 300 години (откриването му обикновено се приписва на Касини или Робърт Хук). ГЧП е овал с размери 12 000 на 25 000 km и е достатъчно голямо за да побере две планети с размерите на Земята. Други, по-малки петна са познати от десетилетия. Инфрачервени наблюдения и посоката на въртене показват, че ГЧП е район с високо налягане, чиито облаци се извисяват на по-голяма височина и са по-студени от обкръжаващата среда. Подобни структури се наблюдават и на Сатурн и Нептун. Не е известно как тези образувания просъществуват толкова дълго.

Юпитер излъчва повече енергия отколкото получава от Слънцето. Вътрешността на планетата е гореща: вероятно температурата на ядрото е около 20 000 К. Тази температура се постига благодарение на бавното гравитационно свиване на планетата (Юпитер не произвежда енергия чрез ядрен синтез като Слънцето; той е много малък и вследствие от това вътрешността не е достатъчно гореща за да
даде начало на ядрени реакции).

Юпитер има огромно магнитно поле, което е много по-силно от земното. Магнитосферата на планетата се простира на повече от 650 млн. km (достига орбитата на Сатурн!). Трябва да се отбележи че магнитосферата на Юпитер изобщо не е сферична - по посока на Слънцето тя се простира на "скромните" няколко милиона километра. Луните на Юпитер се намират в магнитосферата му. Това отчасти обяснява част от активността на Йо. За нещастие на бъдещите космически пътешественици (и истински проблем за дизайнерите на Галилео и Вояджър) около Юпитер има голямо количество заредени частици хванати в капан от магнитното поле на планетата. Тази "радиация" е подобна, но много по-концентрирана от земните радиационни пояси. Тя би била смътоносна за незащитено човешко същество. Атмосферната сонда на апарата Галилео откри нов, силен радиационен пояс между пръстена на Юпитер и горните слоеве на атмосферата. Този пояс е приблизително 10 пъти по-силен от земните. За всеобщо учудване този пояс съдържа високоенергийни хелиеви йони с неустановен произход.

Юпитер, както и Сатурн, има пръстени, но те са много тъмни и малки. Те бяха напълно неочаквани и открити от двама учени от екипа на Вояджър 1, които твърдяха, че при положение, че са изминати 1 млрд. km си струва да се провери дали случайно няма пръстени. Всички други си мислеха, че шансовете са равни на нула, но бързо бяха опровергани. След откриването на пръстените те са били фотографирани в инфрачервения спектър от земно-базирани телескопи и Галилео.

За разлика от сатурновите, пръстените на Юпитер са тъмни (албедо около 0.05). Те вероятно са съставени от малки зрънца скалист материал и изглежда, че не съдържат лед (за разлика от сатурновите).

Частиците от юпитеровите пръстени не се застояват много (поради атмосферни и магнитни взаимодействия). Сондата Галилео откри ясни доказателства, че пръстените постоянно се захранват от прах, който се е образувал от сблъсъците на четирите вътрешни луни с малки метеорити (тези сблъсъци са чести поради силното гравитационно поле на Юпитер).

През юли 1994 г. кометата Шумейкър-Леви 9 се сблъска с Юпитер. Резултатите бяха впечатляващи (ляво) и се виждаха дори с любителски телескопи.

На нощното небе Юпитер обикновено е най-ярката "звезда" (единствено Венера, която рядко е видима през нощта, е по-ярка). Четирите галилеви спътника са лесно видими с бинокъл; няколко ленти и ГЧП могат да се видят с малък телескоп.

Отворени въпроси

» До каква дълбочина достигат зоналните ветрове? Какви механизми ги поддържат?
» Защо ГЧП е толкова трайно?
» Защо пръстените на Юпитер са толкова тъмни, докато тези на Сатурн - толкова ярки?
» Как можем да получим директна информация за вътрешността?


Спътници на Юпитер


Юпитер има 39 потвърдени спътника: четирите галилееви луни, 23 по-малки, но
все пак именувани спътника и още 12 открити съвсем наскоро и все още
неименувани. Спътниците на Юпитер носят имената на личности от живота на Зевс
(повечето са му били любовници).

Автор: Мария Стоянова, Владимир Владимиров, Емилия Петкова, Публикувана на: 10.06.2005
Прочетена: 1398 пъти