A Jupiter egyike annak az öt bolygónak a Naprendszerben, amely optikai műszerek nélkül is látható az éjszakai égbolton. Még mindig fogalmuk sem volt a méretéről, az ókori csillagászok a legfőbb római istenségnek nevezték el.
Ismerd meg Jupitert
A Jupiter pályája 778 millió km-re van a Naptól. Egy év ott 11,86 földi évig tart. A bolygó mindössze 9 óra 55 perc alatt hajtja végre a teljes körforgást a tengelye körül, és a forgási sebesség különböző szélességeken eltérő, a tengely pedig szinte merőleges a keringési síkra, aminek következtében nem figyelhetők meg az évszakos változások.
A Jupiter felszíni hőmérséklete 133 Celsius-fok (140 K). A sugár több mint 11, a tömege pedig bolygónk sugarának és tömegének 317-szerese. A sűrűség (1,3 g/cm3) arányos a Nap sűrűségével, és sokkal kisebb, mint a Föld sűrűsége. A Jupiterre ható gravitációs erő 2,54-szerese, a mágneses tér pedig 12-szer nagyobb, mint a hasonló földi paraméterek. A Jupiter nappali hőmérséklete nem különbözik az éjszakaitól. Ennek oka a Naptól való jelentős távolság és a bolygó belsejében zajló erőteljes folyamatok.
EruAz ötödik bolygó optikai kutatását 1610-ben fedezte fel G. Galileo. Ő fedezte fel a Jupiter négy legnagyobb tömegű műholdját. A mai napig 67 kozmikus testről ismert, hogy az óriás bolygórendszerének része.
Kutatástörténet
A bolygót az 1970-es évekig földi, majd keringési eszközökkel tanulmányozták az optikai, rádiós és gamma sávban. A Jupiter hőmérsékletét először 1923-ban becsülte meg egy tudóscsoport a Lowell Obszervatóriumból (Flagstaff, USA). Vákuumos hőelemek segítségével a kutatók megállapították, hogy a bolygó "határozottan hideg test". A Jupiter csillagok okkultációjának fotoelektromos megfigyelései és spektroszkópiai elemzése lehetővé tette a légkör összetételére vonatkozó következtetések levonását.
A bolygóközi járművek ezt követő repülései finomították és jelentősen bővítették a felhalmozott információkat. Pilóta nélküli küldetések "Pioneer-10; 11" 1973-1974 között. először közvetítettek képeket a bolygóról közelről (34 ezer km), adatokat a légkör szerkezetéről, mágneses és sugárzási öv jelenlétéről. A Voyager (1979), az Ulysses (1992, 2000), a Cassini (2000) és a New Horizons (2007) javított méréseket végzett a Jupiterrel és bolygórendszerével, a Galileo (1995-2003) és a Juno (2016) pedig csatlakozott a soraihoz. az óriás mesterséges műholdai.
Belső szerkezet
A bolygó körülbelül 20 ezer km átmérőjű magja, amelykis mennyiségű kőzet és fémes hidrogén, 30-100 millió atmoszféra nyomás alatt van. A Jupiter hőmérséklete ebben a zónában körülbelül 30 000 ˚С. A mag tömege a bolygó teljes tömegének 3-15% -a. A Jupiter magja hőenergia-termelését a Kelvin-Helmholtz mechanizmus magyarázza. A jelenség lényege, hogy a külső héj éles lehűlésével (a Jupiter bolygó felszíni hőmérséklete -140˚С) nyomáscsökkenés következik be, ami a test összenyomódását, majd a mag felmelegedését okozza.
A következő, 30-50 ezer km mély réteg egy fémes és folyékony hidrogénből álló anyag, héliummal keverve. A magtól való távolság növekedésével a nyomás ebben a régióban 2 millió atmoszférára, a Jupiter hőmérséklete 6000 ˚С-ra csökken.
A légkör szerkezete. Rétegek és kompozíció
Nincs egyértelmű határ a bolygó felszíne és a légkör között. Alsó rétegéhez - a troposzférához - a tudósok egy feltételes területet vettek fel, amelyben a nyomás megfelel a földi nyomásnak. A további rétegek, ahogy távolodtak a "felszíntől", a következő sorrendben rakódtak le:
- Sztratoszféra (320 km-ig).
- Termoszféra (1000 km-ig).
- Exoszféra.
Nincs egyetlen válasz arra a kérdésre, hogy milyen hőmérsékletű a Jupiter. A légkörben heves konvekciós folyamatok mennek végbe, amelyeket a bolygó belső hője okoz. A megfigyelt korong kifejezett csíkos szerkezetű. A fehér csíkokban (zónák) légtömegek rohannak felfelé, sötétben (övekben) leszállnak,konvektív ciklusokat képezve. A termoszféra felső rétegeiben a hőmérséklet eléri az 1000 ˚С-ot, és ahogy egyre mélyebbre kerül és a nyomás emelkedik, fokozatosan negatív értékekre csökken. Ahogy a Jupiter eléri a troposzférát, a Jupiter hőmérséklete ismét emelkedni kezd.
A légkör felső rétegei hidrogén (90%) és hélium keverékéből állnak. Az alsóbbak összetétele, ahol a felhők fő képződése előfordul, metánt, ammóniát, ammónium-hidroszulfátot és vizet is tartalmaz. A spektrális elemzés nyomokban etánt, propánt és acetilént, hidrogén-cianidot és szén-monoxidot, foszfor- és kénvegyületeket mutat.
Felhőszintek
A Jupiter felhőinek különböző színei összetett kémiai vegyületek jelenlétét jelzik összetételükben. Három szint jól látható a felhőstruktúrában:
- Felső – fagyasztott ammónia kristályokkal telített.
- Az ammónium-hidroszulfid-tartalom átlagosan jelentősen megnő.
- Alul - vízjég és esetleg apró vízcseppek.
Egyes tudósok és kutatók által kifejlesztett légköri modellek nem zárják ki egy másik, folyékony ammóniából álló felhőréteg jelenlétét sem. A Nap ultraibolya sugárzása és a Jupiter erőteljes energiapotenciálja számos kémiai és fizikai folyamat áramlását indítja el a bolygó légkörében.
Légköri jelenségek
A Jupiter zónáinak és öveinek határait erős (200 m/s) szél jellemzi. Az Egyenlítőtől az irány sarkaiiga patakok időszakosan váltják egymást. A szél sebessége a szélességi fok növekedésével csökken, és gyakorlatilag hiányzik a sarkokon. A bolygón zajló légköri jelenségek (viharok, villámlások, aurora borealis) léptéke egy nagyságrenddel nagyobb, mint a Földön. A híres Nagy Vörös Folt nem más, mint egy óriási vihar, nagyobb, mint két Földkorong. A folt lassan egyik oldalról a másikra sodródik. Száz év megfigyelés alatt látszólagos mérete felére csökkent.
A Voyager küldetés azt is megállapította, hogy a légköri örvényképződmények középpontjai tele vannak villámlással, amelyek lineáris mérete meghaladja a több ezer kilométert.
Van élet a Jupiteren?
A kérdés sokak számára értetlenséget okoz majd. A Jupiter - egy bolygó, amelynek felszíni hőmérséklete (valamint maga a felszín létezése) kétértelmű értelmezésű - aligha lehet "az elme bölcsője". De a biológiai szervezetek létezését egy óriás légkörében a múlt század 70-es éveiben a tudósok nem zárták ki. A helyzet az, hogy a felső rétegekben a nyomás és a hőmérséklet nagyon kedvező az ammóniával vagy szénhidrogénekkel járó kémiai reakciók lezajlásához és lefolyásához. K. Sagan csillagász és E. Salpeter asztrofizikus (USA) a fizikai és kémiai törvények által vezérelve merész feltételezést fogalmazott meg az életformákról, amelyek létezése a következő feltételek mellett sem kizárt:
- A süllyesztők olyan mikroorganizmusok, amelyek gyorsan és nagy számban képesek szaporodni, lehetővé téve a populációk túlélését a változó környezetben.konvektív áramok feltételei.
- Az úszók óriási léggömbszerű lények. Nehéz hélium felszabadul, a felső rétegekben sodródik.
Egyébként sem Galileo, sem Juno nem talált ilyesmit.
