Ne, jotka katsovat tähdet huolellisesti vähintään kerran illalla, eivät voineet huomata kirkasta pistettä, joka kirkkaudellaan ja koollaan erottuu muusta. Tämä ei ole kaukainen tähti, jonka valo on saavuttanut meidät miljoonia vuosia. Se paistaa Jupiter - aurinkokunnan suurin planeetta. Lähin lähestyessä maapalloa tämä taivaallinen ruumis tulee näkyvimmäksi, menettämällä kirkkautta muille avaruuskumppaneillemme, Venukselle ja Kuuhun.
Aurinkokuntamme suurimmat planeetat tulivat tunnetuksi ihmisille tuhansia vuosia sitten. Planeetan nimi puhuu sen merkityksestä ihmisen sivilisaatiolle: taivaallisen ruumiin koon kunnioittamisen takia antiikin roomalaiset antoivat sille nimen tärkeimmän muinaisen jumaluuden - Jupiterin kunniaksi.
Jättiläinen planeetta, sen pääpiirteet
Opiskelemalla aurinkojärjestelmää näkyvyysvyöhykkeellä henkilö huomasi välittömästi valtavan avaruusobjektin läsnäolon yötaivaalla. Aluksi ajateltiin, että yön taivaan yksi kirkkaimmista esineistä oli vaeltava tähti, mutta ajan mittaan tämän taivaankappaleen eri luonne muuttui selväksi. Jupiterin korkea kirkkaus selittyy sen valtavalla koolla ja saavuttaa maksimiarvot planeetan lähentymisessä maapallon kanssa. Jättiläinen planeetan valo on -2,94 m ilmeistä suuruusluokkaa, menettämällä kirkkautta vain Kuu ja Venus kirkkauteen.
Ensimmäinen kuvaus Jupiterista, joka on aurinkokunnan suurin planeetta, on peräisin VIII-VII vuosisadalta eKr. e. Muinaiset babylonialaiset huomasivat kirkkaan tähden taivaalla, muokkaamalla sitä korkeimman jumalan Mardukin, Babylonin suojeluspyhimyksen, kanssa. Myöhempinä aikoina antiikin kreikkalaiset ja sitten roomalaiset pitivät Jupiteria yhdessä Venuksen kanssa, joka oli yksi taivaankallon tärkeimmistä valaisimista. Germaaliset heimot antoivat jättiläinen planeetalle mystisen jumalallisen voiman, joka antoi sille nimen Donarin pääjumalan kunniaksi. Lisäksi lähes kaikki astrologit, tähtitieteilijät ja antiikin ennustajat ovat aina ennustuksissaan ja raporteissaan ottaneet huomioon Jupiterin aseman, sen valon kirkkauden. Myöhempinä aikoina, kun teknisten laitteiden taso mahdollisti tarkemman tilan havainnoinnin, kävi ilmi, että Jupiter erottuu selvästi muista aurinkokunnan planeettoista.
Pienen kirkkaan pisteen todellinen koko yöllä on valtavia arvoja. Jupiterin säde ekvatoriaalialueella on 71490 km. Maapalloon verrattuna kaasu-jättiläisen halkaisija on hieman alle 140 000 km. Tämä on 11 kertaa planeettamme halkaisija. Tällainen suuri koko vastaa massaa. Jättiläisen massa on 1,8986x1027 kg ja painaa 2,47 kertaa enemmän kuin jäljellä olevien seitsemän planeetan, komeettojen ja aurinkokuntaan kuuluvien asteroidien kokonaismassa.
Maan massa on 5,97219x1024 kg, mikä on 315 kertaa pienempi kuin Jupiterin massa.
”Planeettojen kuningas” ei kuitenkaan ole suurin planeetta kaikilta osin. Sen koosta ja valtavasta massasta huolimatta Jupiter on tiheydeltään pienempi kuin planeetamme 4,16-kertainen, 1326 kg / m3 ja 5515 kg / m3. Tämä johtuu siitä, että planeettamme on kivipallo, jossa on raskas sisempi sydän. Jupiter on tiivis kaasujen kerääntyminen, jonka tiheys on vastaavasti pienempi kuin minkä tahansa kiinteän aineen tiheys.
Toinen mielenkiintoinen seikka. Melko pienellä tiheydellä kaasu jättiläisen pinnan painovoima on 2,4 kertaa suurempi kuin maan parametrit. Vapaan pudotuksen kiihtyminen Jupiterille on 24,79 m / s2 (sama arvo maapallolla on 9,8 m / s2). Kaikki esitetyt planeetan astrofyysiset parametrit määräytyvät sen koostumuksen ja rakenteen perusteella. Toisin kuin neljä ensimmäistä planeettaa, Mercury, Venus, Earth ja Mars, jotka kuuluvat maan ryhmän kohteisiin, Jupiter johtaa kaasun jättiläisten kohorttia. Saturnuksen, Uranuksen ja Neptunuksen tavoin meille tunnetuin suurin planeetta ei ole maapallon kiinteä.
Nykyinen planeetan kolmikerroksinen malli antaa käsityksen siitä, mitä Jupiter todella on. Kaasu-jättiläisen ilmakehän muodostavan ulomman kaasumaisen kirjekuoren takana on vesijään kerros. Tässä läpinäkyvässä ja näkyvissä optisia laitteita varten planeetan läpinäkyvä osa päättyy. Selvitä, mitä väriä planeetan pinta on teknisesti mahdotonta. Myös Hubble-avaruusteleskoopin avulla tutkijat pystyivät tarkastelemaan vain valtavan kaasupallon yläilmakehää.
Lisäksi, jos siirrymme pintaan, syntyy synkkä ja kuuma maailma, joka koostuu ammoniakkikiteistä ja tiheästä metallisesta vedystä. Tässä vallitsevat korkeat lämpötilat (6000–2000 K) ja valtava paine yli 4000 GPa. Ainoa vankka elementti planeetan rakenteessa on kiviydin. Kiven ytimen läsnäolo, joka suhteessa planeetan kokoon on pieni halkaisija, antaa planeetalle hydrodynaamisen tasapainon. Kiitos hänelle, että massan ja energian säilyttämistä koskevat lait toimivat Jupiterilla, pitämällä jättiläinen kiertoradalla ja pakottamalla hänet pyörimään oman akselinsa ympäri. Tällä jättiläisellä ei ole selkeää jäljitettävää rajaa ilmakehän ja planeetan keskiosan välillä. Tieteellisessä ympäristössä sitä pidetään planeetan ehdollisena pintana, jossa paine on 1 bar.
Jupiterin ylemmässä ilmakehässä paine on alhainen ja on vain 1 atm. Mutta täällä vallitsee kylmän valtakunta, koska lämpötila ei laske alle 130 ° C.
Jupiterin ilmapiiri sisältää valtavan määrän vetyä, joka laimennetaan hieman heliumilla ja ammoniakin ja metaanin epäpuhtauksilla. Tämä selittää värikkäät pilvet, jotka kattavat planeetan. Tutkijat uskovat, että tämä vedyn kertyminen tapahtui aurinkokunnan muodostumisen aikana. Kovempi kosminen aine keskipakovoimien vaikutuksen alaisena meni maanpäällisten planeettojen muodostumiseen, kun taas samojen fyysisten lakien vaikutuksen alaiset kevyemmät vapaat kaasumolekyylit alkoivat kerääntyä nippuihin. Näistä kaasun ja teräksen hiukkasista on tullut rakennusmateriaali, josta kaikki neljä planeettaa valmistetaan.
Vedyn läsnäolo planeetalla sellaisessa määrässä, joka on veden pääelementti, viittaa siihen, että Jupiterille on olemassa valtavia määriä vesivaroja. Käytännössä käy ilmi, että äkilliset lämpötilan ja fyysisten olosuhteiden muutokset planeetalla eivät salli vesimolekyylien siirtymistä kaasumaisesta ja kiinteästä tilasta nesteenä.
Jupiterin astrofyysiset parametrit
Viides planeetta on myös mielenkiintoinen sen astrofyysisille parametreille. Asteroidivyön takana Jupiter jakaa ehdollisesti aurinkokunnan kahteen osaan, mikä vaikuttaa voimakkaimmin kaikkiin avaruusobjekteihin sen vaikutusalueella. Jupiterin lähin planeetta on Mars, joka on jatkuvasti magneettikentän ja valtavan planeetan painovoiman vaikutusalueella. Jupiterin kiertoradalla on säännöllinen ellipsi ja pieni epäkeskisyys, vain 0,0488. Tältä osin Jupiter asuu lähes koko ajan tähtiämme samalla etäisyydellä. Perihelionissa planeetta on aurinkokunnan keskellä 740,5 miljoonan kilometrin etäisyydellä. Ja aphelionissa Jupiter on 816,5 miljoonan kilometrin etäisyydellä auringosta.
Auringon ympäri jättiläinen liikkuu melko hitaasti. Sen nopeus on vain 13 km / s, kun taas maan päällä tämä parametri on lähes kolme kertaa korkeampi (29,78 km / s). Jupiter tekee koko matkan valaistuksemme ympärille 12 vuoden aikana. Jupiterin naapuri - valtava Saturnus - vaikuttaa voimakkaasti planeetan nopeuteen oman akselinsa ympäri ja kiertoradan nopeuteen.
Hämmästyttävä astrofysiikan ja planeetan akselin aseman kannalta. Jupiterin ekvatoriaalitaso on vain 3.13 °, joka on poikennut kiertoradan akselista. Maassamme aksiaalinen poikkeama kiertoradasta on 23,45 °. Planeetan makaa sen puolella. Tästä huolimatta Jupiterin pyöriminen oman akselinsa ympäri tapahtuu suurella nopeudella, mikä johtaa planeetan luonnolliseen puristumiseen. Tämän indikaattorin mukaan kaasu-jättiläinen on nopein meidän tähtijärjestelmässämme. Jupiter pyörii hieman alle 10 tuntia oman akselinsa ympäri. Tarkemmin sanottuna, kosminen päivä kaasun jättiläisen pinnalla on 9 tuntia 55 minuuttia, kun taas Jupiterian-vuosi kestää 10 475 maapäivää. Näiden pyörimisakselin sijainnin ominaisuuksien vuoksi Jupiterilla ei ole vuodenaikoja.
Lähimmän lähestymistavan kohdalla Jupiter sijaitsee 740 miljoonan kilometrin päässä planeetastamme. Tämä polku modernit avaruusanturit, jotka lentävät avaruudessa 40 000 kilometrin nopeudella tunnissa, voittavat eri tavoin. Ensimmäinen avaruusalus Jupiterin "Pioneer 10" suuntaan käynnistyi maaliskuussa 1972. Viimeinen ajoneuvo, joka käynnistettiin Jupiterin suuntaan, oli automaattinen koetin "Juno". Avaruusanturi käynnistettiin 5. elokuuta 2011 ja vain viisi vuotta myöhemmin kesällä 2018 saavutti "planeetan-kuninkaan" kiertoradan. Lennon aikana Yunonan laite teki 2,8 miljardin kilometrin pituisen polun.
Jupiterin planeetat: miksi on niin paljon?
Ei ole vaikea arvata, että tällaiset vaikuttavat planeetan mitat määräävät suuren retinuksen läsnäolon. Luonnollisten satelliittien lukumäärällä Jupiterilla ei ole yhtäläistä. Niistä on 69. Tässä sarjassa on myös todellisia jättiläisiä, jotka ovat kooltaan verrattavissa täysivaltaiselle planeetalle ja hyvin pieniä, tuskin näkyviä kaukoputkien avulla. Jupiterilla on omat renkaansa, jotka ovat samanlaisia kuin Saturnuksen renkaiden järjestelmä. Pienimpiä hiukkasten elementtejä, jotka maapallon muodostamisen aikana suoraan planeetan muodostaman planeetan magneettikentän vangitsi, tuli Jupiterin renkaiksi.
Tällainen suuri määrä satelliitteja johtuu siitä, että Jupiterilla on vahvin magneettikenttä, jolla on valtava vaikutus kaikkiin naapurikohteisiin. Kaasu-jättiläisen vetovoima on niin suuri, että Jupiter pystyy pitämään itsensä sellaisen laajan satelliittiperheen ympärillä. Lisäksi planeetan magneettikentän toiminta riittää houkuttelemaan kaikkia liikkuvia avaruusobjekteja. Jupiter suorittaa avaruussuojan tehtävän aurinkokunnassa, komeetat ja suuret asteroidit ulkoavaruudesta. Sisäisten planeettojen suhteellisen hiljainen olemassaolo selitetään juuri tämän tekijän avulla. Valtavan planeetan magnetosfääri on voimakkaampi kuin maapallon magneettikenttä useita kertoja.
Galileo Galilei tapasi ensimmäistä kertaa kaasu-jättiläisten satelliitit vuonna 1610. Teleskoopissaan tiedemies näki neljä satelliittia kerrallaan liikkuvan valtavan planeetan ympäri. Tämä tosiasia vahvisti ajatuksen aurinkokunnan heliosentrisestä mallista.
Näiden satelliittien koko, joka voi jopa kilpailla joidenkin aurinkokunnan planeettojen kanssa, on hämmästyttävää. Esimerkiksi satelliitti Ganymede on suurempi kuin Mercury, aurinkokunnan pienin planeetta. Harva elohopea on huonompi ja toinen jättiläinen satelliitti - Callisto. Jupiterin satelliittijärjestelmän erottuva piirre on, että kaikilla kaasu-jättiläisen ympärillä pyörivillä planeeteilla on vankka rakenne.
Jupiterin kuuluisimpien satelliittien koot ovat seuraavat:
- Ganymeden halkaisija on 5260 km (Mercuryn halkaisija on 4879 km);
- Calliston halkaisija on 4820 km;
- Io-halkaisija on 3642 km;
- Euroopan halkaisija on 3122 km.
Jotkut satelliitit ovat lähempänä äiti-planeetta, toiset - kauempana. Tällaisten suurten luonnollisten satelliittien syntymisen historiaa ei ole vielä paljastettu. Luultavasti olemme tekemisissä pienten planeettojen kanssa, jotka kerran kääntyivät naapurustossa Jupiterin kanssa. Pienet satelliitit ovat tuhoutuneita komeettoja, jotka saapuvat aurinkokuntaan Oort-pilvestä. Esimerkkinä voidaan mainita vuonna 1994 havaittu komeetta Shoemaker-Levyn Jupiter.
Jupiterin satelliitit edustavat tutkijoiden mielenkiintoisia kohteita, koska ne ovat helpommin saatavilla ja rakenteeltaan samanlaisia maanpäällisen ryhmän planeettojen kanssa. Kaasu jättiläinen itse edustaa ihmiskuntaa vihamielistä ympäristöä, jossa on mahdotonta ehdottaa minkään tunnetun elämänmuodon olemassaoloa.
