Юпитер — газов гигант и най-голямата планета в Слънчевата система
Открийте Юпитер — газов гигант, най-голямата планета в Слънчевата система: маса, видимост с невъоръжено око, 79 луни и Галилеевите спътници.
Юпитер е най-голямата планета в Слънчевата система и петата планета от Слънцето. Класифицира се като газов гигант, тъй като основно се състои от газ (предимно водород и хелий). Другите газови гиганти са Сатурн, Уран и Нептун. Юпитер се намира в средно на около 5,2 астрономически единици (≈778 милиона километра) от Слънцето и има силно засегната от бързото си въртене форма — явно екваториално издутие.
Масата на Юпитер е 1,8986×1027kg, или около 318 пъти по-голяма от масата на Земята. Това е повече от два пъти повече от масата на всички останали планети в Слънчевата система, взети заедно. Обемът на Юпитер е около 1 321 пъти този на Земята, а средната плътност е около 1,33 g/cm³ — значително по-малка от земната, защото планетата е предимно газообразна. Денят на Юпитер е много кратък — една пълна ротация около оста му отнема около 9,9 часа, докато орбиталният му период около Слънцето е приблизително 11,86 земни години.
Видимост и име
Юпитер може да се види и без телескоп и е един от най-ярките обекти на нощното небе. Древните римляни са нарекли планетата на името на своя цар на боговете Юпитер (на латински: Iuppiter). Юпитер е третият най-ярък обект в нощното небе — след Луната и Венера — и неговата яркост (видима величина) варира в зависимост от разстоянието и ъгъла спрямо Земята.
Луни и сателити
Юпитер има 79 известни луни. Около 50 от тях са много малки — широки по-малко от пет километра. Четирите най-големи луни на Юпитер са Йо, Европа, Ганимед и Калисто. Те се наричат Галилееви луни, защото ги е открил Галилео Галилей. Ганимед е най-голямата луна в Слънчевата система — диаметърът ѝ е по-голям от този на планетата Меркурий.
- Йо — най-активният вулканично обитаван спътник в Слънчевата система, с непрекъснато изригващи вулкани и геоложка активност.
- Европа — има ледена кора и силни доказателства за подповърхностен океан, който прави спътника интересен за търсене на потенциален живот.
- Ганимед — единствената луна със собствено значимо магнитно поле и сложна вътрешна структура.
- Калисто — силно кратерясана и вероятно най-старата повърхност в системата на Юпитер.
Структура и състав
Юпитер няма твърда повърхност като Земята. Вътре той има слоеве: външна атмосфера от водород и хелий, под нея — зонa от молекулен водород, а под по-голямото налягане водородът преминава в металично състояние. В центъра се предполага наличие на скалисто или ледено-скалисто ядро, чиято маса е предмет на изследвания, но вероятно е няколко до няколко десетки пъти по-голяма от масата на Земята. Юпитер излъчва повече топлина в космоса, отколкото получава от Слънцето, което говори за остатъчна вътрешна енергия и възможна контракция (Келвиново–Хелмовицево свиване).
Атмосфера и Голямото червено петно
Атмосферата на Юпитер е богата на облачни пояси и зони, образувани от течения и ветрове с много високи скорости. Характерни са ярки и тъмни ленти, които сменят формата си и се движат с различна скорост. На планетата се наблюдават мощни бури — най-известната е Голямото червено петно, огромна вихрова буря, съществуваща поне от 17-ти век и на практика видима и с аматьорски телескопи. Температурите в горната атмосфера са много ниски (приблизително −145 °C), но вътрешните слоеве са много по-топли.
Магнитно поле и пръстени
Юпитер притежава най-силното магнитно поле сред планетите в Слънчевата система, което създава огромна магнитосфера, простираща се на милиони километри и влияеща на движението на частици и на метеорните потоци около планетата. Вокруг Юпитер има и тънка система от пръстени — слаба и трудна за наблюдение в сравнение с пръстените на Сатурн, открита благодарение на космически мисии.
Влияние в Слънчевата система
Поради голямата си маса и гравитация, Юпитер играе важна роля за динамиката на Слънчевата система: той може да променя орбитите на астероиди и комети, играейки както защитна роля (завличайки потенциално опасни обекти), така и източник на нови вълни на въздействие. Около планетата съществуват и т.нар. Юпитерови троянци — астероиди, които споделят орбитата му и се намират около L4 и L5 точките.
Изследвания и мисии
Юпитер е бил посетен от множество космически сонди:
- Pioneer и Voyager — ранни преходни полети, които откриха пръстените и множество особености на атмосферата и спътниците.
- Galileo — орбитална мисия през 1995–2003 г., която изучи дълбоко системата и пусна атмосферна сонда в Юпитеровата атмосфера.
- Juno — актуална мисия (в орбита около Юпитер от 2016 г.), която измерва полето на гравитация и магнитното поле, картографира атмосферата и помага да се разберат вътрешната структура и процесите в планетата.
Физични и орбитални характеристики (резюме)
- Средно разстояние от Слънцето: ≈5,2 AU (≈778 млн. km)
- Орбитален период: ≈11,86 земни години
- Продължителност на денонощие: ≈9,9 часа
- Екваториален диаметър: ≈142 984 km
- Маса: 1,8986×1027 kg
- Брой известни луни: 79
Юпитер остава обект на интензивни изследвания, тъй като разбираемостта на неговата вътрешна структура, атмосфера и системата от луни дава ключове към формирането на планетите и възможността за наличие на условия за живот извън Земята.
Диаграма на Юпитер
Поредица от снимки, направени от "Вояджър 1" при приближаването му към Юпитер, превърнати в анимация.
Име и символ
Юпитер е кръстен на царя на боговете. Гърците го наричали Зевс. Римляните го наричали Юпитер. Символът на Юпитер,.svg.png){kind=small}
, произлиза от гръцкото zeta. Той е с хоризонтален щрих⟨Ƶ⟩. Той се означава като съкращение на Зевс.
Символът за Юпитер в къснокласическите (IV в.) и средновековните византийски (XI в.) ръкописи идва от Ζ (zeta).
Структура
Юпитер е най-голямата планета в Слънчевата система. Диаметърът ѝ е 142 984 км. Това е единадесет пъти повече от диаметъра на Земята.
Атмосфера
Атмосферата в близост до повърхността на Юпитер е съставена от 88-92% водород, 8-12% хелий и 1% други газове.
Ниските слоеве на атмосферата се нагряват дотолкова и налягането е толкова високо, че хелият се превръща в течност. Той се излива върху планетата. Въз основа на спектроскопията изглежда, че Юпитер е съставен от същите газове като Сатурн. Той се различава от Нептун и Уран. Тези две планети имат много по-малко водороден и хелиев газ.
Много високите температури и налягане в ядрото на Юпитер означават, че учените не могат да определят какви материали се съдържат там. Това не може да бъде установено, тъй като не е възможно да се създаде същото налягане на Земята.
Над неизвестното вътрешно ядро има външно ядро. Външното ядро на Юпитер е плътно, съставено от течен водород. Налягането е достатъчно високо, за да превърне водорода в твърдо вещество, но след това той се разтапя поради топлината.
Планетата Юпитер понякога се нарича неуспяла звезда, тъй като е изградена от същите елементи (водород и хелий) като Слънцето, но не е достатъчно голяма, за да има необходимото вътрешно налягане и температура, при които водородът се слива с хелий - източникът на енергия, който захранва Слънцето и повечето други звезди.
Маса
Юпитер е два пъти по-масивен от всички останали планети в Слънчевата система, взети заедно. Той отделя повече топлина, отколкото получава от Слънцето. Юпитер е 11 пъти по-широк от Земята и 318 пъти по-масивен. Обемът на Юпитер е 1 317 пъти по-голям от този на Земята. С други думи, в него могат да се поберат 1 317 обекта с размерите на Земята.
Слоеве в облака
По повърхността на Юпитер има множество облачни ивици, които преминават хоризонтално. Светлите части са зони, а по-тъмните - пояси. Зоните и поясите често взаимодействат помежду си. Това предизвиква огромни бури. Скоростта на вятъра от 360 километра в час (km/h) е често срещана на Юпитер. За да покажем разликата, най-силните тропически бури на Земята са със скорост около 100 км/ч.
Повечето облаци на Юпитер са съставени от амоняк. Възможно е да има и облаци от водни пари, подобни на облаците на Земята. Космически апарати като "Вояджър 1" са наблюдавали светкавици на повърхността на планетата. Учените смятат, че това са били водни пари, защото мълниите се нуждаят от водни пари. Тези мълнии са измерени като 1000 пъти по-мощни от тези на Земята. Кафявите и оранжевите цветове се дължат на преминаването на слънчевата светлина през многото газове в атмосферата или пречупването им през тях.
Голямо червено петно
Една от най-големите особености в атмосферата на Юпитер е Голямото червено петно. То е огромна буря, по-голяма от цялата Земя. Регистрирана е поне от 1831 г. и още от 1665 г. Снимки от космическия телескоп "Хъбъл" са показали цели две по-малки "червени петна" до Голямото червено петно. Бурите могат да продължат с часове, а в случая с Голямото червено петно - със стотици години.
Магнитно поле
Юпитер има магнитно поле като земното, но 11 пъти по-силно. Освен това има магнитосфера, която е много по-голяма и по-силна от земната. Полето улавя радиационни пояси, много по-силни от земните радиационни пояси на Ван Алън, достатъчно силни, за да застрашат всеки космически кораб, пътуващ покрай или към Юпитер. Магнитното поле вероятно се дължи на големите количества течен метален водород в ядрото на Юпитер. Четирите най-големи луни на Юпитер и много от по-малките обикалят или се движат около планетата в рамките на магнитното поле. То ги предпазва от слънчевия вятър. Магнитното поле на Юпитер е толкова голямо, че достига до орбитата на Сатурн на разстояние 7,7 милиона мили (12 милиона км). Магнитосферата на Земята не покрива дори нейната луна, която се намира на по-малко от четвърт милион мили (400 000 км). На нея също така се наблюдават големи полярни сияния, които се случват, когато заредени частици от вулканичната луна Йо попаднат в атмосферата ѝ.
Пръстеновидна система
Юпитер има и тънка система от планетни пръстени. Тези пръстени са трудно забележими и са открити едва през 1979 г. от сондата "Вояджър 1" на НАСА. Пръстените на Юпитер се състоят от четири части. Най-близкият до Юпитер пръстен се нарича Хало пръстен. Следващият пръстен се нарича Главен пръстен. Той е широк около 6440 km и дебел само 30 km. Главният и Хало пръстените на Юпитер са изградени от малки, тъмни частици. Третият и четвъртият пръстен, наречени Госамерни пръстени, са прозрачни (прозират) и са изградени от микроскопични отломки и прах. Този прах вероятно идва от малки метеорити, които се удрят в повърхността на луните на Юпитер. Третият пръстен се нарича Амалтеев пръстен, кръстен на луната Амалтея. Външният пръстен, Thebe Gossamer Ring, е кръстен на луната Тебе. Външният край на този пръстен се намира на около 220 000 km (136 702 мили) от Юпитер.
Снимка от художник на космическия апарат "Вояджър 1", който прелита покрай Юпитер през 1979 г.
Четири снимки на Юпитер, направени през 1994 г. Ярките бели петна са експлозиите, при които части от кометата Шумейкър Леви-9 са се ударили в планетата.
Анимация на част от облачната система на Юпитер. Анимацията е съставена от над 40 снимки, направени от космическия апарат "Касини" между 31 октомври и 9 ноември 2000 г.
Орбита
Орбитата на една планета е времето и пътят, който тя изминава, за да обиколи Слънцето. За времето, което е необходимо на Юпитер да обиколи Слънцето един път, Земята обикаля Слънцето 11,86 пъти. Една година на Юпитер е равна на 11,86 години на Земята. Средното разстояние между Юпитер и Слънцето е 778 милиона километра. Това е пет пъти повече от разстоянието между Земята и Слънцето. Юпитер не е наклонен около оста си толкова, колкото Земята или Марс. Поради това на него няма сезони, например лято или зима. Юпитер се върти или се върти много бързо. Това води до изпъкване на планетата в средата. Юпитер е най-бързо въртящата се планета в Слънчевата система. Едно завъртане или въртене се извършва за 10 часа. Заради изпъкналостта дължината на екватора на Юпитер е много по-голяма от дължината от полюс до полюс.
Хипотеза на Grand tack
Орбитата на Юпитер е необичайна сред звездните системи. Обикновено планетите гиганти са много по-близо до звездите си. Тъй като това не е така, това предполага, че е необходимо необичайно обяснение за разположението на планетите в Слънчевата система.
"През епохите гигантската планета се е придвижвала към центъра на Слънчевата система и отново се е връщала обратно, като в един момент се е доближила до него почти толкова, колкото е Марс сега. Пътешествията на планетата са оказали силно влияние върху Слънчевата система, като са променили характера на астероидния пояс и са направили Марс по-малък, отколкото е трябвало да бъде...
"Подобно на Юпитер, Сатурн е бил привлечен към Слънцето малко след като се е формирал, а според модела, след като двете масивни планети са се приближили достатъчно близо една до друга, съдбите им са се свързали трайно. Постепенно целият газ между двете планети е бил изхвърлен, което е спряло спиралата на смъртта им, насочена към Слънцето, и в крайна сметка е обърнало посоката на движението им. Двете планети пътуваха заедно навън, докато Юпитер достигна сегашното си положение на 5,2 астрономически единици, а Сатурн се успокои на около 7 астрономически единици. По-късно други сили изтласкали Сатурн до 9,5 астрономически единици, където се намира днес".
Тези подробности се основават на нов модел на ранната Слънчева система, разработен от международен екип, включващ Центъра за космически полети "Годард" на НАСА в Грийнбелт, щата Мичиган.
Изследване и проучване
От Земята
Юпитер е третият най-ярък обект в нощното небе след Луната и Венера. Първият известен човек, който наистина изучава планетата, е Галилео Галилей през 1610 г. Той е първият човек, който вижда луните на Юпитер - Йо, Европа, Ганимед и Калисто. Това се дължи на факта, че той използва телескоп, за разлика от всички преди него.
В продължение на повече от двеста години не са откривани нови луни. През 1892 г. астрономът Е.Е. Барнард открива новолуние, използвайки своята обсерватория в Калифорния. Той нарича луната Амалтея. Тя е последната от 67-те луни на Юпитер, открита от човек чрез наблюдение с телескоп. През 1994 г. парчета от кометата Шумейкър Леви-9 попадат в Юпитер. За първи път хората виждат сблъсък между два обекта от Слънчевата система.
От космически кораб
От 1973 г. досега седем космически апарата са прелетели покрай Юпитер. Това са "Пионер 10" (1973 г.), "Пионер 11" (1974 г.), "Вояджър 1" и "Вояджър 2" (1979 г.), "Улисес" (1992 г. и 2004 г.), "Касини" (2000 г.) и "Нови хоризонти" (2007 г.). Два космически апарата са изведени в орбита около Юпитер. Това са "Галилео" (1995 г.) и "Джуно" (2011 г.).
Мисиите на "Пионер" са първите космически апарати, които правят близки снимки на Юпитер и неговите луни. Пет години по-късно двата космически апарата "Вояджър" откриха над 20 нови луни. Те заснеха фотографски доказателства за светкавици от нощната страна на Юпитер.
Сондата "Улисес" е изпратена да изследва Слънцето. Тя се отправи към Юпитер едва след като приключи основната си мисия. Улисес нямаше камери, така че не направи никакви снимки. През 2006 г. космическият апарат "Касини", на път за Сатурн, направи няколко много добри и ясни снимки на планетата. Касини също така откри луна и я засне, но тя беше твърде далеч, за да се видят подробности.
Мисията "Галилео" през 1995 г. е първият космически апарат, който влиза в орбита около Юпитер. Той прелетя около планетата в продължение на седем години и изследва четирите най-големи луни. Тя изстреля сонда към планетата, за да получи информация за атмосферата на Юпитер. Сондата достигна дълбочина от около 150 км, преди да бъде смазана от налягането на всичкия газ над нея. Космическият апарат "Галилео" също беше смазан през 2003 г., когато НАСА насочи апарата към планетата. Те направиха това, за да не може апаратът да се разбие в Европа - луна, за която учените смятат, че може да има живот.
НАСА изпрати друг космически апарат към Юпитер, наречен Juno. Той беше изстрелян на 5 август 2011 г. и пристигна на Юпитер на 4 юли 2016 г. През март 2018 г. НАСА публикува някои резултати от мисията Juno. Планирани са още няколко мисии за изпращане на космически апарати до луните на Юпитер Европа и Калисто. Една от тях, наречена JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter), беше отменена през 2006 г., тъй като струваше твърде много пари.
Луни
Юпитер има 80 известни луни. Четирите най-големи са наблюдавани от Галилео с неговия примитивен телескоп, а още девет могат да се видят от Земята със съвременни телескопи. Останалите луни са идентифицирани от космически апарати. Най-малката луна (S/2003 J 12) е с диаметър само един километър. Най-голямата, Ганимед, е с диаметър 5 262 км. Тя е по-голяма от планетата Меркурий. Другите три Галилееви луни са Йо, Европа и Калисто. Поради начина, по който обикалят около Юпитер, гравитацията влияе силно на три от тези луни. Триенето, причинено от привличането на гравитацията на Европа и Ганимед към Йо, я прави най-вулканичния обект в Слънчевата система. На нея има над 400 вулкана, което е повече от три пъти повече от Земята.
Юпитер в Слънчевата система
Хипотезата за "голямата тактика" е, че Юпитер е разстроил всички вътрешни планети, преди да се премести на сегашното си място. Следващият разказ е за сегашното му положение.
Голямата гравитация на Юпитер оказва влияние върху Слънчевата система. Юпитер предпазва вътрешните планети от комети, като ги привлича към себе си. Поради това Юпитер има най-много удари на комети в Слънчевата система.
Две групи астероиди, наречени троянски астероиди, са се настанили в орбитата на Юпитер около Слънцето. Едната група се нарича троянци, а другата - гърци. Те обикалят около Слънцето по едно и също време с Юпитер.
Диаграма на вътрешната Слънчева система. Показва двете групи троянски астероиди, които следват Юпитер по неговата орбита.
Свързани страници
- Списък на планетите
- Кометата Шумейкър-Леви 9
Въпроси и отговори
В: Коя е най-голямата планета в Слънчевата система?
О: Юпитер е най-голямата планета в Слънчевата система.
В: Колко пъти по-масивен е Юпитер от Земята?
О: Масата на Юпитер е около 318 пъти по-голяма от тази на Земята.
В: Кой е нарекъл Юпитер на името на своя цар на боговете?
О: Древните римляни кръщават Юпитер на своя цар на боговете Юпитер.
В: Как се наричат четирите най-големи луни на Юпитер?
О: Четирите най-големи луни на Юпитер са Йо, Европа, Ганимед и Калисто и са известни като Галилееви луни.
В: Какво е особеното на Ганимед?
О: Ганимед е най-голямата луна в Слънчевата система и диаметърът ѝ е по-голям от този на Меркурий.
В: Можете ли да видите Юпитер, без да използвате телескоп?
О: Да, можете да видите Юпитер дори без телескоп, тъй като той е един от най-ярките обекти в нощното небе.
В: Колко луни има Юпитер?
О: Юпитер има 79 луни, като около 50 от тях са много малки - широки по-малко от пет километра.
обискирам