Юпитер

Юпитер, названный в честь царя римских Богов, господствует и среди девяти планет нашей Солнечной системы, соперничая с Солнцем в своем великолепии. Он более чем в два раза тяжелее, чем все другие планеты вместе и в 318 раз тяжелее Земли.

Юпитер отдален от Солнца на 778330000 км (5.2 а.е.), его экваториальный диаметр - 142984 км, что в 14 раз превышает земной, масса - 1.900.1027 кг, вокруг оси он, в среднем, обращается за 9 часов 55 минут. Причем, так как Юпитер - не твердый шар, а состоит из газа и жидкости, то экваториальные его части быстрее вращаются, чем приполярные области. Ось его вращения почти перпендикулярна его орбите, на Юпитере, следовательно, нет смен времен года.

В строении своем он имеет сходство с небольшой звездой. Внутреннее давление в его недрах может достигать 100 миллионов атмосфер. Магнитное поле Юпитера огромно, даже в пропорции с величиной самой планеты - оно простирается на миллионы километров. Если магнитосфера его была бы видима, она бы с Земли имела угловой размер, равный размеру Луны. Никакая планета не имеет большего влияния на своих соседей.

Сопровождаемый 16-ю известными спутниками, кольцами и огромной сложной атмосферой, Юпитер обращается вокруг Солнца за почти 12 лет, являясь ближайшей к нему планетой-гигантом. Атмосфера его изобилует молниями и гигантскими вихрями, такими как Большое Красное Пятно - вихрь, который существует, по крайней мере, 300 лет, ведь примерно столько и прошло со времени его открытия. Со своей системой спутников Юпитер подобен миниатюрной Солнечной системе, но хотя Юпитер и похож по своему химическому составу на звезды, он не горит, подобно Солнцу. Исходя из расчетной модели звездообразования, следует, что масса Юпитера составляет только одну восьмидесятую долю необходимой массы для протекания ядерных реакций, которые возникают в недрах звезд, благодаря нагреву от внутреннего гравитационного сжатия. Меньший размер планеты не позволяет недрам Юпитера разогреться до нужной температуры, оставляя внутренние массы вещества в состоянии сжиженного газа.

Образование Юпитера.

Юпитер хранит ключи от многих тайн Солнечной системы. Около 4.5 миллиардов лет тому назад, когда Солнечная система формировалась из вращающегося облака газов и пыли, ядро Юпитера, вероятно, зарождалось из льда и камней общей массой, превышающей в 15 раз земную. Притяжение больших ледяных ядер Юпитера и так же зарождавшегося Сатурна притянули большую часть водорода и гелия из начальной газопылевой туманности. Из этих газов, в основном, и состоит атмосфера Юпитера сегодня. Юпитер 'оброс' самой большой атмосферой среди всех планет. Фактически, лицо Юпитера, которое мы видим, - это верхние слои его атмосферы.

Строение планеты.

Огромная атмосфера Юпитера создает огромные давления, увеличивающиеся при приближении к центру планеты. Газы в атмосфере, в таких экстремальных условиях, находятся в необычных состояниях. Например, ученые имеют основания считать, что находящийся достаточно глубоко водород, под давлением атмосферы, возможно, сформировал слой этого вещества в жидкой металлической фазе. Это - точно не океан, точно не атмосфера, этот слой водорода должен иметь особенности, которые не укладываются в наше понимание химии. Вместо простого поведения газообразного водорода, жидкий металлический водород - необычная субстанция, способная проводить электрический ток. Устойчивый радиошум и сильное магнитное поле Юпитера излучаются этим слоем металлической жидкости. Некоторые ученые предполагают, что под этим слоем нет твердой массы, в центре Юпитера большая температура и давление сжимают ядро, и его состояние, скорее, ближе к жидкому.

Юпитер - на 90% - водород и на 10% - гелий, по количестве атомов, и в соотношении 75 к 25-и - по массе, в атмосфере обнаружены следы метана, воды, аммиака и горных пород. Строение это очень похоже и на строение Сатурна. Наше знание о строении Юпитера и других газовых планет, вероятно, в ближайшее время не изменится .

При удалении от ядра планеты, когда мы можем без сомнения считать, что речь идет об атмосфере, увидим, что газы ведут себя более знакомым образом, перемещаясь в общих планетных циркуляциях, управляемых изначально вращением планеты. Полагают, что Юпитер имеет три слоя облаков в своей атмосфере. На верху - облака из оледеневшего аммиака; под ним - кристаллы сероводорода аммония, а в самом низком слое - водяной лед и, возможно, жидкая вода.

Атмосферам Юпитера и других газовых планет свойственно обладать ветрами больших скоростей, дующих в пределах широких полос, параллельных экватору планеты, причем, в смежных полосах на Юпитере ветра направлены в противоположные стороны. Эти полосы различимы даже в небольшой телескоп.

Ветры на Юпитере достигают 500 км в час. Изучение атмосферы позволило сказать, что ветры эти также существуют в более низких ее слоях, вплоть до тысячи километров от внешних облаков. Отсюда сделан вывод, что они управляются не энергией излучения Солнца, а внутренним теплом планеты, в то время как на Земле все происходит наоборот.

В атмосфере Юпитера возникают огромные, по своим масштабам, бури и вихри, одним из которых является Большое Красное Пятно, замеченное с Земли более 300 лет назад. Большое Красное Пятно - овал размером 12000 на 25000 км, т.е. достаточно большой, чтобы вместить в себя две Земли.

Исследования, проведенные в ИК-диапазоне, и визуальные наблюдения движений в самом вихре указывают на то, что он - область высокого давления, облака Пятна значительно выше и более холодны, чем облака вокруг. Аналогичные структуры были увидены на Сатурне и Нептуне. До сих пор неизвестно, как они могут существовать так долго. Как возникают эти красочные явления - также неизвестно, но ученые полагают, что они вызваны потоками разогретых газов из недр планеты. Цвета потоков, вероятно, вызваны их химическим составом. Хотя, например, количество углерода в атмосфере Юпитера очень невелико, атомы углерода легко объединяется с атомами водорода и кислорода, образуя целый ряд газов, таких, как угарный, метан и другие органические соединения. Оранжевые и коричневые цвета в облаках Юпитера могут быть соотнесены с органическими соединениями, включающими в себя серу и фосфор.

Юпитер излучает больше энергии в пространство, чем он получает от Солнца. Недра Юпитера, вероятно, разогреты до 20000 K. Тепло создается медленным гравитационным сжатием планеты.

Магнитное поле

Юпитер имеет огромное магнитное поле, значительно более сильное, чем Земное. Магнитосфера Юпитера простирается на 650 миллионов км (за орбиту Сатурна!). Но в направлении Солнца оно почти в 40 раз меньше, так что даже на таком расстоянии от себя Солнце показывает, кто в доме хозяин; таким образом, форма магнитосферы Юпитера, как и других планет, далека от сферической.

Спутники Юпитера лежат в области влияния поля, и это, возможно, объясняет недавно открытую вулканическую деятельность Ио. Напомним, что магнитное поле захватывает заряженные частицы, летящие от Солнца (этот поток называют солнечным ветром), образуя радиационные пояса. Присутствие в таких областях незащищенного специальными средствами человека было бы для него губительным. Но и для космических аппаратов это обстоятельство создает большие проблемы, магнитное поле мешает работать приборам, и само по себе, и захваченными им частицами; с этим уже сталкивались раньше и сталкиваются в настоящее время. Поле Юпитера очень сильно. "Галилео" при изучении атмосферы обнаружил новый радиационный пояс, приблизительно в 10 раз мощнее земного, между кольцом Юпитера и самыми верхними атмосферными слоями.. Удивительно также, что в этом поясе обнаружились высокоэнергетические гелиевые ионы неизвестного происхождения...

См. также: фото 1,   фото 2,   фото 3,   фото 4,   фото 5