ГлавнаяАстрономияЮпитер

Астрономия - это интересно

Вселенная
Солнечная система
Земля
Луна
Солнце
ПЛАНЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
· Меркурий
· Венера
· Возможна ли жизнь на Венере
· Марс
· Исследования Марса
· Фобос и Деймос спутники Марса
· Программа ""Большой тур"
· Юпитер
· Спутники Юпитера
· Сатурн
· Сколько колец у Сатурна
· Титан - спутник Сатурна
· Уран
· Спутники Урана
· Нептун
· Плутон
· Сила тяжести на других планетах
· Полет на Марс
Астероиды
Кометы

Онлайн тесты по ЕГЭ

Юпитер - самая большая планета Солнечной системы


Юпитер
Юпитер - пятая планета Солнечной системы (имеет 63 спутника и 4 кольца)
Среднее расстояние от Солнца 778,4 млн. км.
Масса 1,9·1027 кг
Плотность 1,33 г/см3
Экваториальный диаметр 142 984 км
Эффективная температура 125 К
Период вращения вокруг оси 0,41 земных суток
Период вращения вокруг Солнца 11,86 земных лет

Первое "свидание" земного посланца с исполином Солнечной системы - Юпитером состоялось в конце 1973 года. Еще на подлете к Юпитеру "Пионер-10" начал вести передачу цветных изображений планеты на Землю. На экранах в Центре управления полетом разворачивалась динамичная панорама приближавшегося полосатого гиганта. Светлые полосы на Юпитере - это словно гребни более высокой и холодной облачности. И наоборот: темные полосы являются впадинами между гребнями. Среди атмосферных полос южной тропической зоны "полыхало" яркими красками знаменитое Большое Красное Пятно.

В дальнейшем крупномасштабные изображения этого удивительного образования, полученные "Вояджером-1" (наибольшее разрешение на снимках составляло 5 км), позволили понять сложную метеорологию Юпитера. Оказалось, что загадочное пятно имеет хорошо различимую вихревую структуру: это плавающее возмущение в атмосфере, иными словами, огромный атмосферный вихрь. В пятне наблюдается подъем вещества и растекание его от центра. Этим объясняется относительно низкая температура Большого Красного Пятна и антициклоническое вращение в нем (против часовой стрелки в южном полушарии планеты). В необычных условиях Юпитера продолжительность жизни подобных атмосферных образований может измеряться тысячелетиями. Присутствующие в атмосфере красный фосфор, сера, аммонийные и другие химические соединения окрашивают диск планеты в красноватые, коричневатые и желтые цвета.

"Вояджеру-1" удалось сделать снимок ночного полушария Юпитера. На этом снимке видно полярное сияние протяженностью свыше 30 тыс. км. В низкоширотных областях планеты просматриваются 17 светлых пятен. Специалисты считают эти пятна юпитерианскими молниями. Не исключено, что мощные электрические разряды на Юпитере могут служить источником энергии для образования сложных органических молекул.

Космические исследования принесли наконец достоверные сведения о химическом составе Юпитера. Как и ожидалось, планета-гигант состоит практически всего из двух химических элементов - водорода и гелия. По данным последних анализов, произведенных зондом КА "Галилей", в атмосфере Юпитера почти 81% водорода (по массе), а остальные 19% принадлежат гелию. А это значит, что за все время существования Солнечной системы химический состав Юпитера не претерпел заметных изменений - он остался таким же, каким было протопланетное облако.

Как и другие планеты-гиганты, Юпитер существенно отличается по химическому составу от планет земной группы. Абсолютно доминирующими здесь являются водород и гелий в «солнечной» пропорции 3,4 : 1, но в центре планеты согласно существующим моделям имеется жидкое ядро из расплавленных металлов и силикатов, окруженное водно-аммиачной жидкой оболочкой. Радиус этого ядра порядка 1/10 радиуса планеты, масса ~ 0,3-0,4 ее массы, температура около 2500 К при давлении ~ 8000 ГПа.

Поток тепла из недр Юпитера вдвое превышает энергию, получаемую им от Солнца.

Ввиду отсутствия твердой поверхности атмосфера как таковая у Юпитера отсутствует. Его газовая оболочка состоит в основном из водорода и гелия, но имеется и небольшая примесь метана, молекул воды, аммиака и др.

Весьма небольшими добавками к основным компонентам юпитерианской атмосферы (водороду и гелию) являются аммиак, метан и некоторые другие водородные и углеводородные химические соединения. Воды в атмосфере Юпитера оказалось намного меньше, чем предполагалось, - около 0,002%. Такая исключительная "сухость" атмосферы самой большой планеты Солнечной системы является пока необъяснимой загадкой.

Вопреки теоретическим расчетам, плотность верхних слоев юпитерианской атмосферы оказалась намного выше ожидаемой. Температура ее тоже оказалась выше предсказанной. Вообще, космические исследования показали, что внутренние области Юпитера намного горячее, чем у Сатурна. Тепло, идущее из недр Юпитера, вызывает в атмосфере планеты ураганные ветровые потоки. Скорость ветра при спуске зонда достигала 180 м/с, или 650 км/ч!

Знание химического состава Юпитера, дополненное результатами исследований его гравитационного поля (последние проводились путем слежения за движением космических аппаратов, пролетавших вблизи), позволило смоделировать структуру планеты. Самый внешний слой Юпитера - газовый, состоящий почти полностью из водорода и гелия. Его толщина составляет 0,02 радиуса Юпитера. На дне этого слоя, или же на глубине около 1 тыс. км (считая от верхней границы облаков), водород переходит в жидкое состояние. Здесь начинается океан жидкого молекулярного водорода толщиной 0,22 радиуса Юпитера.

На глубине, равной 0,24 радиуса планеты, или 17 тыс. км, при давлении 3 млн атмосфер и температуре 10 000 °С совершается переход жидкого водорода в качественно новое состояние - металлическую фазу. Он превращается в металл, в котором протоны и электроны существуют раздельно. По физическим свойствам металлический водород напоминает обычный жидкий металл с высокой проводимостью. При быстром вращении Юпитера в нем возникают сильные кольцевые электрические токи, которые порождают мощное магнитное поле планеты.

У Юпитера установлено существование огромного плоского кольца из пыли и некрупных камней, которое при ширине в 6 км и толщине в 1 км простирается до десятков тысяч км от верхней границы облаков.

Хотелось бы еще раз обратить внимание на одно очень важное обстоятельство: планеты-гиганты и их главный представитель Юпитер не имеют поверхности в полном смысле этого слова, которая отделяла бы твердую оболочку планеты от своеобразного водородного океана. Иными словами, резкого перехода от жидкого молекулярного водорода к металлическому на Юпитере не существует. Также, по-видимому, не существует четкой границы между юпитерианскои атмосферой и глобальным водородным океаном.

В центральной области Юпитера следует допустить наличие сравнительно крупного ядра, радиус которого равен 0,15 радиуса самой планеты. Это ядро может состоять из тяжелой компоненты (металлов и силикатов) и ледяной (воды, аммиака и метана). Температура в центре гипотетического ядра Юпитера может достигать 25 000 °С, а давление - 80 млн атмосфер!

Космические разведчики открыли у Юпитера гигантскую магнитосферу, которая во многом похожа на земную, только гораздо больших размеров: примерно в 10 раз больше диаметра Солнца!

Магнитное поле у полюсов Юпитера в 20 раз сильнее магнитного поля Земли. Оно порождается электрическими токами, возникающими в недрах планеты, по-видимому, в том слое, где под воздействием колоссального давления водород перешел в металлическое состояние. Вследствие большой вязкости вещества весь этот слой вращается с одинаковым периодом - 9 часов 55 минут 29,37 секунды. На равномерное твердотельное вращение под слоем облаков указывают периодические радиовсплески, которые следуют один за другим с исключительной точностью. Но вращение магнитного поля - это и есть вращение Юпитера вокруг оси.

Внутри юпитерианскои магнитосферы находится исключительно мощный радиационный пояс диаметром 2 млн 500 тыс. км, который в 40 тыс. раз интенсивнее земного радиационного пояса. Первым преодолел его космический аппарат "Пионер-10". Только за один час полета в наиболее интенсивной зоне радиации аппарат получил немыслимую дозу облучения: даже тысячная ее доля была бы смертельна для человека. А "Пионер" уцелел! Выйдя из пояса радиации, он снова ожил. На экранах в Центре управления полетом было видно, как гигантская планета медленно удалялась в космическую бездну...

Вот какие поразительные открытия в мире Юпитера были сделаны с помощью "умных" космических автоматов.

Коротцев О.Н.

В начало страницы