Юпитер как самая крупная планета Солнечной системы: описание, особенности

Описание планеты Юпитер и интересные факты о ней

Юпитер — это крупнейшая планета нашей Солнечной системы. Юпитер — это пятая планета по удаленности от Солнца. Вместе с Сатурном, Ураном и Нептуном является газовым гигантом.

О существовании данной планеты люди знали еще с древних времен, что подтверждается наличием Юпитера в мифологиях и религиозных верованиях различных культур. Знали о Юпитере и в Вавилоне, и в Греции, и в Месопотамии.

У данной планеты огромное количество спутников. Самыми крупными являются Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Эти спутники были открыты великим итальянским физиком Галилео Галилеем еще в 1610 году.

И сегодня мы подобрали для вас не только короткое описание, но и ряд интересных фактов о планете Юпитер. Эти факты будут полезны не только для детей, но и для взрослой аудитории.

Он является самой крупной и тяжелой планетой в нашей Солнечной системе. Его радиус составляет 71 000 км, что в 11 раз больше чем у планеты Земля. Также, масса газового гиганта — 1,8986⋅1027кг, что в 318 раз тяжелее Земли.

Даже если сложить все остальные 7 планет нашей Солнечной системы в кучу, то Юпитер все равно будет тяжелее более чем в 2 раза.

У Юпитера есть большое красное пятно на его поверхности. Это пятно не что иное, как огромный ураган, который по диаметру превосходит земной в три раза. Скорость ветра внутри урагана достигает 450 км/ч. При этом стоит отметить, что пятно постоянно меняет свою форму. Оно то увеличивается, то уменьшается, однако все время остается на одном и том же месте.

Юпитер не имеет твердой поверхности. Эта планета полностью состоит из газов. В основном, из водорода и гелия. Средняя плотность его поверхности составляет 1.3 г/см3. Например, плотность воды 1 г/см3 при температуре 4 градуса по Цельсию. А плотность грунта от 700 до 3300 кг/м3. То есть его поверхность чуть плотнее чем вода.

Самая известная планета с кольцом — Сатурн. Однако, кроме Сатурна кольца есть еще у трех планет: Урана, Нептуна и Юпитера. Их кольца не такие заметные, поэтому многие, кто не знаком с планетами, даже не предполагают об их наличии. Как уже было отмечено ранее, у Юпитера тоже они есть. Его кольца состоят из темных частичек пыли, которые откололись от спутников из-за попадания в них метеоритов.

Несмотря на свои огромные габариты и массу, Юпитер быстрее других планет вращается вокруг своей оси. Для полного вращения ему необходимо около 10 часов. То есть один день на Юпитере длится всего 10 часов. При этом на экваторе скорость вращения Юпитера быстрее, чем на полюсах на 6 минут, из-за чего планета немного выпуклая по центру и сплющена на полюсах. А вот чтобы облететь Солнце, Юпитеру необходимо 12 лет. То есть 1 Юпитерский год — это 12 Земных лет.

Теоретически он мог бы стать звездой. Дело в том, что проведенные исследования на моделях показали, что если бы масса этой планеты была больше чем сейчас, то это спровоцировало бы ее сжатие. Какие-то незначительные колебания массы к существенным переменам попросту бы не привели. Но, если бы он был в 4 раза тяжелее чем сейчас, то его плотность выросла бы до таких размеров, что планета начала бы сильно сжиматься. С продолжающимся увеличением массы, планета бы сжималась и сжималась, пока бы не превратилась в коричневого карлика.

Сейчас никто не думает о том, что там есть жизнь. Действительно, там очень слабая концентрация воды в атмосфере, нет плотной поверхности, постоянно бушуют ураганы и т. д. Но, еще в 70-х годах западный астроном Карл Саган предполагал, что там могут существовать живые организмы.

Как мы уже отмечали ранее, он состоит из гелия и водорода. Вся его поверхность, которую можно увидеть на фотографиях — это облачный покров. Его толщина достигает 50 км. Ближе к ядру находится водород в жидкой форме, а само ядро состоит из твердого материала. Облака же Юпитера в основном состоят из кристаллов аммония.

Эту планету знали еще с древних веков и наблюдали за ней с Земли. Однако только в 73-м году 20-го века к планете подлетел первый космический корабль Pioneer 10. Через год к планете подлетел новый космический корабль Pioneer 11. В 79-м году около него пролетело еще два космических корабля — Voyager 1 и Voyager 2. Эти корабли смогли впервые сделать четкие снимки поверхности планеты. Еще один космический корабль Ulysses подлетел к планете в 1992 году. В 1989 году был запущен корабль Galileo, который подлетел к нему в 1995 году. Последний раз около него пролетал космический корабль New Horizons в 2007 году, который направлялся к Плутону. В общем итоге около Юпитера пролетело 7 космических кораблей.

Несомненно, космические корабли могут сделать самые детальные снимки этой планеты. Однако увидеть его можно и невооруженным глазом прямиком из Земли. Газовый гигант является третьим по яркости небесным телом на небе. Своей яркостью он уступает только Венере и Луне. Если же вооружиться биноклем или телескопом, то кроме самой планеты можно увидеть 4-ре ее спутника. Приблизительно таким же способом Галилей изучал эту планету в 17-м веке.

На этой планете нет времен года. То есть, там нет зимы, весны, осени или лета. Все время одно и то же. Ураганы, высокая температура и пыль.

На этом все, уважаемые читатели. Надеемся данная информация была полезна не только детям, но и взрослой аудитории.

Блогер и основной автор сайта Interessno.ru. С детства увлекаюсь чтением книг и изучением разной информации. Имею два высших образования. На данный момент, кроме ведения этого интернет-ресурса (и еще ряда других), являюсь преподавателем в колледже.
Занимаюсь спортом и придерживаюсь здорового образа жизни. Всегда готов помочь и открыт для общения. Связаться со мной вы можете по почте, которая представлена в футере (нижняя часть) этого сайта.

Читайте также:
Станции в Антарктиде: кто живет в полярной Арктике, толщина льда на континенте

Планета Юпитер — загадочный гигант

Каждым летним вечером, взглянув на небо в южной части, можно увидеть очень яркую звезду с красноватым или оранжевым оттенком. Это планета Юпитер – самая большая планета Солнечной системы.

Юпитер – король среди всех планет. Он находится на пятой по счету орбите, если считать от Солнца, и во многом мы обязаны ему своим спокойным существованием. Юпитер принадлежит к газовым планетам-гигантам, а его радиус больше земного в 11.2 раза. По массе же он почти в 2.5 раза тяжелее всех остальных планет, вместе взятых. У Юпитера 67 известных спутников, как очень маленьких, так и очень больших.

Так что Юпитер – самая большая планета, обладающая самой большой массой, самым сильным гравитационным полем, и самым большим влиянием в Солнечной системе. Кроме того, это один из наиболее простых и красивых объектов для наблюдений.

Планета Юпитер — история открытия

Конечно, говорить об открытии этой планеты некорректно, ведь планета Юпитер на небе выглядит как ярчайшая звезда. Потому и известен он с древних времен, и первооткрывателя здесь просто нет и быть не может.

Другое дело, что Галилео Галилей в 1610 году смог рассмотреть в свой примитивный телескоп четыре крупнейших спутника Юпитера, и это было открытие. Но это уже другая история, которая относится к спутникам. В дальнейшем их открыли еще не один десяток, как в телескопы, так и с помощью космических зондов.

Название планеты дано в честь главного бога древнеримской мифологии, который не отличался верностью своей жене Юноне, и имел кучу любовниц и любовников, в честь которых названы и главные спутники планеты – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.

Интересные факты о Юпитере

Самая большая планета в Солнечной системе, несомненно, обладает выдающимися характеристиками. В самом деле, эта планета настолько не похожа на нашу крохотную Землю, что интересных фактов о Юпитере довольно много. Вот некоторые из них:

  • Планета Юпитер очень массивна. Её масса равна 318 земным. Даже если взять все остальные планеты и слепить их в один ком, и тогда Юпитер будет тяжелее его в 2.5 раза.
  • В объёме Юпитера поместилось бы 1300 таких планет, как Земля.
  • Гравитация на Юпитере больше земной в 2.5 раза.
  • Металлическое ядро Юпитера раскалено до 20 тысяч градусов.
  • Юпитер выделяет больше тепла, чем получает от Солнца.
  • Юпитер никогда не будет звездой, ему для этого не хватает массы. Чтобы в его недрах началась термоядерная реакция, Юпитеру нужно увеличить свою массу в 80 раз. Такого количества вещества в Солнечной системе не наберется, даже если собрать вместе все планеты, их спутники, астероиды, кометы, и весь мелкий мусор.
  • Юпитер — самая быстро вращающаяся планета в Солнечной системе. несмотря на огромные размеры, он делает полный оборот менее чем за 10 часов. Из-за быстрого вращения Юпитер заметно сплющен с полюсов.
  • Толщина облаков на Юпитере — всего около 50 км. Облачный слой выглядит очень мощно. Все эти огромные штормы и цветные полосы размером в тысячи километров на самом деле находятся в небольшом по толщин промежутке. Состоят они в основном из кристаллов аммиака — более светлые расположены ниже, а поднявшиеся вверх становятся темнее из-за солнечного излучения. Под облачным слоем располагается смесь водорода и гелия вплоть разной плотности вплоть до металлического состояния.
  • Большое Красное Пятно впервые обнаружил Джованни Кассини еще в 1665 году. Этот гигантский шторм существовал еще тогда, то есть ему уже как минимум 350-400 лет. Правда, за последние 100 лет он уменьшился вдвое, однако это самый большой и долгоживущий шторм в Солнечной системе. Другие штормы длятся всего несколько дней.
  • У Юпитера есть кольца, их открыли после всем известных колец Сатурна и гораздо меньших колец Урана. Кольца Юпитера очень слабые. Возможно, они образованы из вещества, которое было выброшено спутники при ударах метеоритов.
  • У Юпитера самое мощное магнитное поле среди всех планет, в 14 раз сильнее земного. Есть теория, что оно генерируется огромным металлическим ядром, вращающимся в центре планеты. Это магнитное поле ускоряет частицы солнечного ветра почти до скорости света. Поэтому около Юпитера есть очень мощные радиационные пояса, способные вывести из строя электронику космических аппаратов, из-за чего приближаться к нему близко опасно.
  • У Юпитера рекордное количество спутников — на 2018 год их было известно 79. Ученые считают, что их может быть гораздо больше и еще не все открыты. Некоторые размером с Луну, а некоторые — просто куски камня в несколько километров размером.
  • Спутник Юпитера Ганимед — самый крупный спутник в Солнечной системе. Его диаметр — 5260 км, что на 8% больше, чем даже у Меркурия и на 51% больше Луны. То есть это практически планета.
  • Юпитер своей гравитацией защищает нас от многих опасностей в виде комет и астероидов, отклоняя их орбиты. Он практически вычистил внутреннюю часть Солнечной системы, обеспечив нам достаточно свободное пространство. Кометы и астероиды, проникающие к нам, рано или поздно меняют свою орбиту под действием Юпитера на более округлые и безопасные для Земли.
  • Юпитер можно легко наблюдать. Это самая яркая звезда на земном небе после Венеры и Луны. Уже в 8-10-кратный бинокль можно увидеть 4 его галилеевых спутника. А в небольшой телескоп Юпитер виден как диск, и можно даже рассмотреть на нём пояса.

Как видите, планета Юпитер — не какой-то там обычный газовый шар. Это целый мир, который имеет немало тайн и загадок, которые ученые постепенно разгадывают. По сути, эта планета со своими спутниками — миниатюрная Солнечная система, где существуют десятки собственных уникальных миров. Если вам интересно, можете еще узнать немало интересного о Юпитере из небольшого видео:

Читайте также:
Южная Америка: животные, растительный мир, птицы, представители Красной книги

Расстояние от Юпитера до Солнца

Орбита планеты Юпитер расположена от Солнца гораздо дальше, чем земная. Если от Земли до Солнца примерно 150 миллионов километров, или 1 астрономическая единица, то до Юпитера оно составляет в среднем 778 миллионов километров, или 5.2 а.е. Орбита Юпитера не сильно отличается от круговой, разница в расстоянии от Солнца в самой ближней и самой дальней точке составляет 76 миллионов километров.

Год на Юпитере длится 11.86 земных лет — столько времени требуется этой планете для одного оборота вокруг Солнца. При этом раз в 13 месяцев Юпитер оказывается на одной линии с Землей, и расстояние между ними минимально — это называется противостоянием. В это время наблюдать Юпитер лучше всего.

Раз в 13 лет случаются Великие противостояния Юпитера, когда эта планета, к тому же, оказывается не только напротив Земли, но и в ближайшей точке своей орбиты. Это наилучшее время, когда каждый астроном, как профессиональный, так и любитель, наводит на эту планету свой телескоп.

Планета Юпитер имеет очень небольшой наклон, всего около 3 градусов, и времена года там не меняются.

Характеристики планеты Юпитер

Юпитер – весьма любопытная планета, которая имеет мало общего с привычными нам вещами.

Размер Юпитера по сравнению с Землей

Размер Юпитера по сравнению с Землей

Радиус – около 70 тысяч километров, что больше радиуса Земли в 11.2 раза. На самом деле этот газовый шар из-за своего быстрого вращения имеет довольно сплющенную форму, потому радиус по полюсам у него около 66 тысяч километров, а по экватору – 71 тысяча километров.

Масса – в 318 раз больше массы Земли. Если собрать все планеты, комета, астероиды и прочие тела Солнечной системы в одну кучу, то и тогда Юпитер будет в 2.5 раза тяжелее этой кучи.

Время вращения на экваторе – 9 часов 50 минут 30 секунд. Да, этот гигантский шар делает полный оборот вокруг оси менее, чем за 10 часов, именно такая там длительность суток. Но это газовый шар, а не твердый, и он вращается подобно жидкости. Поэтому в средних широтах скорость вращения другая, оборот там происходит за 9 часов 55 минут 40 секунд. Так что продолжительность суток зависит от места. Кроме того, мы можем отслеживать вращение планеты лишь по облакам в верхних слоях атмосферы, а не по поверхностным ориентирам, которых там нет, как нет и самой поверхности.

Площадь поверхности – в 122 раза больше земной, вот только поверхность эта не твердая, и приземлиться там негде совершенно. Да и четкой её границы нет. При спуске на Юпитер газ будет просто сгущаться под давлением — сначала это будет просто газовая атмосфера, затем что-то подобное очень насыщенному туману, плавно перетекающего в совершенно жидкую среду.

Магнитное поле планеты Юпитер в системе – самое мощное, оно в 14 раз сильнее земного. Радиация от него такова, что даже космические зонды не могут длительное время её выдержать без поломок оборудования.

Атмосфера Юпитера, по крайней мере, верхние её слои, состоят преимущественно из водорода (90%) и гелия (10%). Имеются в ней и метан, сероводород, аммиак, вода и другие примеси. Глубокие слои пока не удалось исследовать достаточно достоверно. Красный фосфор и его соединения преимущественно и придают Юпитеру его красный вид. Полюбуйтесь виртуальными устрашающе красивыми видами атмосферы планеты Юпитер:

Ядро Юпитера имеет температуру порядка 3000 К и состоит из расплавленного металла, в частности, металлического водорода. Размер ядра больше Земли.

Ускорение свободного падения на планете Юпитер составит примерно 2.5g.

Что ожидало бы наблюдателя, рискнувшего приблизиться к Юпитеру? Сначала это были бы замечательные виды планеты, спутников, возможно, удалось бы даже увидеть кольца планеты. Затем, при приближении к планете нашего смельчака убила бы радиация. Если же его бренное тело не останется на вечной орбите и войдет-таки в атмосферу, то там его ожидает огонь, огромное давление, и долгое падение того, что останется. А возможно, это будет не падение, а ношение остатков по воле урагана, пока химический состав атмосферы не разложит их на отдельные молекулы.

Большое красное пятно Юпитера

Большое красное пятно на Юпитере

Одно из любопытнейших явлений Юпитера, которое можно наблюдать уже в средний телескоп – Большое красное пятно, которое видно на поверхности планеты, и которое вращается вместе с ней. Размеры его (они непостоянны) – примерно 40 тысяч километров в длину и 13 тысяч километров в ширину – вся Земля вместилась бы в этот гигантский ураган!

Размеры Большого красного пятна на Юпитере

Сравнительные размеры Большого красного пятна на Юпитере.

Наблюдения за этим явлением ведутся уже 350 лет, и с тех пор пятно не исчезло. Долгое время считалось, что это нечто твердое на поверхности планеты, но «Вояджер-1» в 1979 году сделал детальные снимки Юпитера и внес ясность в этот вопрос. Оказалось, что Большое красное пятно – не что иное, как атмосферный вихрь! И это самый большой ураган в Солнечной системе, который люди видят вот уже 350 лет, а сколько он существует вообще, никому не известно. Хотя за последние 100 лет размер пятна стал вдвое меньше.

Оборот пятна вокруг своей оси составляет 6 часов, и вместе с тем оно вращается вместе с планетой.

Ветры, дующие в этом урагане, достигают скорости 500-600 км/ч (порядка 170 м/с). В сравнении с этим наши самые сильные земные ураганы – не более, чем легкий приятный ветерок. Однако в центре пятна, как и в земных ураганах подобного типа, вполне спокойная погода. Кстати, на ледяном гиганте Уране ветра намного сильнее.

Читайте также:
Рассказ про Беларусь: краткая история, достопримечательности, как правильно: Беларусь или Белоруссия

Кроме Большого красного пятна на планете Юпитер имеются и другие подобные образования – ураганы. Они формируются в разных областях и могут существовать десятилетиями, постепенно исчезая. Иногда они сталкиваются между собой или даже с Большим красным пятном, и тогда его яркость и размеры могут меняться. Самые долгоживущие вихри образуются в южном полушарии, а вот почему это так, непонятно.

Спутники Юпитера

Гигант Юпитер имеет очень большую свиту, как и подобает настоящему богу. На сегодняшний день известно 79 спутников, самых разных размеров и форм — от огромных, подобных Луне, до кусков камня в несколько километров, подобных астероидам. Все они имеют имена, связанными с богом Зевсом-Юпитером в мифологии. Учёные считают, что спутников может быть еще больше, хотя это итак уже рекордное количество среди всех планет Солнечной системы.

С тех пор, как в 1610 году Галилео Галилей открыл первые и самые крупные спутники Юпитера — Ио, Европу, Ганимед, и Каллисто, они были единственными известными. Их можно заметить даже в бинокль, а в небольшой телескоп они видны вполне отчетливо.

Каждый из этих спутников Юпитера очень интересен и представляет собой уникальный мир. На некоторых ученые предполагают наличие условий для развития жизни, и даже разрабатываются проекты зондов для более подробного их исследования.

В 70-х годах прошлого века астрономы знали уже 13 спутников, а «Вояджер-1», пролетая мимо Юпитера, открыл еще три. В 90-х годах появились новые мощные телескопы, в том числе космический телескоп «Хаббл». С тех пор было открыто еще несколько десятком мелких спутников Юпитера, многие из которых имеют размер всего в несколько километров. Обнаружить их в любительский телескоп, конечно, невозможно.

Будущее Юпитера

Сейчас планета Юпитер на входит в обитаемую зону, так как располагается слишком далеко от Солнца и на поверхности его спутников не может существовать вода в жидком виде. Хотя её наличие и предполагается под поверхностным слоем — так называемые подповерхностные океаны, возможно, есть на Ганимеде, на Европе и на Каллисто.

Со временем Солнце будет увеличиваться в размерах, приближаясь к Юпитеру. Постепенно спутники Юпитера разогреются и на некоторых из них будут вполне комфортные условия для возникновения и поддержания жизни.

Однако уже через 7.5 миллиардов лет Солнце превратится в огромного красного гиганта, поверхность которого будет расположена от Юпитера всего в 500 миллионах километров — втрое ближе, чем от Земли до Солнца сейчас. Земля и даже Марс к тому времени давно будут поглощены нашим раздувшимся светилом. А сам Юпитер превратится в планету типа «горячий Юпитер» — раскаленный до 1000 градусов газовый шар, который сам будет светиться. Его каменистые спутники будут представлять собой обожженные куски камня, а ледяные и вовсе исчезнут.

Но к тому времени более благоприятные условия возникнут на спутниках Сатурна, один из которых — Титан, и сейчас представляет собой целую органическую фабрику с толстой атмосферой. Возможно, тогда придет очередь для появления новых форм жизни и там.

Наблюдение Юпитера

Эта планета очень удобна для начинающих астрономов-любителей. Видно её в южной части неба, притом поднимается она достаточно высоко над горизонтом. По яркости Юпитер уступает разве что Венере. Самые удобные моменты для наблюдений – противостояния, когда планета находится наиболее близко к Земле.

Противостояния Юпитера:

08 апреля 2017 г. -2,5m

09 мая 2018 г. -2,5m

10 июня 2019 г. -2,6m

14 июля 2020 г. -2,8m

20 августа 2021 г. -2,9m

26 сентября 2022 г. -2,9m

03 ноября 2023 г. -2,9m

Наблюдать планету Юпитер интересно даже в бинокль. 8-10-кратное увеличение в темную ночь позволит увидеть 4 галилеевых спутника – Ио, Европу, Ганимед и Каллисто. Диск планеты при этом становится заметным и не выглядит просто точкой, как другие звезды. Деталей, конечно, в бинокль при таких увеличениях не видно.

Вид Юпитера в телескоп при разных увеличениях.

Вид Юпитера в телескоп при разных увеличениях.

Если вооружиться телескопом, то можно увидеть гораздо больше. Например, 90-мм рефрактор Sky Watcher 909 уже с комплектным окуляром 25-мм (увеличение 36 крат) позволяет увидеть несколько полос на диске Юпитера. 10-мм окуляр (90 крат) позволит увидеть несколько больше подробностей, в том числе и Большое красное пятно, тени от спутников на диске планеты.

Более крупные телескопы конечно, позволят рассмотреть детали Юпитера более подробно. Станут видны детали в поясах планеты и можно увидеть более слабые спутники. С мощным инструментом можно получить и неплохие снимки. Использовать телескоп диаметром более 300 мм бесполезно – атмосферное влияние не позволит увидеть больше деталей. Большинство астрономов-любителей для наблюдений Юпитера используют телескоп-рефлектор диаметром от 150 мм.

Для большего удобства можно применять светофильтры голубого или синего цвета. С ними более контрастно видно Большое красное пятно и пояса. Светло-красные фильтры помогают лучше рассмотреть детали синего оттенка, а с желтыми лучше рассматривать полярные области. С зелеными фильтрами контрастнее выглядят облачные пояса и Большое красное пятно.

Планета Юпитер очень активная, в атмосфере постоянно происходят изменения. Полный оборот он делает менее, чем за 10 часов, что позволяет увидеть на нем множество изменяющихся деталей. Поэтому это очень удобный объект для первых наблюдений, даже для тех, у кого довольно скромный инструмент.

Планета Юпитер: её масса, атмосфера, размеры, температура, магнитное поле, строение, орбита и период вращения вокруг Солнца

Юпитер – самая большая планета Солнечной системы. Она относится к газовым гигантам. Этот космический объект привлекает внимание астрономов: к нему регулярно летают космические аппараты, присылающие на Землю все больше информации. Узнать больше об этой планете будет интересно каждому любителю звездного неба.

Юпитер

Общие сведения о Юпитере

Юпитер – это пятая планета от Солнца. В настоящее время известно 79 его спутников. Это небесное тело состоит из ядра, нескольких слоев и плотной атмосферы. Его магнитное поле напоминает плоский диск. Интересно, что у Юпитера есть кольца, их видно только с близкого расстояния.

Читайте также:
Редкие животные из Красной книги: описание видов, наказание за истребление

Планета хорошо заметна на ночном небе. Она очень яркая из-за способности поверхности хорошо отражать солнечные лучи. Низкая плотность Юпитера подсказывает исследователям, что основную его массу составляют газы. Однако вопрос о составе ядра остается нерешенным.

Планеты в ночном небе

Юпитер и Земля значительно отличаются друг от друга по своей структуре. Ввиду малой плотности и большого объема пятую от Солнца планету относят к газовым гигантам.

Происхождение названия

Название планеты происходит от имени римского бога Юпитера. Это бог неба, дневного света, грозы и одновременно отец всех богов.

Как образовался Юпитер

Планета образовалась из той же туманности, что и Солнце. Это подтверждает и ее состав: соотношение водорода и гелия почти такое же, как и на нашей дневной звезде. Масса Юпитера приблизительно в 1000 раз меньше солнечной, и этого явно недостаточно для того, чтобы «запустить» термоядерные реакции, вырабатывающие свет и тепло.

Размер

Радиус Юпитера – около 70 тыс. км. Диаметр Юпитера – около 139,8 тыс. км. Столь значительные размеры объясняются тем, что он первым начал формироваться вблизи Солнца. Из-за этого будущая планета сконцентрировала значительные количества газообразного вещества, находящегося вокруг главной звезды.

Масса Юпитера более чем в два раза превышает все остальные небесные тела Солнечной системы (без Солнца), включая кометы и астероиды. Площадь Юпитера превышает 62 млрд. км 2 .

Возраст планеты

Возраст Солнечной системы – примерно 4,6 млрд. лет. Применение методов изотопного анализа позволило установить время возникновения планеты. Ядро Юпитера сформировалось примерно через миллион лет после того, как образовалось Солнце.

Цвет планеты

Фото показывают нам Юпитер с пятнами и полосами белого, красного, коричневого, оранжевого и желтого оттенков. Цвет планеты постоянно изменяется, поскольку здесь все время образуются атмосферные вихри, быстро меняются погодные условия.

Во время штормов происходит перенос серы, углеводорода, фосфора и других веществ. Этот процесс создает пятна разного цвета. Они помогают более подробно изучить атмосферные явления, происходящие на планете.

Атмосфера

Атмосфера Юпитера состоит из нескольких слоев.

Тропосфера

Тропосфера имеет толщину около 50 км. Водяной пар, гидросульфит аммония и аммиак образуют в ней белые и красные линии. В белых зонах газ поднимается, а в красных – опускается. Эти области могут разделяться потоками ветра. В верхних слоях тропосферы температура достигает –160° по Цельсию.

Стратосфера

Стратосфера имеет толщину около 320 км. Она состоит из углеводородной дымки. Температура в стратосфере достигает –100 °С. Эта область атмосферы нагревается как от солнечных лучей, так и от внутреннего тепла планеты. По мере повышения температуры возрастает скорость движения атмосферной оболочки.

Атмосфера Юпитера

Термосфера и экзосфера

Температура термосферы может достигать 725 °С. Она создает очень слабое свечение, благодаря которому планета ночью не погружается полностью во тьму. Источник тепла – Солнце и частички магнитосферы.

На северном и южном полюсе наблюдаются полярные сияния. Их интенсивность намного больше земных. Они формируются благодаря наличию магнитного поля планеты, мощного излучения, а также вулканическими выбросами на спутнике Ио.

В экзосфере молекулы газов постепенно уходят в космическое пространство. Четких границ этой части атмосферы нет.

Состав

В основном атмосферная оболочка гиганта состоит из водорода и гелия. В незначительном количестве присутствует метан, аммиак, сера и водяной пар.

Радиационные пояса

Из-за огромного давления внутри Юпитера водород находится в жидком состоянии. Электроны хорошо проводят электричество, а дополнительное воздействие быстрого вращения планеты порождает очень мощное магнитное поле. Оно притягивает ионизированные частицы, содержащиеся в солнечном ветре и генерируемые спутниками. Часть из них является причиной возникновения полярных сияний, а часть формирует радиационные пояса планеты.

Радиация

Радиационные пояса Юпитера очень мощные. Поток электронов опасен для космических аппаратов, так как он может серьезно повредить аппаратуру.

Физические характеристики Юпитера

Главные физические характеристики планеты:

  • полярное сжатие – 0,06487;
  • радиус по экватору – 71,492 тыс. км;
  • средний радиус – 69,911 тыс. км;
  • площадь поверхности – 62,2 млрд. км 2 ;
  • объем – 1430 трлн. км 3 ;
  • масса – 1,89∙10 24 т;
  • плотность – 1,33 г/см;
  • ускорение свободного падения (на экваторе) – 24,8 м/с 2 ;
  • вторая космическая скорость – 59,5 км/с;
  • скорость вращения на экваторе 45300 км/ч
  • период вращения вокруг оси (продолжительность суток) 9 ч 55 мин;
  • наклон оси вращения относительно плоскости эклиптики 3,1°;
  • продолжительность года – 12 лет.

Интересный факт: у Юпитера есть кольца. Они достаточно тонкие, поэтому ученые долго не могли их обнаружить. Выделяют внутреннее кольцо, главное кольцо и внешние кольца.

Температура планеты Юпитер

Каждый слой имеет различную температуру воздуха. В связи с повышенным уровнем радиации ученые могут только предполагать, насколько нагреты те или иные участки.

Наиболее нагрето ядро – примерно в 6 раз больше, чем у Земли. Вокруг него находится металлический водород. В таком состоянии это вещество из-за высочайшего давления в центре планеты. Для астрономов это пока недоступная область. Возможная температура оболочки вокруг ядра – от 6 до 21 тыс. градусов. Это предположение строилось на том, что для перехода твердого водорода в жидкий требуются высокие температурные показатели. Однако из-за чрезвычайно высокого давления металлический водород может существовать и при указанных выше условиях.

Температура на Юпитере отрицательная и достигает -170°C. В нижних слоях она выше на 20 – 25°. В стратосфере температурные показатели повышаются и на высоте 1000 км достигают уже 600 °С.

Погода на Юпитере

Погоду на Юпитере можно назвать экстремальной. Здесь постоянно образуются сильные штормы, ураганы. Скорость ветра может достигать 600 км/ч. Вихри появляются в конкретной точке внезапно. Положение штормов изменяется также очень быстро, в течение нескольких часов.

Читайте также:
Природная зона пустыня: характеристика, какие животные живут, где есть в России

Значительная часть планеты покрыта облаками белого и коричневого цвета. Они выглядят как длинные полосы с резко очерченными границами. Каждая из них движется с различной скоростью. Эти области называются «тропическими районами». Облака появляются из-за потоков воздуха, дующих на разной высоте в хаотичном направлении.

Существуют также участки, в которых потоки воздуха опускаются. Они окрашены в темно-коричневый цвет и именуются поясами. Белые участки называются зонами. Их цвет обусловлен особенностями состава газов.

Состав и строение поверхности

Юпитер состоит главным образом из газообразного и жидкого вещества. Строение Юпитера типично для газовых гигантов.

Внешний слой – это атмосфера. Внутренняя часть состоит из водорода, ядра и других химических веществ. Ядро, по-видимому, это смесь из твердого металлического водорода с гелием. О наличии этой части планеты стало известно только в конце 1990-х годов. До этого астрономы иначе представляли себе внутреннее строение планеты: они допускали, что в недрах происходят процессы радиоактивного распада. Предполагается, что ядро может быть тяжелее Земли в 12 – 45 раз и составлять от 4 до 14% всей планетарной массы.

Строение планеты

Ближе к ядру возрастает давление и температура. В самом ядре она может достигать 35700 °С. Давление в самом центре планеты достигает невероятных 4500 ГПа.

Орбита Юпитера

Главнейшие орбитальные характеристики Юпитера:

  • расстояние до Солнца в перигелии – 740,5 млн. км;
  • расстояние до Солнца в афелии – 816,5 млн. км;
  • большая полуось Юпитера составляет 778,5 млн. км;
  • эксцентриситет – 0,0487;
  • средняя скорость вращения по орбите – 13 км/с.

Поскольку у Юпитера наименьший период вращения вокруг оси из всех планет Солнечной системы, за полный «юпитерианский» год пройдет 10475 таких же суток. Орбита Юпитера более вытянута, чем земная, поэтому расстояние до Солнца меняется в больших пределах.

Большое красное пятно

Это интересная особенность планеты. Пятно является мощным антициклоном. Темно-красный цвет происходит от частиц серы и аммиака, которые, в свою очередь, поступают из глубин атмосферы. От контакта с лучами Солнца они то темнеют, то светлеют.

В настоящий момент неизвестно, постоянное ли это пятно или временное. Известно, что впервые его открыли астрономы в 1600-х гг. Оно сокращается в размере, хотя и не исчезает. Предположительно, что через 20 лет оно станет практически круглым, а в один день, возможно, просто исчезнет.

Красное пятно располагается в верхних слоях атмосферы. Его край обращается со скоростью примерно 360 км/ч. Размеры пятна – 12 тыс. км х 24 тыс. км. Оно возвышается примерно на 8 км над облаками.

Спутники Юпитера

По состоянию на 2019 год вокруг Юпитера обращалось 79 спутников. 4 из них – «галилеевы», потому что были открыты Галилео Галилеем. Это Ио, Европа, Ганимед, Каллисто. Открытие спутников позволило ученому подтвердить гелиоцентрическую систему, за что он был гоним католической церковью.

Спутники

Ганимед

Ганимед – крупнейший спутник Юпитера. Его радиус составляет 2634 км, а площадь поверхности – 87 млн. км 2 . Весит он в 40 раз меньше Земли. Сила притяжения на его поверхности почти в 7 раз меньше земной. Спутник вращается вокруг Юпитера в среднем на расстоянии 1 млн. 70 тыс. км (третий по удаленности). Примечательно, что масса Ганимеда составляет 45% такого же показателя Меркурия. Один оборот вокруг Юпитера спутник совершает примерно за неделю.

Ганимед был открыт Галилеем в 1610 г. Назван в честь мифического сына троянского царя Троса – Ганимеда, который, будучи похищенным орлом Зевса, сделался на Олимпе виночерпием. За это ему была дарована вечная молодость и бессмертие.

Ганимед

Вероятно, этот спутник был сформирован из аккреционного диска либо из туманности, состоявшей из пыли и газа. Она некоторое время окружала Юпитер после образования гиганта. Спутник образовался ближе к планете: в этом месте туманность была более плотной.

Ганимед состоит из скальных пород и замерзшей воды. В составе льда может находиться аммиак. Точный состав твердых пород неизвестен. Спектральный анализ показал наличие на Ганимеде таких веществ:

  • двуокиси углерода;
  • двуокиси серы;
  • дициана;
  • серной кислоты;
  • органических соединений;
  • сульфата магния и натрия.

Предполагается, что спутник состоит из железистого ядра, мантии и слоя льда. Ядро, вероятно, имеет радиус от 700 до 900 км, внешний слой льда – 800 – 1000 км. Остальная часть приходится на силикатную мантию. На поверхности обнаруживаются кратеры, канавчатые участки, полярные шапки.

Исследования показали наличие на спутнике тонкой атмосферы, а также экзосферы из кислорода. Спорным остается вопрос о наличие на Ганимеде ионосферы. Космический аппарат «Галилео» обнаружил у спутника магнитное поле. Это единственный спутник планеты в Солнечной системе, имеющий магнитосферу. Если бы не мощнейшее радиационное излучение, Ганимед был бы отличным кандидатом для терраформирования.

Каллисто

Это второй по размеру спутник Юпитера, наиболее удаленный от него и третий по размерам среди спутников во всей Солнечной системе. Назван в честь любовницы Зевса – персонажа древнегреческой мифологии.

Период обращения Каллисто вокруг оси равен времени, за которое спутник делает оборот вокруг Юпитера. Следовательно, он всегда обращен к планете одной стороной. Радиус 2410 км почти равен такому же показателю у Меркурия. Площадь поверхности – 73 млн. км 2 . Масса спутника – примерно 10 20 тонн, а объем – 59 млрд. км 3 . На Каллисто сила притяжения в 8 раз меньше земной. Наклона оси нет.

Каллисто

По данным спектроскопии, на поверхности Каллисто обнаружены лед, углекислота, соединения кремния, органические вещества. Рельеф сложный: здесь есть кратеры, «цирки» – кольцевые структуры. Спутник окружен разреженной атмосферой из углекислоты и ионосферой.

Предположительно, Каллисто образовался в результате аккреции из облака пыли и газа. Под поверхностью находится океан из жидкой воды толщиной приблизительно в 100 км. Вероятно, здесь может присутствовать внеземная жизнь. Каллисто может служить для человечества удобной космической базой для изучения планет-гигантов, поскольку этот спутник находится вне зоны действия радиационных поясов.

Интересный факт: количество спутников Юпитера может меняться. Некоторые кометы, притягиваемые планетой, могут становиться ее временными лунами.

Европа

Это наименьший из галилеевых спутников, обнаруженных в 1610 г. Радиус Европы около 1560 км, площадь поверхности – свыше 30 млн. км 2 . Объем спутника – около 16 млрд. км 3 . Ускорение свободного падения в экваториальной области составляет примерно 1,3 м/с 2 . Как и Каллисто, повернут к Юпитеру одной стороной. Среднее расстояние до планеты – примерно 665 тыс. км.

Читайте также:
Опенок летний и его опасный двойник: виды, описания, фото, съедобные и несъедобные грибы

Поверхность спутника ледяная и является самой гладкой во всей Солнечной системе. И хотя на Европе мало кратеров, зато здесь можно увидеть большое количество трещин. Лед на поверхности сравнительно молодой. Температура поверхности достигает –190 °С. Уровень радиации на Европе очень высок – свыше 5 Зв в сутки. Такая доза за это время способна вызвать у человека тяжелую лучевую болезнь.

Европа

Под поверхностью спутника может существовать океан. Многие астрономы считают, что водоем мог бы сформироваться под воздействием тепла, вырабатываемого приливами. Версия о радиоактивном распаде как источнике тепла не выдерживает критики, так как нагрев вследствие этого явно недостаточный.

Спектрографические наблюдения обнаружили на Европе наличие разреженной атмосферы, состоящей из молекул кислорода. Источником кислорода является разложение молекулы воды на атомы водорода и кислорода под воздействием солнечного излучения и радиации. Водород в условиях низкого тяготения быстро улетучивается в межпланетное пространство. Атмосферное давление на Европе не больше одной миллионной доли паскаля.

Спутник рассматривается как одно из мест в Солнечной системе, где может быть внеземная жизнь. Вероятно, что она может существовать в океане, находящемся под поверхностью. В настоящее время признаков жизни на Европе не обнаружено. Спутник находится в зоне воздействия мощных радиационных поясов Юпитера. Космонавт, который рискнет прогуляться по поверхности Европы, получит смертельную дозу радиации в течение нескольких часов.

Это самый близкий к Юпитеру спутник со средним расстоянием от планеты примерно в 420 тыс. км. Масса его около 9∙10 19 тонн, а объем – приблизительно 25 млрд. км 3 . Сила тяжести на поверхности равна приблизительно 1,8 м/с 2 . Как Каллисто или Европа, повернут к Юпитеру всегда одной стороной. Его период обращения вокруг планеты – примерно 1,75 дня. Название спутник получил в честь мифологического персонажа Ио – жрицы Геры. С диаметром в 3 тыс. 642 км является четвертым по величине спутником в Солнечной системе.

Планета Юпитер

Спутники | Кольца | Исследование | Фотографии

Юпитер очаровал наблюдателей еще 400 лет назад, когда его удалось разглядеть в первые телескопы. Это прекрасный газовый гигант с закрученными облаками, загадочным пятном, семейством спутников и множеством особенностей.

Больше всего впечатляют его масштабы. По показателям массы, объема и площади планета занимает почетное первое место в Солнечной системе. О его существовании знали еще древние люди, поэтому Юпитер отметился во многих культурах.

Интересные факты о планете Юпитер

Планета Юпитер

  • По уровню яркости планету опережают Солнце, Луна и Венера. Входит в пятерку планет, которые можно найти без использования инструментов.
  • Упоминания о Юпитере начинаются еще в 7-8 вв. до н.э. Получил имя в честь верховного божества в пантеоне (у греков – Зевс). В Месопотамии это был Мардук, а у германских племен – Тор.
  • Выполняет осевой оборот всего за 9 часов и 55 минут. Из-за стремительного вращения происходит сплющивание на полюсах и расширение экваториальной линии.
  • С позиции земного наблюдения его движение кажется невероятно медленным.
  • Верхний атмосферный слой делится на облачные пояса и зоны. Представлены кристаллами аммиака, серы и их смеси.
  • На снимках запечатлено Большое Красное Пятно – масштабный шторм, не прекращающийся уже 350 лет. Он настолько огромен, что способен поглотить три Земли.
  • Под атмосферным слоем скрываются слои газообразного и жидкого водорода, а также ядро изо льда, камня и металлов.
  • Среди спутников наибольшими выступают Ганимед, Каллисто, Ио и Европа. Первый в диаметре охватывает 5268 км, что больше Меркурия.
  • Кольца тонкие и представлены пылевыми частичками, выбрасываемые лунами во время столкновения с кометами или астероидами. Начинаются с удаленности в 92000 км и простираются на 225000 км от Юпитера. Толщина – 2000-12500 км.
  • Это аппараты Пионеры-10 и 11, Вояджеры-1 и 2, Галилео, Кассини, Уиллис и Новые Горизонты. Будущие могут сосредоточиться на спутниках.

Размер, масса и орбита

Масса – 1.8981 x 10 27 кг, объем – 1.43128 x 10 15 км 3 , площадь поверхности – 6.1419 x 10 10 км 2 , а средняя окружность достигает 4.39264 x 10 5 км. Чтобы вы понимали, по диаметру планета в 11 раз крупнее нашей и 2.5 раз массивнее всех солнечных планет.

Физические характеристики Юпитера

Полярное сжатие 0,06487
Экваториальный

Это газовый гигант, поэтому его плотность – 1.326 г/см 3 (меньше ¼ земной). Низкая плотность – подсказка для исследователей, что объект представлен газами, но все еще продолжаются споры о составе ядра.

Планета отдалена от Солнца в среднем на 778 299 000 км, но эта дистанция может меняться от 740 550 000 км до 816 040 000 км. На проход орбитального пути уходит 11.8618 лет, то есть один год длится 4332.59 дней.

Орбита и вращение Юпитера

Перигелий 7,405·10 8 км
(4,950 а. е.)
Афелий 8,165·10 8 км
(5,458 а. е.)
Большая полуось 7,785·10 8 км
(5,204 а. е.)
Эксцентриситет

Но у Юпитера наблюдается одно из самых быстрых осевых вращений – 9 часов, 55 минут и 30 секунд. Из-за этого в солнечных днях год занимает 10475.8.

Состав и поверхность

Представлен газообразным и жидким веществом. Это крупнейший из газовых гигантов, разделенный на внешний атмосферный слой и внутреннее пространство. Атмосфера представлена водородом (88-92%) и гелием (8-12%).

Внутреннее строение Юпитера

Внутреннее строение Юпитера

Заметны также следы метана, водного пара, кремния, аммиака и бензола. В небольших количествах можно отыскать сероводород, углерод, неон, этан, кислород, серу и фосфин.

Внутренняя часть вмещает плотные материалы, поэтому состоит из водорода (71%), гелия (24%) и прочих элементов (5%). Ядро – плотная смесь из металлического водорода в жидком состоянии с гелием и внешний слой из молекулярного водорода. Считают, что ядро может быть скалистым, но точных данных нет.

О наличие ядра заговорили в 1997 году, когда вычислили гравитацию. Данные намекали, что оно может достигать 12-45 земных масс и охватывать 4-14% массы Юпитера. Присутствие ядра также подкрепляется планетарными моделями, которые говорят, что планеты нуждались в скалистом или ледяном сердечнике. Но конвекционные токи, а также раскаленный жидкий водород могли сократить размер ядра.

Чем ближе к ядру, тем выше температурные показатели и давление. Полагают, что на поверхности мы отметим 67°С и 10 бар, в фазовом переходе – 9700°С и 200 ГПа, а возле ядра – 35700°С и 3000-4500 ГПа.

Спутники

Сейчас мы знаем, что рядом с планетой существует семья из 79 спутников (на 2019 год). Четыре из них самые крупные и именуются галилейскими, потому что были обнаружены Галилео Галилеем: Ио (сплошные активные вулканы), Европа (массивный подповерхностный океан), Ганимед (крупнейший спутник в системе) и Каллисто (подземный океан и старые поверхностные материалы).

Поверхность четырех основных спутников Юпитера: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто

Поверхность четырех основных спутников Юпитера: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто

Есть еще группа Амальтеи, где присутствует 4 спутника с диаметром меньше 200 км. Они удалены на 200000 км, а орбитальный наклон составляет 0.5 градусов. Это Метис, Адрастея, Амальтея и Фива.

Также остается целая куча нерегулярных лун, уступающих по размеру и обладающих более эксцентричными орбитальными проходами. Они делятся на семьи, которые сходятся по размерам, составу и орбите.

Атмосфера и температура

Можно заметить на северных и южных полюсах знакомые нам полярные сияния. Но на Юпитере их интенсивность намного выше, и они редко прекращаются. Это великолепное шоу формируется мощным излучением, магнитным полем и выбросами вулканов Ио.

Структура атмосферы Юпитера

Отмечают и удивительные погодные условия. Ветер ускоряется до 100 м/с и способен разогнаться на 620 км/ч. Всего за несколько часов может появиться масштабный шторм, охватывающий в диаметре тысячи км. Большое Красное пятно обнаружили еще в 1600-х гг., и оно продолжает функционировать, но сокращается.

Планета скрыта за облаками аммиака и гидросульфата аммония. Они занимают позицию в тропопаузе, а эти территории называются тропическими районами. Слой способен простираться на 50 км. Может быть и слой из водных облаков, на что намекают вспышки молний, которые по мощности в 1000 раз превосходят наши.

История изучения

Из-за своей масштабности планету можно было отыскать в небе без приборов, поэтому о существовании знали давно. Первые упоминания появились в Вавилоне в 7-8 веке до н.э. Птолемей во 2-м веке создал свою геоцентрическую модель, где вывел орбитальный период вокруг нас – 4332.38 дней. Этой моделью в 499 году воспользовался математик Ариабхата, и получил результат в 4332.2722 дней.

В 1610 году Галилео Галилей использовал свой инструмент и впервые сумел рассмотреть газового гиганта. Рядом с ним заметил 4 крупнейших спутника. Это был важный момент, так как свидетельствовал в пользу гелиоцентрической модели.

Галилео указывает на небо в Венеции

Галилео указывает на небо в Венеции

Новым телескопом в 1660-х гг. пользовался Кассини, который хотел изучить пятна и яркие полосы на планете. Он обнаружил, что перед нами приплюснутый сфероид. В 1690-м ему удалось определить период вращения и дифференциальное вращение атмосферы. Детали Большого Красного Пятна впервые изобразил Генрих Швабе в 1831 году.

В 1892 году за пятой луной наблюдал Э. Э. Бернард. Это была Альматея, которая стала последним спутником, открытым в визуальном обзоре. Полосы впитывания аммиака и метана изучил Руперт Вильдт в 1932 году, а в 1938-м отслеживал три длительные «белые овалы». Многие годы они оставались отдельными формированиями, но в 1998 году двое слились в единый объект, а в 2000-м поглотили третий.

Радиотелескопический обзор стартовал в 1950-х гг. Первые сигналы уловили в 1955-м году. Это были всплески радиоволн, соответствующих планетарному вращению, что позволило вычислить скорость.

ИК-снимок Юпитера аппаратом SOFIA

ИК-снимок Юпитера аппаратом SOFIA

Позже исследователи сумели вывести три разновидности сигналов: декаметрические, дециметровые и тепловые излучения. Первые меняются вместе с вращением и основываются на контакте Ио с планетарным магнитным полем. Дециметровые появляются из торообразного экваториального пояса и создаются циклонными излучениями электронов. А вот последнее формируется атмосферным теплом.

Юпитер

Планета Юпитер – крупнейший газовый гигант Солнечной системы. Его масса превышает массу всех остальных объектов нашей системы вместе взятых. Поэтому недаром гигант был назван в честь самого верховного бога древнеримского пантеона.

Фото сделанное 21.04.2014 Hubble

Фото сделанное 21.04.2014 Hubble’s Wide Field Camera 3 (WFC3).

Юпитер пятая планета Солнечной системы. На его поверхности постоянно бушуют гигантские ураганы, один из которых по диаметру превышает размеры Земли. Еще одним рекордом планеты является число ее спутников, из которых открыты на сегодняшний момент только 79. Уникальные особенности сделала ее одним из самых интересных для наблюдений объектов Солнечной системы.

История открытия и исследования

Наблюдения за газовым гигантом проводились еще с древних времен. Шумеры называли планету «белая звезда». Астрономы древнего Китая подробно описали движение планеты, а инки наблюдали за спутниками, называя его «амбаром». Римляне же назвали планету в честь верховного божества и отца всех древнеримских богов.

Впервые увидел планету в телескоп Галилео Галилей. Он же открыл 4 самых крупных спутника Юпитера. Наблюдения за планетой и ее спутниками также помогли средневековым астрономам вычислить примерную скорость света.

Активно изучать газового гиганта стали в XX веке после появления межпланетных станций и космических телескопов. Примечательно, что все космические аппараты, запускаемые к нему, принадлежат NASA. Первые снимки планеты, полученные в высоком разрешении, произвели межпланетные аппараты серии Вояджер. Первый орбитальный спутник, космический аппарат Галилео, помог установить состав юпитерианской атмосферы и динамику процессов внутри нее, а также получить новые сведения о естественных спутниках газового исполина. Межпланетная станция Юнона, запущенная в 2011 году, занимается изучение полюсов Юпитера. В ближайшем будущем планируется запуск американо-европейской и российско-европейской межпланетных миссий с целью изучения пятой от Солнца планеты и ее многочисленных спутников.

Общие сведения о Юпитере

Размер планеты поистине впечатляет. Диаметр Юпитера больше земного почти в 11 раз и составляет 140 тыс. км. Масса газового гиганта – 1,9*10 27 , что больше суммарной массы всех остальных планет, спутников и астероидов Солнечной системы. Площадь поверхности Юпитера равняется 6,22*10 10 кв.км. Чтобы осознать все величие гиганта стоит понимать, что только в Большом красном пятне в его атмосфере может поместиться 2 таких же планеты, как Земля.

Другой его уникальной чертой является количество спутников. На данный момент изучено 79 из них, но, по данным исследователей, общее число юпитерианских лун не менее ста. Все они названы в честь героев древнеримских и древнегреческих мифов, связанных с самым могущественным богом на пантеоне. К примеру, Ио и Европа – спутники, названные в честь возлюбленных древнегреческого бога-громовержца. Помимо спутников планета имеет систему планетарных колец, названную Кольца Юпитера.

Крупнейшая планета Солнечной системой является еще и самой старой. Ядро Юпитера сформировалось в течение миллиона лет после образования нашей системы. Пока твердотельные объекты медленно образовывались из пыли и протопланетных обломков, газовый гигант быстро разрастался до своих огромных размеров. За счет своей интенсивной аккреции планетарный исполин препятствовал проникновению дополнительного материала для построения всей звездной системы, чем объясняется малый размер объектов внутри ее.

Орбита и радиус

Среднее расстояние от планеты до центральной звезды нашей системы составляет 780 млн. км. Орбита Юпитера не отличается высокой эксцентричностью – 0,049.

Двигаясь со средней орбитальной скоростью 13 км/с, он совершает оборот по своей орбите за 11,9 лет. При этом для него не характерна смена времен года – наклон оси вращения к орбите составляет всего 3,1°. Вокруг своей оси Юпитер вращается с очень большой скоростью и совершает полный оборот за 9 ч 55 мин. Сутки на планете считаются самыми короткими во всей Солнечной системе.

Физические характеристики

Основные параметры второго по размерам объекта Солнечной системы:

  • Средний радиус Юпитера – 69,9 тыс. км.
  • Масса – 1,9*10 27 кг.
  • Среднее значение плотности – 1,33 г/куб. см, что приблизительно равно плотности Солнца.
  • Ускорение свободного падения на экваторе – 24,8 м/с 2 . Это означает, что гравитация Юпитера почти в 2,5 раза больше земной.

Строение Юпитера

  • Атмосфера, имеющая трехслойное строение: внешний чисто водородный слой, далее водородно-гелиевый (соотношение газов 9:1) и нижний слой аммиачных и водяных облаков.
  • Водородная мантия глубиной до 50 тыс. км.
  • Твердое ядро с массой, превышающей в 10 раз земную.

Достоверно химический состав планеты определить на данный момент невозможно. Известно то, что основными его компонентами являются водород и гелий, преходящие их газообразного состояния в жидкое. Кроме них атмосфера планеты содержит множество простых веществ и инертные газы. Характерную окраску юпитерианской газовой оболочке придают соединения фосфора и серы.

Атмосфера и климат

Водородно-гелиевая атмосфера плавно переходит в жидкую водородную мантию, не имея очерченной нижней границы.

Для нижнего слоя юпитерианской атмосферы – тропосферы – характерна сложная структура облаков. Верхние облака состоят из аммиачного льда и сульфида аммония, далее идет плотный слой водяных облаков. Температура в тропосфере снижается с ростом высоты от 340 до 110К. Стратосфера постепенно разогревается до 200К, а максимальное значение температур(1000К) регистрируется в термосфере. Среднюю температуру Юпитера невозможно посчитать из-за отсутствия целостной поверхности. Его атмосфера граничит с кипящим океаном жидкого водорода. Ядро планеты прогревается до 35 тысяч градусов по Цельсию, что выше температуры Солнца.

Давление газовой оболочки имеет тенденцию к уменьшению по мере отдаления от водородного океана. На нижнем уровне тропосферы оно достигает 10 бар, тогда так в термосфере давление снижается до 1 нанобара.

На гиганте нет хорошей погоды. Тепловая энергия, идущая из ядра, превращает атмосферу планету в один огромный вихрь. Юпитерианские ветра достигают скорости 2160 км/ч. Самым известным ураганов в атмосфере планеты является Большое красное пятно. Он продолжается уже больше 300 лет, а его площадь на данный момент составляет 40*13 тыс. км. При этом скорость воздушных потоков достигает более 500м/с. Сопровождают юпитерианские вихри молнии протяженностью в несколько тысяч километров и мощностью в разы больше земных.

фото Большого красного пятна Юпитера

фото Большого красного пятна Юпитера

В юпитерианской атмосфере периодически проходят алмазные дожди. Драгоценные углеродные осадки выпадают из паров метана во время разряда молнии под воздействием высокой температуры и давления, царящих в верхних слоях атмосферы.

Рельеф

Поверхность Юпитера – не совсем верное понятие. Водородно-гелиевая атмосфера плавно переходит в мантию, представляющую собой океан металлического водорода. Мантия продолжается на глубину 45 тыс. км., а далее следует ядро, в десятки раз тяжелее Земли и в несколько раз горячее Солнца.

Кольца

Кольца Юпитера слабые и состоят из пыли, образующейся при столкновении спутников.

Кольцевая система имеет следующее строение:

  • кольцо-гало, представляющее собой толстый слой пыли;
  • тонкое и яркое Главное кольцо;
  • 2 внешних «паутинных» кольца.

Главное и гало-кольца образовались из пыли от спутников Метида и Адрастея, а паутинные кольца Юпитера сформировались благодаря Альматеи и Фиве.

По предположительным данным, существует еще одно тонкое и слабое кольцо рядом со спутников Гималаи, возникшее после его столкновения с более мелким спутником.

Спутники Юпитера

Всего у планеты имеется более сотни спутников, открыты из которых только 79. Они подразделяются на внутренние, число которых 8, и внешние (на данный момент 71). Самые крупные юпитерианские луны объединены в группу под названием галилеевские, т.к. они были открыты еще Галилео Галилеем. В эту группу входят Европа, Ио, Ганимед и Каллисто.

изображение спутников Юпитера

изображение спутников Юпитера

Европа представляет собой огромный подледный океан. На этом спутнике теоретически возможна жизнь, т.к. под ледяным панцирем может быть кислород.

Ио, как и ее планетарный хозяин, не имеет четко выраженной поверхности. Этот спутник залит лавой из двух мощнейших вулканов. От этого он приобрел желтую окраску с пятнами бурого, коричневого и красного цветов.

Ганимед – крупнейший спутник Юпитера и всей Солнечной системы. Он состоит из минеральных солей кремниевых кислот и льда, а также обладает собственной магнитосферой и тонкой атмосферой. Также Ганимед больше самой маленькой планеты Солнечной системы (5262 км против 4879 км).

Каллисто – второй по величине спутник гиганта. Его поверхность состоит из силикатов, льда и органических соединений. Атмосфера представлена двуокисью углерода с незначительными примесями других газов. Каллисто изрыт крупными ударными кратерами, что придало ему характерный рельеф.

Юпитер – двойник Солнца и крупнейшая планета Солнечной системы

Еще древние люди наряду с Луной и Венерой наблюдали в ночном небе яркую светящуюся точку. В Месопотамии ярко-оранжевая звезда получила название в честь верховного божества Мардука. В Древнем Риме ночное светило получило название в честь Юпитера – главного божества древнеримского Пантеона. У скандинавских племен и у германцев яркую звезду навали в честь бога Тора. Другими словами, пятая, самая большая планета Солнечной системы издревле является спутником человеческой цивилизации.

Гигант Юпитер

Характеристики и отличительные особенности Юпитер

Уже древние астрономы считали Юпитер самым крупным после Солнца небесным телом. Несмотря на свой яркий облик, видимая звездная величина планеты варьируется в диапазоне -1,61 до -2,94, Юпитер сразу причислили к разряду планет. У него среди других планет Солнечной системы одно из самых высоких альбедо 0,52, больше только у Венеры (0,65).

Юпитер в звездном небе

Гигант вписывался в предложенную Аристархом Самосским гелиоцентрическую систему строения Солнечной системы. Предположение древнегреческого астронома и математика том, что вокруг Солнца вращаются семь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер и Сатурн, документально подтвердил в XVI веке Николай Коперник.

С появлением оптических инструментов началось пристальное исследование и изучение небесных объектов на небе, но к Юпитеру отношение всегда оставалось особенным почтительным. Один из самых ярких объектов на ночном небе сначала заинтересовал Галилео Галилея. Итальянец впервые обнаружил, что пятая планета является самой крупной и имеет колоссальные размеры. Не менее впечатляющие размеры имеют и его четыре спутника: Ио, Ганимед, Европа и Каллисто, открытые Галилеем. Следом за Галилеем в работу по изучению гиганта включились все ведущие астрономы мира, среди которых были такие светила астрономии, как Роберт Гук и Джованни Кассини. Благодаря усилиям этих ученых научное сообщество получило первые астрофизические данные о параметрах планеты, было составлено описание атмосферы гиганта и выявлен ряд особенностей.

Положение Юпитера в Солнечной системе

Юпитер занимает срединное положение в Солнечной системе. Его орбита пролегает сразу за поясом астероидов, отделяющим планеты земной группы от сообщества газовых гигантов. Путь планеты вокруг Солнца пролегает по эллиптической орбите, эксцентриситет которой составляет 0,048775. Ввиду этого расстояние от Солнца может быть различным. В перигелии гигант приближается к нашему главному светилу на расстояние 740,55 млн. км. В афелии пятая планета убегает от Солнца на расстояние в 816,04 млн. км. Полный оборот вокруг центра нашей Солнечной системы планета совершает за 11,8 земных лет. Другими словами, год на Юпитере длится 4332 земных дня. Этот показатель свидетельствует о невысокой орбитальной скорости – всего 13,07 км/с, с которой Юпитер несется в космическом пространстве.

Орбитальная скорость Марса составляет 24,12 км/с, а у Земли орбитальная скорость равняется 29,79 км/с.

У Юпитера экваториальная плоскость почти совпадает с орбитальной плоскостью. Угол наклона оси газового гиганта составляет всего 3,13°, поэтому перемену сезонов на Юпитере не обнаружить. Вдобавок ко всему пятая планета быстрее всех вращается вокруг собственной оси. Массивное тело вертится словно волчок, совершая полный оборот вокруг собственной оси почти за 10 часов. Если быть более точными, юпитерианский день длиться 9 часов 50 минут. Столь стремительное вращение вызывает и в наши дни недоумение среди ученых астрофизиков.

Сравнение размеров Юпитера

Размер планетарного диска составляет 139822 км. В сравнении с Землей, диаметр гиганта в 11,5 раз больше диаметра нашей планеты. По своему виду крупнейшая планета напоминает яйцо. Полярный радиус Юпитера меньше параметров в экваториальной области – 66 854 км против 71 492 километров.

Если по величине превосходство Юпитера выглядит не столь впечатляюще, то по своей массе этот гигант, безусловно, является рекордсменом. Масса самой крупной планеты Солнечной системы составляет 1 898 600 000 000 000 000 000 000 000 кг, что всего в 1000 раз меньше массы Солнца. Юпитер в 2,5 раза превосходит массу всех объектов нашей звездной системы, включая все планеты Солнечной системы вместе с их спутниками и суммарную массу всех комет и астероидов. Несмотря на столь впечатляющие физические параметры, газовый колосс имеет низкую плотность – всего 1,326 к/см3, сравнимую с плотностью Солнца. Это в четыре раза меньше чем у Меркурия – самой маленькой планеты Солнечной системы.

Коронарный выброс на Юпитере

Если бы Юпитер увеличил свою массу еще в 80 раз, мы бы имели перед собой горячую звезду, а не планету. Масса и плотность являются основными доводами сторонников звездной природы самой крупной планеты нашей звездной системы. Ученые полагают, что Юпитер является несостоявшейся звездой, которая не смогла в период формирования добрать свой массы.

Загадки и парадоксы Юпитера

В подтверждение звездной теории происхождения Юпитера достаточно рассмотреть состав планеты. Это огромный шар, наружный слой которого на 90% состоит из газообразного и полужидкого водорода. Остальные 10% атмосферы планеты приходятся на гелий. У нашей звезды состав имеет немного иное соотношение: 75% водорода и 25% гелия. Подобная концентрация водорода и гелия на Юпитере обнаружена в глубинных слоях.

Строение Юпитера

Состав планеты имеет следующую последовательность:

  • верхние слои атмосферы имеют газообразное состояние и состоят из кристаллов аммиака;
  • далее на глубине 100 км концентрация водорода возрастает, превращая его в жидкость;
  • на глубине 17000 км от мнимой поверхности планеты атомы водорода трансформируются, превращая его в металлизированное вещество.

Однако в отличие от Солнца, в нижних слоях атмосферы газового гиганта были обнаружены следы метана, аммиака, сероводорода и углерода. В малом количестве имеются кислород, летучий неон, кремний и сера. В данном случае поверхность планеты в привычном виде отсутствует. Вслед за плотными слоями атмосферы Юпитера начинается царство жидкой водородной субстанции, окутывающей плотное и тяжелое ядро. Высока вероятность того, что ядро Юпитера – это плотно сжатая смесь металлического водорода и гелия. Допускается присутствие силикатных пород, однако подобная версия ничем не подтверждена.

Структура Юпитера

По своим размерам ядро может составлять 5-15% массы всей планеты. Температура в юпитерианском ядре достигают значений 5-5,5 млн. градусов Цельсия. Металлизированный водород, окружающий ядро, возникает из-за колоссального давления внутри планеты – более 3 млн. атм. Водород находится в металлическом состоянии и является главным фактором, способствующим образованию сильного и мощного магнитного поля Юпитера. Помимо самого ядра, недра планеты также остаются достаточно горячими, нагреваясь до отметки в 35 тыс. градусов Цельсия. Эти значения сравнимы с температурой, зафиксированной на поверхности Солнца. Такой разогрев делает Юпитер уникальным объектом Солнечной системы. В отличие от других планет, которые в большинстве своем получают энергию от Солнца, самая крупная планета отдает в 2 раза больше тепла, чем получает. Количество излучаемой энергии, масса планеты и ее невысокая плотность наталкивают ученых на мысль, что перед нами молодая звезда, застывшая много лет назад на начальной стадии формирования.

Двойная звезда Солнце-Юпитер

Допускается версия, что через 4-5 млрд. лет Юпитер достигнет критической массы и внутри планеты начнется процесс термоядерного синтеза. Если такое произойдет, газовый гигант в одно мгновение вспыхнет как Солнце. Солнечная система, где всегда доминировало одно светило, превратится в двойную звездную систему. Эта теория имеет место, так как большинство звездных систем в нашей галактике представлено парой звезд. Если считать Юпитер звездной парой Солнца, все становится на свои места. При таком сценарии планетарный состав и структура Солнечной системы кардинально изменится.

Инфракрасный снимок Юпитера

Система спутников Юпитера

В дополнение к озвученной теории о звездной природе самой крупной планеты Солнечной системы следует отметить и особенность вращения Юпитера по орбитальному пути. По законам физики небесное тело с меньшей массой всегда вращается вокруг чего-то более крупного и массивного. При этом оба небесных тела вращаются вокруг единого для обоих объектов центра масс, расположенного в центре большего объекта. Массивный и тяжелый Юпитер можно вполне сопоставить по массе с нашей звездой, поэтому оба столь крупных небесных тела взаимно действуют друг на друга, смещая точку центра масс. В соответствии с расчетами, Юпитер вращается не вокруг центра нашего Солнца, а вокруг центра масс, который находится вне области солнечного диска.

Галилеевы спутники

Вероятность того, что мы живем на этапе формирования двойной звездной системы, очень высока. События, которые произошли в январе 2009 года, указали ученым, что газовый гигант при наступлении определенных условий легко может превратиться во второе Солнце. Под воздействием корональных выбросов пятая планета сначала вспыхнула, а затем стала вести себя подобно звезде. С поверхности Юпитера даже были зафиксированы свои, юпитерианские корональные выбросы.

Как и наша главная звезда, Юпитер имеет свою систему небесных тел, подчиненных силам гравитации газового гиганта. У Юпитера больше всего спутников в Солнечной системе – 67, три из которых – Ганимед, Каллисто и Ио – входят в пятерку самых крупных спутников Солнечной системы. Спутник планеты Юпитер Ио является уникальным объектом Солнечной системы, считаясь самым вулканически активным небесным телом.

Спутник Юпитера Ио

Помимо галилеевых спутников в системе газового гиганта имеется еще одна группа объектов – Амальтея. Остальные спутники у Юпитера по размеру, строению и орбитальным параметрам поделены на семьи. Дополняют эту обширную свиту кольца, в которых сосредоточен весь строительный мусор, оставшийся после формирования системы Юпитера. Остальные спутники планеты-гиганта имеют небольшие размеры и свои орбитальные параметры.

Исследования самой крупной планеты

С наступлением космической эры человечество стало уделять больше внимания изучению Юпитера. Впервые на свидание к газовому гиганту в 1073 году отправился «Пионер-10». Первый космический аппарат сделал первый снимки планеты с близкого расстояния, дополнив имеющиеся сведения о размерах планеты, ее массы и величины полярного сплющивания.

За «Пионером» к Юпитеру отправились два зонда «Вояджер-1» и «Вояджер-2», объектом изучения которых стали кольца и спутники гиганта, Большое Красное пятно и полярные сияния Юпитера.

В 1995 году к изучению пятой планеты Солнечной системы приступил космический зонд «Галилео». В 2000 году его сменила автоматическая межпланетная станция «Кассини», отправившая на спутник Ио зонд «Гюйгенс».

С 2016 года исследования Юпитера продолжены аппаратом «Юнона», который вместе с космическим телескопом «Хаббл» обеспечил научный мир исчерпывающей информацией о самом большом небесном теле нашей Солнечной системы. Особенно интересными стали данные о строении атмосферы планеты и сведения о процессах планетарного формирования.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: