Кольца и спутники юпитера
Содержание:
- Что наблюдать на Юпитере
- ЮПШ — Южная полярная шапка
- СПШ — Северная полярная шапка
- ЮЮУП — Юго-южный умеренный пояс
- ЮУП — Южный умеренный пояс
- БКП — Большое красное пятно
- ЮЭП — Южный экваториальный пояс
- ЭП — Экваториальный полоса
- СЭП — Северный экваториальный пояс
- СУП — Северный умеренный пояс
- ССУП — Северо-северный умеренный пояс
- ЮЮУЗ — Юго-южная умеренная зона
- ЮУЗ — Южная умеренная зона
- ЮТЗ — Южная тропическая зона
- ЭЗ — Экваториальная зона
- СТЗ — Северная тропическая зона
- СУЗ — Северная умеренная зона
- ССУЗ — Северо-северная умеренная зона
- Состав
- Кольца
- Метеорология на Юпитере
- Спутники
- Происхождение названия планеты
- Магнитное поле
- Форма обриты
- Основные характеристики и параметры Юпитера
- Интересные факты о Юпитере
- Значение цикла Юпитера
- Классификация газовых гигантов
- Атмосфера спутника Ио
- Спутники планеты Юпитер: почему их так много?
- Определение газовых гигантов
- Физические и орбитальные характеристики Юпитера:
- Звёздный период обращения
- Атмосфера планеты Юпитер
Что наблюдать на Юпитере
На планете можно найти множество интересных объектов для наблюдения. Сделать процесс максимально простым поможет карта Юпитера.
-
ЮПШ — Южная полярная шапка
-
СПШ — Северная полярная шапка
-
ЮЮУП — Юго-южный умеренный пояс
-
ЮУП — Южный умеренный пояс
-
БКП — Большое красное пятно
-
ЮЭП — Южный экваториальный пояс
-
ЭП — Экваториальный полоса
-
СЭП — Северный экваториальный пояс
-
СУП — Северный умеренный пояс
-
ССУП — Северо-северный умеренный пояс
-
ЮЮУЗ — Юго-южная умеренная зона
-
ЮУЗ — Южная умеренная зона
-
ЮТЗ — Южная тропическая зона
-
ЭЗ — Экваториальная зона
-
СТЗ — Северная тропическая зона
-
СУЗ — Северная умеренная зона
-
ССУЗ — Северо-северная умеренная зона
Юпитер можно смело назвать наиболее интересной планетой для исследований. Она крайне динамично, на ее поверхности постоянно происходят изменения. Сколько бы вы не смотрели на Юпитер, вы никогда не увидите его одинаковым. В первую очередь, причины этого кроются в разной скорости вращения облачного покрова. Так, полный оборот экваториальной зоны проходит за 9 часов 50 минут, а полярных зон – за 9 часов 57 минут. К тому же атмосфера никогда не бывает спокойной.
Там происходят атмосферные течения, циклоны, падения комет и астероидов, поэтому новые детали образуются ежедневно.
Наиболее известные детали на поверхности Юпитера
Если вы планируете серьезно изучать Юпитер, берите в руки телескоп как можно чаще. Чем дольше вы будете проводить наблюдения, тем выше будет ваше мастерство и тем больше деталей вы сможете увидеть на поверхности Юпитера.
Пусть первая встреча с Юпитером будет посвящена его общему обзору. Так вы научитесь находить самые крупные объекты – зоны, пояса, пятна. Затем вы сможете изучать тончайшие детали его поверхности и атмосферы. Большинство из них можно рассмотреть только с помощью большого любительского телескопа при отличных условиях и отработанных наблюдательных навыках.
Красные, белые и чёрные пятна
Как известно, Юпитер – это постоянно меняющаяся планета. Но на его поверхности есть некоторые детали, которые существуют на протяжении долгих лет. Из них наибольшую известность приобрело Большое Красное Пятно, открытое Джованни Кассини в 1665 году. Характер данного образования был изучен далеко не сразу. Только в последние годы миссии космических станций Вояджер и Пионер открыли нам природу Большого Красного Пятна. На самом деле, это долгоживущий вихрь размером 15 000 на 30 000 км, который делает полный оборот за 6 земных суток.
Движение Большого Красного Пятна через короткие промежутки времени
Для каждого любителя астрономии Большое Красное Пятно представляется контрастной деталью, которую можно наблюдать даже в телескопы начального уровня. Но Пятно периодически меняет интенсивность окраса, поэтому регулярно оно практически сливается с поверхностью Юпитера. К примеру, такое явление было зафиксировано в конце XIX, а в конце 1960-х годов Пятно вновь вернулось к своему обычному цвету. Также пятно постоянно уменьшается в размерах, которое наблюдается в течение последних десятилетий. По данным астрономов XIX века, 100-120 лет назад пятно было в 2 раза больше.
Не менее интересно наблюдать на Юпитере и иные устойчивые образования, в число которых входят Белые Пятна FA, BC и DE. Они располагаются у Южного Умеренного Пояса. Белый цвет данных образований сливается с общим фоном поверхности, поэтому их визуальные исследования весьма затруднены. Впервые они были замечены в 1939 году и были идентифицированы как маленькие наросты в Южном Умеренном Поясе. Но уже в 1947 году они приобрели вид заливов у южного края ЮУП. И только затем они трансформировались в белые пятна. Сегодня видимость белых пятен резко упала из-за того, что ЮУП постепенно теряет свою окраску. Но профессиональным астрономам всё-таки удается поймать моменты, когда из-за волнений атмосферы Белые Пятна выделяются на фоне поверхности Юпитера.
Анимация движения Юпитера, на которой можно заменить белые и черные пятна
Изредка атмосфера Юпитера радует наблюдателя красочным зрелищем – образованием крупных Черных Пятен, что вызвано многочисленными осколками комет и астероидов. В середине 1990-х годов такими «провокаторами» стали осколки кометы Шумейкера-Леви 9. Именно от них предположительно появилось Черное Пятно, которое недавно открыл астроном-любитель Энтони Уизли. Данный факт стал дополнительным доказательством того, что регулярные наблюдения Юпитера и отличные знания о его внешнем виде могут сделать любителей астрономии настоящими звездами научного мира.
Состав
Составом своим газовый великан подобен Солнцу.
Ядро Юпитера размером сходно с ядром Земли, но легче в 10 раз. Центросфера тверда, раскалена до 20 000°С, окружена смесью легких газов — водорода и гелия.
Атмосфера обладает коричневато-оранжевым оттенком из-за соединений фосфора и серы, плотность выше земной в 18 раз. Тропосфера содержит гидросульфиты, аммиак, воду в замороженном состоянии. Здесь преобладают низкие температуры: минус 150° — минус 100°С. Стратосфера состоит из углеводородов. Над ней находится термосфера, раскаленная до 725°С.
Интересный факт про Юпитер. Относительно земных ценностей супергигант считается богатейшим астрономическим объектом: на планете идут алмазные дожди.
Исполинские молнии трансформируют газ (метан) в углерод. По мере приближения к поверхности соединение затвердевает и переходит в графит. Продолжая движение, графит становится алмазом. Достигнув ядра планеты, он плавится, создавая (гипотетически) безбрежное море жидкого углерода.
Гигантские полосы опоясывают экваториальную часть Пятой планеты, они наблюдаются с давних пор и различимы даже начинающему астроному. Нет единой гипотезы касательно их происхождения.
Живописный окрас планетоида обусловлен слоистостью газовых пластов, формирующих примечательные красные и белые полосы Пятой планеты. Красные слои (полосы) раскалены, белые (зоны) имеют низкую температуру.
Кольца
Космический аппарат «Вояджер-1»
Кольца Юпитера впервые были обнаружены космическим аппаратом «Вояджер-1», когда он пролетал мимо планеты в 1979 году.
Более активное изучение строения колец началось в 1990 году, тогда были задействованы мощнейшие телескопы. Тогда ученые выяснили, что кольца планеты состоят из камней и пыли.
Все планеты–гиганты имеют кольца, и Юпитер — не исключение. Кольца Юпитера уступают по размерам и интенсивности кольцам Сатурна, так как они более тусклые и тонкие.
Большинство теорий гласят, что они образовались в результате столкновения спутников планеты и состоят из космической пыли и небольших метеоритов. Возможен также вариант образования колец в результате действия мощной гравитации планеты – гиганта, которая легко притягивает к себе космические объекты.
Всего насчитывается 4 кольца:
- Кольцо – гало.
- Главное кольцо.
- Паутинное кольцо Амальтеи
- Паутинное кольцо Фивы.
Кольца Юпитера
Кольцо — Гало наиболее близко расположено к планете, тонкое и слабое, сливается с главным кольцом. Внутри Главного кольца расположены спутники Адрастея и Метида. Паутинное кольцо по своему строению напоминает дым или тонкую пыль.
Примерно за 2 недели кольца Юпитера в виде пыли полностью оседает на планету, потому необходимо регулярное новообразование колец, чтобы они существовали постоянно.
Метеорология на Юпитере
Явления, которые происходят в атмосфере Юпитера, необычны, и многие из них необъяснимы. Состав атмосферы, ее гигантские размеры планеты и огромная масса делают метеорологию сложной для изучения.
Атмосфера Юпитера состоит из более чем 80% водорода, также там мы можем найти гелий, метан, аммиак, этан. А внутри планеты, как полагают ученые, находится чрезвычайно плотное ядро из железа и никеля, возможно, окруженное слоем водорода.
Атмосфера Юпитера имеет толщину в тысячи километров, и самые высокие облака в ней, состоящие в основном из водорода и гелия, создают красочные полосы, которые окружают планету.
Кстати, Юпитер считается самой быстро вращающейся планетой во всей Солнечной системе, что само по себе невероятно, если брать в учет его огромную массу.
Спутники
Самые крупные спутники Юпитера, открытые Галилеем в 1610-м, стали первыми спутниками в истории астрономии. Это Ганимед, Ио, Европа и Каллисто. Помимо них самыми изученными спутниками гиганта являются Фива, Амальтея, Кольца Юпитера, Гималия, Лиситея, Метида. Эти тела образовались из газа и пыли — элементов, окружавших планету после окончания процесса ее образования. Прошло много десятков лет, прежде чем ученые обнаружили остальные спутники Юпитера, которых на сегодняшний день шестьдесят семь. Ни одна другая планета не имеет такого количества известных спутников. И, вероятно, это число может быть не окончательным.
Ганимед не только самый большой спутник Юпитера, но и самый большой во всей Солнечной системе. Если бы он вращался не вокруг газового гиганта, а вокруг Солнца, ученые зачислили бы это тело в класс планет. Диаметр объекта составляет 5268 км. Он превышает диаметр Титана на 2 процента и диаметр Меркурия на 8 процентов. Спутник располагается на расстоянии чуть более миллиона километров от поверхности планеты, и это единственный спутник во всей системе, у которого есть собственная магнитосфера.
Поверхность Ганимеда на 60 процентов состоит из неизученных до конца ледяных полос и на сорок процентов из древнего ледяного «панциря» или коры, покрытой бесчисленными кратерами. Возраст ледяных полос составляет три с половиной миллиарда лет. Они появились благодаря геологическим процессам, активность которых сегодня ставится под сомнение.
Главный элемент атмосферы Ганимеда кислород, что делает ее похожей на атмосферу Европы. Имеющиеся на поверхности спутника кратеры практически плоские, без центральной впадины. Это произошло потому, что мягкая ледяная поверхность спутника продолжает медленно двигаться.
Спутник Юпитера Ио имеет вулканическую активность, а горы на его поверхности достигают в высоту 16-ти километров.
Как предполагают ученые, на Европе под слоем поверхностного льда имеется океан, вода в котором пребывает в жидком состоянии.
Происхождение названия планеты
Благодаря своей яркости, гигант обладает отличной видимостью на звездном небе. Расстояние до Юпитера от Земли составляет 775,55 млн. км.
Еще с древнейших времен, после захода Солнца, люди могли наблюдать за такими объектами как Венера, Сатурн, Марс и Юпитер. Независимо от особенностей культуры, религии и восприятия мира, народы древности находили в этих планетах нечто удивительное
Уже тогда исследователи обращали внимание на характерное движение объектов относительно других звезд. В пределах узоров зодиакальных созвездий, они двигались по конкретным законам и правилам
Из-за характерных черт, древнегреческие астрономы обозначили данные планеты названием «блуждающие звезды», которое впоследствии заменили термином «планета».
Примечательно то, какое место занимал Юпитер в древней культуре. Древние цивилизации, не зная особенностей и размеров небесного тела, давали точное обозначение планеты среди других.
Так, текущее название планета получила в честь древнеримского верховного божества, небесного царя над прочими богами. Юпитер соответствует древнегреческому громовержцу Зевсу, а греки в свою очередь называли планету – «звезда Зевса». С Юпитером также связаны различные культы поклонения в семитской, индуисткой, месопотамской культурах.
Однако Юпитер не является самым ярким небесным телом. Такой рекорд установила Венера. Дело в разных траекториях движения по небу данных объектов. Венера — это внутренняя планета, расположенная близко к Солнцу. Увидеть ее можно только после заката, как вечернюю звезду, или до восхода, как утреннюю.
Газовый гигант – внешняя планета. Юпитер путешествует по небосклону и хорошо виден. Астрономы древности заметили «блестящую» звезду и охарактеризовали как ярчайшую. Поэтому она получила высокое звание царя среди планет.
Юпитер на звездном небе
Магнитное поле
Планета считается королевой магнитных полей Солнечной системы. Она окутана мантией из заряженных электрических частиц, раскинувшейся на 650 млн км. Магнитная сфера Пятой планеты примерно в 18 000 раз сильнее земной.
Уровень радиоактивного излучения вблизи великана тысячекратно превышает уровень, летальный для человека. Кучность бомбардировки радиоактивными частицами такова, что повреждает специально защищенные космические машины. Гипотетически этой мощности хватило бы, чтобы поглотить Солнце.
Планетный исполин производит шумы, напоминающие по звучанию человеческие голоса. Этот гомон называют электромагнитной речью. Подобные «голоса» уфологи часто принимают за аудиосигналы инопланетных культур.
Форма обриты
Существует 2 формы орбит:
- Эллиптическая
- Круговая
У Юпитера первая форма, эллиптическая. Из-за этого его расстояние до Солнца меняется – от 817 млн. км до 741 млн. км. Среднее значение между этими двумя расстояниями – большая полуось планеты Юпитер, составляющая 778 млн. км или 5,2 астрономических единиц.
Орбита Юпитера
Несмотря на дальность орбиты от Солнца, гигант третий по яркости в Солнечной системе. Это обусловлено газами, из которых состоит атмосфера Юпитера.
Он виден невооружённым глазом с Земли. Лишь когда он проходит перигелий, Юпитер не видно короткий промежуток времени.
Основные характеристики и параметры Юпитера
Расстояние от Юпитера до Солнца составляет 778,3 млн. км (5,2 астрономических единицы), вокруг своей оси он, в среднем, обращается за 10 часов. Так как Юпитер не является твердым телом, а состоит из газа и жидкости, то экваториальные его части вращаются быстрее, чем приполярные области. Это же наблюдается у Солнца и других планет – газовых гигантов. По той же причине Юпитер заметно сплюснут у полюсов.
Ось вращения планеты почти перпендикулярна орбите. Следовательно, на Юпитере нет смены времен года. Один оборот вокруг Солнца, Юпитер делает за 12 лет.
Атмосфера его изобилует молниями и гигантскими вихрями, такими как Большое Красное Пятно. Этот вихрь существует, по крайней мере, 300 лет. Примерно столько прошло времени со дня его открытия.
Магнитное поле Юпитера огромно, даже в сравнении с величиной самой планеты – оно простирается на миллионы километров. Если бы его магнитосфера была видимой, то при её рассмотрении с Земли, она была бы размером с Луну. Так как на магнитное поле оказывает влияние солнечный ветер, у Юпитера, как и у других планет оно не круглое, а вытянутое в сторону от Солнца. Здесь магнитосфера Юпитера простирается на 650 млн. км, то есть за орбиту Сатурна! В направлении Солнца оно почти в 40 раз меньше.
Вас может заинтересовать
- Законы Кеплера для движения планет
- Блуждающие планеты в космосе (планеты-изгои)
- Почему Плутон не является планетой Солнечной системы
- Факты про Меркурий: поверхность и атмосфера планеты
- Видимое движение планет на небесной сфере
Снова Земля, на этот раз на фоне Большого Красного Пятна Юпитера
В строении, Юпитер имеет больше общего не с планетой вроде Земли, а с небольшой звездой, в пользу этого говорят и гигантское внутреннее давление в недрах планеты, достигающее 100 миллионов атмосфер, и схожий со “звездным” химический состав. Однако до звания звезды даже такой гигант как Юпитер не дотягивает по “весовым” характеристикам: масса Юпитера составляет всего лишь одну восьмидесятую долю от того, чтобы в его недрах запустилась “звездная” термоядерная реакция.
Впрочем, даже “не дотягивая” до звезды, Юпитер со своей гигантской системой состоящей из 79(!) спутников, со стороны очень напоминает “действующую модель” Солнечной системы.
Огромное количество спутников Юпитера объясняется его чудовищной гравитацией. Этот газовый гигант иногда даже называют “стражем внутренней Солнечной системы” или “космическим пылесосом”, из-за того, что своей гигантской массой, он словно магнит притягивает множество комет, метеоритов и других малых тел, залетевших в Солнечную систему извне и потенциально несущих угрозу Земле. К счастью, львиная доля подобного космического мусора бесследно исчезает под толстым слоем облаков газового гиганта.
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:
Значение цикла Юпитера
Астрологи считают Юпитер доброй планетой, его даже обозначают как «большое счастье». Кстати, «малым счастьем» принято называть Венеру.
Юпитер является самой большой из девяти планет. Однако здесь не учитывается Солнце – светило превосходит по размерам все небесные тела, рассматриваемые астрологией. Юпитер окружают 16 спутников, поэтому планета считается социальной, отвечает за расширение, авторитет, наставничество, иностранные языки и высшее образование. Цикл Юпитера, за который он проходит все знаки зодиака, длится почти 12 лет, а именно 11,9 года. Получается, что в одном знаке планета находится 12 месяцев.
Когда натив появляется на свет, Юпитер занимает в его гороскопе положение в определенном знаке зодиака. Спустя 12 лет он возвращается к этому же месту. В целом, Юпитер позволяет вывести жизнь на более высокий уровень.
В первый раз он возвращается к изначальной точке в двенадцатый день рождения натива. В это время человек начинает воспринимать себя как взрослого, самостоятельного, стремится сам принимать важные решения, не слушая мнение учителей. На данном этапе цикла Юпитера могут уйти на второй план авторитеты, которые существовали у индивида в детском возрасте. Либо, наоборот, они могут укрепиться или быть пересмотрены. Теперь планета выходит на новый виток спирали.
В следующий раз Юпитер приносит перемены в 24 года, когда натив вступает во взрослую жизнь. Человек не просто стремится к независимости, как в подростковом возрасте, а полностью обретает ее. Часто к этому времени он успевает получить высшее образование, найти работу, достичь определенных высот. Планета счастья позволяет добиться еще большего, заложить основу для успеха в будущем.
Классификация газовых гигантов
Существует 5 разновидностей, базирующихся на схеме Дэвида Сударки.
- I – аммиачные облака. Сюда входят планеты, расположенные во внешней области системы (за пределом линии льда). Это дистанция, где летучие вещества конденсируются в твердые ледяные зерна.
- II – водные облака. Обладают средними температурными показателями (-23°С), поэтому слишком нагреты для создания аммиачного облачного покрова. Вода сильнее отражает, так что наделены более высоким показателем альбедо.
- III – безоблачные. Температура поднимается к 80°С-530°С, поэтому лишены облачного покрова (нет достаточного количества химических веществ). Наделены низким альбедо и кажутся расплывчатыми голубыми шарами, так как метан поглощает красные длины волн.
- IV – щелочные металлы. Нагреваются выше 627°С, из-за чего в атмосфере начинает доминировать монооксид углерода. Растет также количество щелочных металлов. Такие объекты именуют горячими юпитерами.
- V – силикатные облака. Это наиболее раскаленные гиганты (больше 1100°С). На верхнем атмосферном слое располагаются силикатные и железные облачные формирования. Будут выглядеть красными в обзоре телескопов.
Атмосфера спутника Ио
Атмосфера Ио наполнена двуокисью серы из-за магматического океана лавы, расположенного под корой спутника. Credit: Calvin J. Hamilton.
Сателлит обладает слабой атмосферой, состоящей:
- из чистой серы;
- из двуокиси серы;
- из простой окиси серы;
- из кислорода;
- из хлористого натрия.
Источник двуокиси серы — непосредственно вулканическая деятельность, а также выделяемые действующими вулканами шлейфы. Каждую секунду здесь выделяется минимум 100 кг этого вещества, но основной его объем задерживается у поверхности. Остальные элементы попадают в атмосферу в результате дегазации вулканов.
Каждый местный год на 2 часа Ио попадает в полную тень Юпитера. Солнечный свет не проникает сюда, воздух не нагревается, а на поверхность спутника выпадает снег из серы. Даже извергающийся вулканами газ моментально замерзает. В это время происходит уникальное явление: атмосферный слой успевает существенно разрушиться, а после наступления утра возрождается — снег тает и выделяет в атмосферу серные соединения.
Давление в воздухе низкое, на ночной стороне оно может упасть в сотни раз по сравнению с освещенным полушарием. Средняя температура на спутнике — -163… -183°С, но возле вулканов жарко: зафиксированный абсолютный максимум составил +1527°С.
Орбита спутника Юпитера Ио представляет собой эллипс. Credit: pages.uoregon.edu.
Спутники планеты Юпитер: почему их так много?
Не трудно догадаться, что столь впечатляющие размеры планеты обуславливают наличие у нее большой свиты. По количеству естественных спутников Юпитеру нет равных. Их насчитывается 69 штук. В этом наборе присутствуют и настоящие гиганты, сравнимые по размерам с полноценной планетой и совсем маленькие, едва заметные с помощью телескопов. Есть у Юпитера и свои кольца, схожие с системой колец Сатурна. Кольцами у Юпитера стали мельчайшие элементы частиц, захваченные магнитным полем планеты непосредственно из космоса в период формирования планеты.
Спутники Юпитера
Такое большое количество спутников объясняется тем, что Юпитер имеет самое сильное магнитное поле, оказывающее огромное влияние на все соседние объекты. Сила притяжения газового гиганта настолько велика, что позволяет Юпитеру удерживать вокруг себя столь обширное семейство спутников. К тому же действия магнитного поля планеты вполне хватает для притягивания к себе всех странствующих космических объектов. Юпитер выполняет в Солнечной системе функцию космического щита, отлавливая из открытого космоса кометы и крупные астероиды. Относительно спокойное существование внутренних планет объясняется именно этим фактором. Магнитосфера огромной планеты мощнее, чем магнитное поле Земли в несколько раз.
Поражают размеры этих спутников, которые могут конкурировать даже с некоторыми планетами Солнечной системы. К примеру, спутник Ганимед больше в размерах Меркурия – самой маленькой планеты Солнечной системы. Немногим Меркурию уступает и другой спутник-гигант – Каллисто. Отличительной чертой спутниковой системы Юпитера является то, что все вращающиеся вокруг газового гиганта планеты имеют твердую структуру.
Юпитер и его спутники
Размеры самых известных спутников Юпитера следующие:
- Ганимед имеет диаметр 5260 км (диаметр Меркурия составляет 4879 км);
- Каллисто имеет диаметр 4820 км;
- диаметр Ио равен 3642 км;
- диаметр Европы составляет 3122 км.
Одни спутники находятся ближе к материнской планете, другие – дальше. История появления столь крупных естественных спутников пока не раскрыта. Вероятно, мы имеем дело с малыми планетами, которые некогда вращались с Юпитером по соседству. Мелкие спутники являются фрагментами разрушенных комет, прилетающих в Солнечную систему из облака Оорта. Примером может служить падение на Юпитер кометы Шумейкера-Леви, наблюдаемое в 1994 году.
Падение кометы Шумейкера-Леви
Именно спутники Юпитера представляют собой интересующие ученых объекты, так как являются более доступными и схожими по своему строению с планетами земной группы. Сам газовый гигант представляет враждебную для человечества среду, где невообразимо предположить существование каких-либо известных форм жизни.
Определение газовых гигантов
Газовым гигантом называют планету, представленную водородом и гелием. Впервые наименование использовал Джеймс Блиш в 1952 году. Он был писателем-фантастом и этот термин не совсем соответствует реальности, потому что элементы в газовых гигантах на глубине трансформируются в жидкое или твердое состояние.
У газовых гигантов наблюдается меньшая концентрация металла и силикатов в ядрах. Но этот термин прочно закрепился и сейчас используется как официальный. Параллельно появилось название «ледяные гиганты» для Урана и Нептуна, которые обладают большим количеством летучих веществ.
Физические и орбитальные характеристики Юпитера:
Физические характеристики Юпитера | |
Плoщaдь пoвepxнocти | 6,22·1010 км² |
Macca | 1,89·1027 кг |
Oбъём | 1,43·1015 км³ |
Cpeдняя плoтнocть | 1,33 г/cм³ |
Пoляpнoe cжaтиe | 0,06487 |
Пoляpный paдиуc | 66 854 км |
Эквaтopиaльный paдиуc | 71 492 км |
Cpeдний paдиуc | 69 911 км |
Эквaтopиaльнaя cкopocть вpaщeния | 45 300 км/ч |
Bтopaя кocмичecкaя cкopocть | 59,5 км/c |
Уcкopeниe cвoбoднoгo пaдeния нa эквaтope | 24,79 м/c² |
Haклoн ocи | 3,13° |
Пepиoд вpaщeния | 9,925 чaca |
Cклoнeниe ceвepнoгo пoлюca | 64,496° |
Пpямoe вocxoждeниe ceвepнoгo пoлюca | 17 ч 52 мин 14 c
268,057° |
Aльбeдo | 0,343 (Бoнд)
0,52 (гeoм. aльбeдo) |
Орбитальные характеристики Юпитера | |
Aфeлий | 8,165·108 км
(5,458 a. e.) |
Пepигeлий | 7,405·108 км
(4,950 a. e.) |
Экcцeнтpиcитeт opбиты | 0,048775 |
Бoльшaя пoлуocь | 7,785·108 км
(5,204 a. e.) |
Cидepичecкий пepиoд oбpaщeния | 4332,589 дня |
Cинoдичecкий пepиoд oбpaщeния | 398,88 дня |
Haклoнeниe | 1,03° (oтнocитeльнo эклиптики) |
Opбитaльнaя cкopocть | 13,07 км/c (cpeдн.) |
Apгумeнт пepицeнтpa | 275,066° |
Дoлгoтa вocxoдящeгo узлa | 100,556° |
Cпутники | 79 |
Звёздный период обращения
Звёздный период обращения Юпитера вокруг Солнца составляет примерно 12 лет. Помня о том, чему равен звёздный период обращения, можно вычислить расстояние небесного тела до Солнца.
Период Юпитера, как и других небесных тел включает разновидности:
- Синодический – время между двумя противостояниями. Определяется из наблюдений.
- Сидерический – время, которое планета тратит чтобы совершить полный круг по орбите.
Звёздный период обращения Юпитера равен 11,86 годам. У Венеры – 224,7 суток, у Марса – 1,88 года. Продолжительность сидерического (полного) периода вращения Юпитера относительно Земли также называют Юпитерианским годом или «звёздным». Есть «Марсианский год» и т.д.
Атмосфера планеты Юпитер
Верхняя часть атмосферы Юпитера представляет собой смесь водорода, гелия и других газов. Она имеет толщину до 20 тысяч километров. Ниже располагается слой толщиной до 60 тыс. км, в котором смесь газообразных компонентов постепенно переходит в жидкое состояние из-за повышения давления. Эта область может разогреваться до температуры в 20 000 градусов Цельсия. Следующий слой атмосферы, а это до 65 тыс. км глубины, имеет характеристики, при которых водород начинает переходить в так называемое металлическое состояние. Температура здесь может доходить до 200 000 градусов Цельсия, а давление приближаться к 5 миллионам атмосфер.