Юпітер - п'ята планета від Сонця. З моменту відкриття люди вже встигли досить вивчити його і скласти повне уявлення.

Загальні відомості про Юпітер

Юпітер є п'ятою планетою від Сонця і відноситься до групи газових гігантів. Свою назву об'єкт отримав на честь давньоримського бога, який править небом і іншими божествами.

За час свого існування планета встигла обзавестися великою кількістю супутників. На даний момент їх число становить 79. Через значних розмірів Юпітер був помічений ще древніми людьми: в Греції його називали "Зіркою Зевса", а астрономи з Китаю докладно описали траєкторію руху гіганта протягом дванадцяти років.

Між Юпітером знаходяться Сатурн і Марс. Будова планети складається з атмосфери, декількох шарів і ядра. А магнітне поле небесного тіла має форму сплющенного диска.

Цікавий факт: На Юпітері є підвищений радіаційний фон. Що знаходиться на орбіті апарат Galileo отримав дозу випромінювання, яке в 2500% перевищує земну критичну позначку.

У 1979 році за допомогою зонда Вояджер-1 було встановлено, що Юпітер має кільця, просто розгледіти їх можна лише на близькій відстані.

Розмір

Радіус Юпітера становить 69 911 км, що робить його найбільшим планетою в Сонячній системі. Для порівняння, у другого за габаритами небесного тіла - Сатурна даний параметр дорівнює 57 350 км.

Вчені пояснюють великий розмір Юпітера тим, що це перша планета, яка почала формуватися в близькості від Сонця. Вона увібрала в себе більшу частину речовини і газу, які перебували навколо світила мільярди років тому. Пізніше сонячний вітер почав розсіювати все навколо, але Юпітер зумів утримати біля себе певні об'єкти.

Цікавий факт: Маса Юпітера в два рази більше, ніж цей параметр у суми всіх об'єктів Сонячної системи, крім самої зірки.

Завдяки своїм розмірами Юпітер добре помітний на небі. Його поверхня відбиває сонячні промені, через що вночі його можна побачити у вигляді білої плями. Стародавні цивілізації помилково приймали його за зірку через яскраве світіння.

До складу гіганта входить велика кількість речовин, причому багато хто з них зустрічаються і на інших об'єктах Сонячної системи. Це ще раз натякає на те, що Юпітер може бути першою планетою. Також на його поверхнях і в надрах відбувається безліч процесів, які можна зустріти на інших небесних тілах.

Орбіта Юпітера

Планета обертається навколо Сонця по овальної траєкторії. Повний оберт навколо Сонця вона здійснює майже за 12 земних років. Середня відстань до зірки становить 778 млн км. Її швидкість руху в просторі дорівнює 46 800 км / год, а вектор напрямку збігається з більшістю планет системи. Лише Венера і Уран рухаються в протилежну сторону.

Фізичні характеристики Юпітера

Оскільки Юпітер увібрав в себе властивості безлічі планет, він може похвалитися досить цікавими фізичними характеристиками:

• верхній шар хмар планети має тиск в одну атмосферу, температура на їх поверхні становить -107 градусів Цельсія; при поглибленні на 146 км тиск збільшується до 22 атмосфер, а температура зростає до +156 градусів Цельсія;
• середній діаметр планети дорівнює 139 822 км, що становить одинадцять земних;
• площа поверхні дорівнює 62,18 млрд кв. км;
• оскільки Юпітер є газовим гігантом, його щільність досить невисока: 1,33 гр / куб.см;
• через високу сили тяжіння прискорення вільного падіння одно 24,8 м / с;
• маса планети дорівнює 1898 * E24, що перевершує земну в 318 разів.

За багатьма параметрами Юпітер є лідером серед планет Сонячної системи.

Склад, поверхня і будова

Юпітер є сумішшю з рідких і газоподібних речовин.Атмосферний шар гіганта виконаний переважно з водню (92%), решта припадає на гелій (8%). Також незначну частку речовин над поверхнею складають фосфін, сірка, етан, вуглець, неон, сірководень і метан.

Під атмосферою знаходиться шар газоподібного водню, в якому також розчинений гелій та інші речовини. При поглибленні всередину Юпітера можна наштовхнутися на наступний шар планети, що складається з рідкого водню з аналогічними домішками. А під ним знаходиться рівень металевого водню. Фактично, газовий гігант є шари водню в різних станах з наявністю в них інших речовин.

У самому центрі небесного тіла знаходиться ядро, причому вчені до цих пір не можуть прийти до остаточного висновку, чи є воно ідеально круглим або має скелясту форму. Його наявність було доведено в 1997-му році, коли на Юпітері відкрили гравітацію. За попередньою оцінкою, воно складається з рідкого металевого водню і гелію, а його маса може становити від 4 до 14% від всієї планети.

Також передбачається, що в центрі Юпітера температура дорівнює 35 700 градусів Цельсія, а тиск - 4 500 ГПа. Для порівняння, вважається, що на поверхні температура - 67 градусів Цельсія, а тиск - 10 бар. Потрібно пояснити, що це лише теоретичні дані, і на ділі параметри можуть бути зовсім іншими. Ці значення отримані лише на основі поверхневих досліджень і вивченні планети з великої відстані, оскільки сучасні зонди не в змозі підібратися впритул до верхнього шару через велику радіації.

Атмосфера Юпітера

Газовий гігант володіє атмосферою в 1000 км, в якій тиск варіюється від 20 до 220 кПа, що є досить високим показником. Більшу частину від речовин, що знаходяться над поверхнею, становить водень (90%), другий за переважанням компонент - гелій (10%). Також мала частка припадає на інші речовини.

Астрономи поділяють атмосферу на наступні шари (від верхнього до нижнього):

• екзосфера;
• термосфера;
• стратосфера;
• тропопауза;
• тропосфера.

Склад рівнів практично не змінюється, відрізняються лише температура і тиск. Причому якщо перший параметр поступово збільшується, то другий знижується. Окремо можна виділити шар тропосфери, де через велику втрату тепла з'являються полярні сяйва.

Цікавий факт: Швидкість вітрів в атмосфері Юпітера може досягати 600 км / год.

Через зміни температури, переважання водню і високого тиску вченими періодично спостерігаються полярні сяйва на обох полюсах.

Погода на Юпітері

На поверхні Юпітера постійно гуляють урагани і шторми, які можуть переміщатися по планеті зі швидкістю до 600 км / ч. Причому їхнє становище і форма можуть істотно змінюватися навіть протягом кількох годин. Наочним уособленням всього буйства, що може творитися на планеті, є Червона пляма - гігантська буря, яка відмінно помітна в без сильного наближення. За оцінками, вона триває вже кілька земних століть.

Велика частина планети вкрита густими хмарами білого і коричневого кольорів. Вони являють собою протяжні смуги з чіткими кордонами і рухаються з індивідуальними швидкостями. Астрономи називають їх тропічними районами. Освіта смуг з'являється через хаотичних напрямків повітря, розташованих на різній висоті.

На газовому гіганті є ділянки, де повітряні потоки опускаються вниз. Такі області мають темно-коричневий колір і називаються поясами. Також через особливості повітря є білі ділянки, звані зонами.

Фактично, погода на Юпітері є нескінченні шторму з непроглядної хмар, які мають певні розмір, температуру і тиск.

Температура планети Юпітер

Кожен шар планети володіє певною температурою. Також цей параметр може сильно варіюватися і в рамках одного рівня, в залежності від умов.Причому через неможливість детального вивчення Юпітера в зв'язку з великою радіацією, іноді вченим залишається лише припускати, які термічні умови знаходяться в певній галузі.

Вважається, що ядро ​​газового гіганта сильно розпечене, і всередині нього температура може доходити до 35 700 градусів Цельсія. Навколо нього знаходиться товстий шар рідкого металевого водню. Астрономи досі не можуть добре вивчити його. Однак наявних даних вистачає для того, щоб спрогнозувати можливу температуру на цьому рівні. Для переходу металевого водню з твердого в рідкий стан потрібна велика температура, але через високого тиску, яке присутнє на Юпітері, досить підтримувати даний параметр в діапазоні вiд 6 000 до 21 000 градусів Цельсія.

На поверхні гіганта переважає негативна температура, яка може досягати до -170 градусів. Нижні шари атмосфери по температурі не сильно відрізняються, і її середній параметр становить -145.

На верхніх шарах хмар, починаючи з висоти в 320 км, термічні властивості починають зростати. І на кордоні термосфери і екзосфери (приблизно 1000 км) температура вже може досягати 600 градусів Цельсія. Вчені до цих пір не можуть пояснити, чому в міру підняття з поверхні кліматичні умови в атмосфері Юпітера стають більш спекотними. За всіма прогнозами, температура верхніх шарів повинна знижуватися або зберігати такі ж показники, як в тропопаузе.

Супутники Юпітера

Юпітер має 79 супутників, що є найбільшим показником серед планет Сонячної системи. Перші з них відкрив Галілей в 1610 році за допомогою винайденого ним телескопа. Спостерігаючи планету крізь лінзи, він практично відразу помітив чотири яскраві точки, розташовані поблизу від гіганта. Що дивно, вони перебували на одній лінії, але поступово рухалися навколо планети.

Цікавий факт: Відкриття супутників дозволило Галілею довести, що не всі об'єкти у Всесвіті обертаються навколо Землі. Через це він піддався гонінням католицької церкви, яка стверджувала, що третя планета від Сонця - центр світобудови.

Перші чотири супутники прозвали "галілеївсько", в їх склад входять:

1. Іо. Найближче небесне тіло до Юпітера, має діаметр 3 642 км. Через високий вміст сірки його поверхня має жовтий колір, також на ній знаходиться більше 400 активних вулканів, що є рекордним показником серед всіх об'єктів Сонячної системи.
2. Європа. Даний супутник знаменитий своєю гладкою поверхнею. Небесне тіло має діаметр в 3 120 км, і на ньому практично відсутні кратери. Зате присутні тріщини і смуги, через що Європа має сіро-коричневе забарвлення.
3. Ганімед. Є найбільшим супутником у Сонячній системі: його діаметр дорівнює 5 268 км. Поверхня складається з ділянок, засіяних кратерами, а також з скелястих областей. Зовні Ганімед сірого кольору через силікатних порід і крижаних озер. Є припущення, що під льодом знаходиться вода в рідкому стані.
4. Каллісто. Діаметр супутника дорівнює 4 820 км, а сам він складається з льоду і гірських порід. Оскільки навколо нього відсутня сильний радіаційний фон, люди не виключають в майбутньому установки станції для вивчення Юпітера.

Слідом за чотирма супутниками, відкритими Галілеєм, в їх список поступово почали додаватися нові. Астрономи активно вивчали п'яту планету і виявляли тіла, що знаходяться під впливом її тяжіння.

Велика червона пляма

Через те, що Юпітер дуже швидко обертається навколо своєї осі, на його поверхні регулярно з'являються урагани, які легко відрізнити за індивідуальними квітам хмар. Вони являють собою довгі смуги та інші ділянки, які рухаються з великою швидкістю.

У 1664-му році астрономи знайшли на поверхні гіганта Велика червона пляма. Воно є штормом великих розмірів, який до цих пір ніяк не припиниться.

Цікавий факт: За розмірами Червона пляма в два рази перевершує Землю.

Однак тривалі спостереження показали, що починаючи з 1930-го року ураган почав поступово зменшуватися. Причому з кожним роком стиснення плями відбувається все швидше. Можливо, через кілька десятків років його буде важко розрізнити без сильного збільшення.

Радіація

Через велику тиску всередині планети, водень, який є основним компонентом, знаходиться в рідкому стані. Його електрони прекрасно проводять електрику, що в сумі з швидким обертанням гіганта породжує найпотужніше магнітне поле. Воно притягує заряджені частинки, які містяться в сонячних вітрах і супутниках Юпітера. Частина з них породжує полярні сяйва на полюсах планети, а решта розганяються до високих швидкостей, створюючи радіоактивні пояса. Випромінювання в них є найпотужнішим в Сонячній системі.

Кільця Юпітера

Юпітер має кільця, правда вони не так помітні, як у Сатурна. Вони складаються переважно з пилу і дрібної крихти, яка утримується за рахунок сили тяжіння газового гіганта.

Вважається, що кільця Юпітера утворилися через частого зіткнення його супутників з астероїдами. Від удару невеликі об'єкти відлітали у відкритий космос і притягувалися планетою, а її стрімка швидкість обертання сформувала з них кільця.

Відстань до Сонця і Землі

Мінімальна відстань до зірки (перигелій) становить 740,57 млн ​​км, а максимальна (афелій) - 816,52 млн. Км До Землі гігант наближається на відстань в 588 млн км, а віддаляється до 967 млн ​​км. Кращий час для спостереження за гігантом трапляється кожні 13 місяців. Наприклад, в 2019 році він найближче підійшов до Землі 10 червня а в 2020-му році Юпітер виявиться близько 10 липня.

Період обертання по орбіті

Повний оберт навколо Сонця Юпітер здійснює за 4 331 день, для цього він рухається зі швидкістю 13 км / с. Орбіта гіганта нахилена на 6 градусів щодо екватора Сонця. Причому через значних розмірів планета має зі світилом центр мас, який знаходиться за межами зірки.

Оскільки Юпітер володіє невеликим нахилом осі - всього 3,13 градусів, на ньому відсутня зміна пір року.

Походження назви планети

Оскільки Юпітер добре помітний на небі, ще в давнину люди давали йому різні назви. Римляни прозвали гіганта в честь свого бога неба і грому. Навіть коли на території держави було введено християнство, стародавні міфи так щільно увійшли в побут жителів, що їх було неможливо викорінити. Така ситуація вийшла і з астрономією. До сих пір багато зірок, планети і галактики носять імена древніх богів, і Юпітер не є винятком.

Вік планети

Точно можна сказати, коли саме з'явився Юпітер. Оскільки планета повністю складається з газів, а будь-яка техніка досить швидко виходить з ладу в міру наближення до поверхні, у вчених відсутня можливість взяти зразки грунту і провести які-небудь аналізи.

Вважається, що Юпітер з'явився 4,6 млрд років тому, коли утворилася Сонячна система. Після вибуху наднової в просторі, де зараз знаходяться планети, виникла хмара з газу і пилу. Вибухова хвиля справила на нього сильне тиск, через якого в певних місцях почали формуватися ущільнення. Поступово вони перетворилися в планети.

Як утворився Юпітер

Юпітер утворився з водню і гелію, які перебували в просторі на ранніх етапах появи Сонячної системи. Дрібні частинки поступово стикалися один з одним і зливалися в єдине ціле, поки не перетворилися в газового гіганта.

Оскільки планета володіє великими розмірами, вчені припускають, що вона з'явилася раніше об'єктів земної групи, оскільки їй нічого не заважало поглинати газ в просторі.

За попередніми оцінками, Юпітер формувався протягом декількох мільйонів років. Гази поступово збиралися в єдине ціле, утворюючи коло гігантських розмірів.

Історія вивчення

Планета добре помітна з Землі, через що про її існування знали ще в Вавилоні в VIII столітті до н.е. Птолемей в II столітті створив геоцентричну модель і визначив, що Юпітер робить оборот навколо Землі за 4332 дня. Через триста років математик Аріабхата повторив досліди астронома і уточнив період обертання аж до годин.

У 1610-му році Галілей за допомогою телескопа розглянув газовий гігант і відкрив чотири супутники, що обертаються навколо нього. Це наштовхнуло вченого на думку, що не всі небесні об'єкти рухаються навколо Землі. Також завдяки цьому була доведена справедливість геліоцентричної моделі, яка стверджує, що планети рухаються навколо Сонця.

У 1660-х роках до вивчення Юпітера приступив астроном Кассіні, який використовував поліпшену модель телескопа, що дозволяє домогтися більшого збільшення. Через 30 років він докладно описав обертання гіганта навколо своєї осі, а також виділив зони в атмосфері, які обертаються з різними швидкостями.

Генріх Швабе в 1831-му році першим виявив Велика червона пляма. Вчений дав урагану докладний опис, однак йому не вистачило даних, щоб точно пояснити причину утворення цього явища.

У 1892-му році був відкритий п'ятий супутник Юпітера - Альматея. Її в телескоп розглядали Е. Бернард. У 1955-му за рахунок радіохвиль і їх взаємодії з об'єктами в просторі була визначена точна швидкість обертання газового гіганта.

Починаючи з другої половини XIX століття і до цього дня ведеться безупинне спостереження за Юпітером. Астрономи збирають відомості про об'єкт і намагаються скласти повне уявлення про нього. Але технологіям ще належить зробити великий крок вперед, перш ніж зонди зможуть підібратися впритул до поверхні Юпітера.