Субота, 20.10.2018, 01:49    Ви увійшли як Гість | Група "Гости"Вітаю Вас Гість | RSS
Світ астрономії 
                                                                     

Юпітер

Юпітер, п'ята і найбільша планета Сонячної системи, більш ніж у два рази важча, ніж всі інші планети разом узяті і майже в 318 разів важча за Землю. При "сонячному" хімічному складі, найбільша планета Сонячної системи має масу в 70 - 80 разів меншу за ту, при якій небесне тіло може стати зіркою. Проте, у надрах Юпітера відбуваються процеси з досить потужною енергетикою: теплове випромінювання планети, еквівалентне 4х1017 Вт, приблизно в два рази перевищує енергію, одержувану цією планетою від Сонця.

Анімація обертання Юпітера, створена за фотографіями з " Вояджера-1 ", 1979 р.

Юпітер (червоний) завершує одну орбіту навколо Сонця для кожних 11.86 орбіт Землі (блакитний)

Атмосфера

Атмосфера Юпітера воднево-гелієва (за обсягом співвідношення цих газів складають 89% водню і 11% гелію). Уся видима поверхня Юпітера - щільні хмари, розташовані на висоті близько 1000 км над "поверхнею", де газоподібний стан змінюється на рідкий і утворює численні шари жовто-коричневих, червоних і блакитнуватих відтінків. Інфрачервоний радіометр показав, що температура зовнішнього хмарного покриву складає -133° С. Конвективні потоки, що виносять внутрішнє тепло до поверхні, зовні виявляються у виді світлих зон і темних поясів. В області світлих зон відзначається підвищений тиск, що відповідає висхідним потокам. Хмари, що утворюють зони, розташовуються на вищому рівні(приблизно 20 км.), а їхнє світле забарвлення пояснюється підвищеною концентрацією яскраво-білих кристалів аміаку. Темні хмари, що розташовуються нижче поясів складаються в основному з червоно-коричневих кристалів гідросульфіду амонію і мають вищу температуру. Ці структури представляють області спадних потоків. Зони і пояси мають різну швидкість руху в напрямку обертання Юпітера. Період обертання коливається від 9 год. 49 хв. на широті 23 градуси до 9 год. 56 хв. на широті 18 градусів півн.ш. Це призводить до існування стійких зональних чи плинних вітрів, що постійно дмуть рівнобіжно екватору в одному напрямку. Швидкість в цій глобальній системі досягає від 50 до 150 м/с. На границях поясів і зон спостерігається сильна турбулентність, що приводить до утворення численних вихрових структур. Найбільш відомим таким утворенням є Велика червона пляма, що спостерігається на поверхні Юпітера протягом останніх 300 років. 

 

Велика Червона Пляма.

Велика Червона Пляма - це овальне утворення зі змінними розмірами, розташоване в південній тропічній зоні. В даний час воно має розміри 15х30 тис. км, а сто років тому спостерігачі відзначали в 2 рази більші розміри. Іноді вона буває не дуже чітко видимою. Велика Червона Пляма - це довготривалий вільний вихор (антициклон) в атмосфері Юпітера, що робить повний оберт за 6 земних діб і що характеризується, як і світлі зони, що сходять плинами в атмосфері. Хмари в ньому розташовані вище, а температура їх нижче, ніж у сусідніх областях поясів.

 

Рух ураганів на поверхні Юпітера
 
Будова Юпітера та його кілець

Кільця

Космічний апарат "Вояджер 1" у березні 1979 м уперше сфотографував систему слабких кілець, шириною близько 1000 км і товщиною не більш 30 км, що обертаються навколо Юпітера на відстані 57000 км від хмарного покриву планети. На відміну від кілець Сатурна, кільця Юпітера темні (альбедо(відбивна здатність) - 0,05). і, імовірно, складаються з дуже невеликих твердих часток метеорної природи. Частки кілець Юпітера, швидше за все, не залишаються в них довго (через перешкоди, створюваних атмосферою і магнітним полем). Отже, раз кільця постійні, то вони повинні безупинно поповнюватися. Невеликі супутники Метис і Адрастея, чиї орбіти лежать у межах кілець, - очевидні джерела таких поповнень. З Землі кільця Юпітера можуть бути помічені при спостереженні тільки в ІЧ-діапазоні.

Магнітне поле

Юпітер має величезне магнітне поле, що складається з двох компонетних полів: дипольного (як поле Землі), що простирається до 1,5 млн. км. від Юпітера, і недипольного, що займає іншу частину магнітосфери. Напруженість магнітного поля в поверхні планети 10-15 ерстед, тобто в 20 разів більше, ніж на Землі. Магнітосфера Юпітера простирається на 650 млн. км (за орбіту Сатурна!). Але в напрямку Сонця воно майже в 40 разів менше. Магнітне поле захоплює заряджені частки, що летять від Сонця (цей потік називають сонячним вітром), утворюючи на відстані 177000 км від планети радіаційний пояс, приблизно в 10 разів потужніший земного, розташований між кільцем Юпітера і самими верхніми атмосферними шарами.

Магнітометричні виміри показали істотні збурювання магнітного поля Юпітера поблизу Європи і Калісто, що не може бути пояснене існуванням у цих супутників внутрішнього ядра з феромагнітної речовини, оскільки в такому випадку магнітне поле, спадаючи назад пропорційно кубу відстані, було б у вісім разів менше. Одне з можливих пояснень — порушення в оболонках планет вихрових електричних струмів, магнітне поле яких спотворює поле планети-гіганта. Ці струми можуть поширюватися в провідній рідині, наприклад у воді океану, із солоністю (37.5‰), близької до солоності океанів Землі, що лежить під поверхнею небесного тіла; його існування на Європі уже майже доведено. Вже в шарі води товщиною не набагато більше 10 км створювалися б вихрові струми, що забезпечують варіації, що спостерігаються.

Магнітосфера Юпітера утримує навколишню плазму у вузькому шарі, напівтовщина якого біля двох радіусів планети поблизу екватора еквівалентного магнітного диполя. Плазма обертається разом з Юпітером, періодично накриваючи його супутники. У системах відліку, зв'язаних із супутниками, магнітне поле пульсує з амплітудами 220 нтл (Європа) і 40 нтл (Калісто), наводячи вихрові струми в провідних шарах супутників. Ці струми генерують вихрові магнітні поля також дипольної конфігурації, що накладаються на власні поля цих супутників. Періоди зміни магнітних полів складають 11.1 і 10.1 год. для Європи і Калісто відповідно.

Магнітосфера Юпітера. Захоплені магнітним полем іони сонячного вітру на схемі показані червоним кольором, пояс нейтрального вулканічного газу Іо - зеленим і пояс нейтрального газу Європи - синім. ENA - нейтральні атоми. За даними зонда " Кассіні ", отриманим на початку 2001 р.

Структура полярних сяйв на Юпітері: показано основне кільце, полярне випромінювання і плями, що виникли як результат взаємодії з природними супутниками Юпітера.

 

Внутрішня будова

Внутрішню будову Юпітера можна представити у вигляді оболонок із густиною, що зростає в напрямку до центра планети. На дні дедалі густішої вглибину атмосфери завтовшки 1500 км знаходиться шар газорідкого водню завтовшки близько 7000 км. На рівні 0,88 радіуса планети, де тиск складає 0,69 Мбар, а температура - 6200° С, водень переходить у рідкомолекулярний стан і ще через 8000 км - у рідкий металевий стан. Поряд з воднем і гелієм до складу шарів входить невелика кількість важких елементів. Внутрішнє ядро діаметром 25000 км - металосилікатне, із часткою води, аміаку і метану, оточене гелієм. Температура в центрі складає 23000 градусів, а тиск 50 Мбар.

 

 

 

 

 

 


   Супутники

 

 

 

 

 

 

Навколо Юпітера, за даними на травень 2002-го року обертаються 39 супутників, звернених до нього, через дію приливних сил завжди однією стороною. Їх можна розділити на дві групи: внутрішню, що включає супутників, і зовнішню. Супутники внутрішньої групи обтаються майже по кругових орбітах, що практично збігається з площиною екватора планети. Чотири найближчих до планети супутника Адрастея, Метида, Амальтея і Теба діаметром від 40 до 270 км знаходяться в межах 1-3 радіусів Юпітера і різко відрізняються за розмірами від наступних за ними 4 супутників, розташованих на відстані від 6 до 26 радіусів Юпітера. Вони були відкриті на самому початку сімнадцятого століття майже одночасно Симоном Марієм і Галілеєм, але їх прийнято називати галілеєвими супутниками Юпітера, хоча перші таблиці руху цих супутників Іо, Європи, Ганімеду і Калісто склав Марій.

Зовнішня група складається з маленьких діаметром від 10 до 180 км супутників, що рухаються по витягнутим і сильно нахиленим до екватора Юпітера орбітам, причому чотири більш близьких до Юпітера супутника Леда, Гімалія, Лісітея, Елара рухаються по своїх орбітах у той самий бік, що і Юпітер, а чотири самих зовнішніх супутники Ананке, Кармі, Пасифе і Синопе рухаються в зворотному напрямку.

Ще по 11 супутників було відкрито групою астрономів з Астрономічного інституту Гавайського університету наприкінці 2000-го ( діаметром 4-12 км ) і 2001-го років (діаметром від 2 до 4 км). Оцінки розмірів отримані в припущенні, що їхнє альбедо складає 4%. Блиск супутників складає від 22 до 23m .Усі вони обертаються по помітно витягнутих еліптичних орбітах з ексцентриситетом від 0,16 до 0,48, Напрямок орбітального руху всіх нових супутників зворотний (тобто вони обертаються в напрямку, протилежному руху планет навколо Сонця і великих супутників навколо Юпітера). Орбіти сильно нахилені до площини екліптики - від 15 до 38 градусів. Періоди обертання складають від 534 до 753 доби, великі півосі орбіт - від 19 до 24 млн. км.

 

 

 

 

 

Пошук
Хмаринка тегів
Зоряне небо

Земля та Місяць
Сонячна система