Космос прогулка по юпитеру

Исследование Юпитера

В 1973 году к Юпитеру направился первый космический аппарат. Этим смельчаком стал Пионер-10, которому удалось подойти достаточно близко, чтобы передать первые фото. Так начались космические исследования Юпитера.

Художественное видение Пионера-10 возле Юпитера

Эти изображения дали много полезной информации. Так исследователи узнали, что поля излучения намного сильнее возле планеты. Удалось вычислить массу, диаметр и величину полярного сплющивания.

Через 6 лет запустили Вояджеры, которые сумели рассмотреть не только спутники, но и кольца Юпитера. Они подтвердили антициклонность Большого Красного Пятна и наличие молнии на темной стороне.

Впервые на орбите закрепился аппарат Галилео в 1995 году. Он оставался на своей позиции 7 лет и сумел рассмотреть все спутники Юпитера и даже развернут зонд в атмосферу. Его идеальное расположение помогло отследить прибытие кометы Шумейкера-Леви 9 в 1994 году. В 2003 году механизм направили в планету, где он разбился на ускорении в 50 км/с.

Полученные сведения с орбиты показали, что атмосфера на 90% представлена водородом. Температура – 300°C, а ветер ускорялся до 644 км/ч.

Мимо планеты в 2000-м году пролетел зонд Кассини, получивший замечательные снимки в максимально высоком разрешении. Также мимо промчался Новые Горизонты, запечатлевший высвобождение плазмы, вулканы Ио и особенности всех спутников Галилея.

В 2016 году к планете подлетел аппарат Юнона. Он исследовал внутренний состав, атмосферу, магнитосферу и гравитационное поле, чтобы расширить понимание процесса планетарного формирования.

Обжог двигателя Юноны над орбитой Юпитера

10 июля зонд передал первые изображения с орбиты и активировал для работы инструменты. Кадры сняты на удаленности в 4.3 млн. км от Юпитера. В цветном снимке отобразились атмосферные особенности, а именно Большое Красное Пятно, а также 4 крупных спутника.

В 2022 году ожидается миссия JUICE от ЕКА, а также полет на Европу в 2025 году.

С обнаружением экзопланет мы поняли, что планеты способны по размеру превосходить нашего газового гиганта. Кеплеру уже удалось найти более 300 супер-юпитеров. Среди примеров стоит вспомнить PSR B1620-26 b, считающийся старейшей планетой (12.7 млрд. лет). Кроме того, есть HD 80606 b с наиболее эксцентричной орбитой.

Интересно то, что в теории есть планеты, которые в 15 раз крупнее Юпитера. При синтезе дейтерия они становятся коричневыми карликами. Наименование Юпитер получил от римлян в честь верховного божества. Не будем забывать, что изначальные исследования Юпитера включали наблюдения в телескоп. Так Галилео Галилей сумел отыскать первые крупные 4 спутника. Ниже сможете познакомиться со всеми космическими аппаратами, изучавшим самую большую планету Солнечной системы и запомнить знаменательные даты.

Источник

ЮПИТЕР

Cамая большая планета солнечной системы

Юпитер — пятая планета от Солнца. Эта планета является самой большой в Солнечной системе. Юпитер планета не твердая. Это большой газовый шар. Атмосфера состоит из: He(14%), NH3, CH4, H2(85%).

По газовому составу Юпитер напоминает Солнце. Эта планета, как большой излучатель теплового радиоизлучения. Юпитера наделен спутниками — Гималия, Леда, Каллисто, Ганимед, Европа, Синопе, Пасифе, Карме, Ананке, Элара, Лиситея, Ио, Фива, Амальтея, Метида, Адрастея и другими спутинками. По мимо спутников Юпитер имеет кольцо шириной в 20 000 километров, которое практически вплотную подходит к планете. Юпитер имеет большую скорость вращения, из-за чего выпячивается вдоль экватора.

Также это вращение способствует образованию мощных ветров в верхних слоях атмосферы. Юпитер имеет в облаках вихревые пятна. Самым большим из них является Большое Красное пятно.

Оно по размерам больше Земли и является бурей в атмосфере Юпитера, которая длится уже свыше 300 лет. Внутри Юпитера благодаря сильному давлению водород из газообразного состояния переходит в жидкое, а затем в твердое. На глубине около 100 километров располагается безграничный океан жидкого водорода. Ниже 17 000 километров водород становится так сильно сжат, что атомы деформируются. И в этом случае он ведёт себя подобно металлу и с легкостью проводит электричество. Благодаря этому Юпитер обладает сильнейшим магнитным полем.

Источник

Великое путешествие Юпитера

Долгое время астрономы никак не могли решить две загадки Солнечной системы. Первая: почему пояс астероидов состоит из каменистых объектов, характерных для внутренней части Солнечной системы, и замороженных объектов, характерных для внешней? Второй: почему Марс намного меньше Венеры и Земли? Ведь он, по идее, должен был достичь размера, очень похожего на размер этих двух планет? Объяснения нашлись в гипотезе о миграции Юпитера и Сатурна в древние времена…

Великий перелет Юпитера

Сегодня Юпитер является пятой планетой от Солнца. Это солидный, упитанный мир, который почти стал звездой. Но в молодости он был беспокойным повесой. И весьма любил путешествовать. Ученые создали модель, которая объясняет движение Юпитера в древности. И то, как именно подобные процессы создали нашу Солнечную систему именно такой, какой мы ее знаем. Она получила название Grand Tack (Великий Путь).

Эта модель говорит о том, что были времена, когда Юпитер переместился ближе к центру Солнечной системы. Он приблизился к Солнцу почти так же близко, как Марс. А затем отступил назад, оказав глубокое влияние на всю Солнечную систему. Ученые считают, что Юпитер сформировался на расстоянии 3,5 а.е. от Солнца. Поскольку в то время вокруг Солнца еще вращалось огромное количество газа, планета была захвачена этими потоками и начала притягиваться к нашей звезде. Юпитер двигался по спирали, пока не достиг расстояния 1,5 а.е. от Солнца. Марса в те времена еще не существовало.

Что остановило движение Юпитера? Астрономы считают, что это был Сатурн. Подобно Юпитеру, Сатурн тоже притягивался к Солнцу после своего формирования. И в конце концов тоже оказался очень близко к нему. Весь газ между двумя планетами к тому моменту уже был захвачен Солнцем. И поэтому дальнейшее движение остановилось. Юпитер и Сатурн оказались на орбитах, очень близких к Солнцу. Примерно такую же картину астрономы наблюдают сегодня при обнаружении экзопланет. Они очень часто находят массивные газовые супергиганты на очень коротких орбитах.

Но что же наши герои? Они не любили жару. И начали потихоньку отдаляться от нашей звезды. Этот процесс продолжался до тех пор, пока Юпитер не достиг своего нынешнего расстояния в 5,2 а.е. от Солнца. А Сатурн улетел на всякий случай еще дальше — примерно на 7 а.е. Позже врожденная скромность и нежелание публичности заставили улететь Сатурн еще дальше — на расстояние в 9,5 а.е. Где он находится и поныне.

Танец Юпитера

Современные астрономы полагают, что пояс астероидов существует лишь потому, что гравитация Юпитера препятствовала образованию еще одной планеты. Ему совершенно не нужен был рядом конкурент, который мог бы затмить его королевское величество. Поэтому вместо планеты мы видим на орбите между Юпитером и Марсом лишь кучу первобытного мусора.

Долгое время эта модель считалась маловероятной. Потому что астрономы понимали, что миграция Юпитера внутрь Солнечной системы разрушила бы пояс. Но так ли это? Ведь движение было достаточно медленным, и Юпитер лишь отклонял тела пояса. И, по сути, ничего не мог разрушить. Этот процесс происходил дважды: при входе во внутреннюю Солнечную систему и при путешествии обратно.

Когда Юпитер вышел из внутренней Солнечной системы, он преодолел область, в которой первоначально сформировался. А затем, посмотрев на родные места, и немного погрустив о прошедшей здесь юности, полетел дальше. И попал в область, полную ледяных объектов.

Газовый гигант подтолкнул их к Солнцу. Заставив их стать частью пояса астероидов. И тем самым сотворил одну из самых интересных загадок Солнечной системы. Пояс астероидов получил кроме типичных объектов внутренней Солнечной системы еще и типичные объекты из ее внутренней части.

Рост Марса

Время, проведенное Юпитером внутри Солнечной системы, также имело еще один очень важный эффект: его присутствие привело к тому, что Марс стал меньше, чем должен был быть. Ведь теоретически Красная планета должна была быть похожа по размеру на Венеру и Землю. И все же он почти вдвое меньше их. Хотя Марс и сформировалась дальше, чем эти две планеты. И следовательно, должен был иметь доступ к гораздо большему количеству материала, чем они. Модель Grand Tack предполагает, что весь материал, который находился на расстоянии 1,5 а.е. от Солнца, должен был рассеяться Юпитером. Это сделало область формирования Марса пустынной. А вот пространство, где появились Земля и Венера, наоборот получило много материи.

Таким образом астрономы получили ответ на две интересные загадки о нашей Солнечной системе. И, к тому же, они получили еще и объяснение другому странному явлению. Астрономы видят в других звездных системах газовые гиганты, которые находятся очень близко к своим звездам. Эти планеты могут перемещаться по своим системам в течение миллионов лет. А в нашем случае, вероятно, Сатурн помешал Юпитеру приблизиться очень близко к Солнцу. Или даже столкнуться с ним.

У всей этой истории есть и еще одно интересное следствие. Солнечная система, судя по всему, не так редка, как можно подумать. И поэтому мы вовсе не такие уникальные, как считалось раньше. Если это так, то многие звездные системы пережили аналогичную ситуацию. Просто обнаружение места, где распределение планет в системе аналогично нашему, лишь вопрос времени.

Источник

Юпитер – царь планет солнечной системы

Планета Юпитер – газовый гигант.
Расстояние от Солнца: максимальное – 815,7 млн. км.
минимальная – 740,9 млн. км
Экваториальный диаметр: 142 984 км.
Полярный диаметр: 133 708 км.
Скорость эвакуации: 59,6 км / с.
Средняя орбитальная скорость: 13,1 км / с
• Продолжительность года: 11,86 земных лет
Время вращения вокруг оси: 9,84 земных часа
• Температура поверхности: –150C
Масса: 317,94 земной массы
Орбитальный эксцентриситет: 0,048
• Наклон экватора к орбите: 3, 1
• Наклон орбиты к эклиптике: 1, 308
Альбедо: 0,42
• Гравитация на экваторе: 2,34 от силы тяжести Земли
Огромный Юпитер – масса всех планет Солнечной системы вместе – вместе с Марсом является четвертым по яркости объектом на небе Земли после Солнца, Луны и Венеры. Его большой диск и высокое альбедо 0,42 (отношение света, отраженного от поверхности к падающему свету) заставляют его достигать звездной величины –2,8 (или близкая к нам Венера составляет около –4,4).
Даже если смотреть через небольшой 75–миллиметровый рефрактор, эта великолепная планета представляет собой завораживающее зрелище для наблюдателя. Он имеет форму желтоватого диска, вырезанного темными пятнами в сопровождении лун. Четверо самых ярких из них хорошо видны – они каждую ночь меняют свое положение, кружа над гигантом. Это движение наблюдал Галилей в 1610 году, что помогло ему доказать справедливость коперниканской (гелиоцентрической) модели Солнечной системы.

Юпитер отличается от Земли и других подобных земным планетам Меркурия, Венеры и Марса, которые имеют отчетливо выраженную скалистую поверхность, над которой парит тонкий слой атмосферы. На Юпитере и других газовых гигантах – Сатурне, Уране и Нептуне – атмосфера в основном составляет весь земной шар планеты. В случае Юпитера его каменное ядро диаметром 30 000 км представляет собой крошечный кусок по сравнению с глубиной его могучей атмосферы. Его состав напоминает внутренность звезды – он состоит в основном из водорода с небольшой добавкой гелия. Также присутствуют следы метана и аммиака и небольшое количество водяного пара.
Магнитное поле Юпитера, в 1000 раз более сильное, чем у Земли, генерирует токи в слое жидкого металлического водорода, окружающего твердое ядро.
Отклонение магнитного поля от оси вращения планеты составляет 11, а его влияние распространяется далеко в космос. Он взаимодействует с солнечным ветром, который представляет собой поток заряженных частиц, испускаемых Солнцем. Когда солнечное корпускулярное излучение вступает в контакт с магнитным полем, создается магнитосферная ударная волна, в которой частицы быстро замедляются и набирают энергию по спирали вдоль силовых линий. Выше северного и южного магнитных полюсов поле воронкообразно изгибается к поверхности планеты. Конец эффективного действия магнитного поля отмечается магнитопаузой, и хвост магнитосферы простирается на большую площадь, возможно, за пределы орбиты Сатурна.
Давление газа у поверхности ядра породы в 45 миллионов раз выше, чем на уровне моря на Земле. Это чудовищное давление сжало газы, которые превратились в твердые тела, при этом подняв температуру до 30000 К. В результате конвективных токов тепло от ядра поднимается к поверхности планеты, и Юпитер излучает в 2,5 раза больше энергии – в основном в инфракрасном диапазоне – чем получает ось самого Солнца.
До 1940 года считалось, что Юпитер излучает свет как звезда. Однако его масса составляет всего 0,001 части массы Солнца, а критическая масса, необходимая для инициирования ядерных реакций в звезде, составляет 0,06 массы Солнца, поэтому Юпитер должен быть в 60 раз больше, чтобы стать звездой. Таким образом, видимый нами свет – это солнечный свет, отраженный от облаков атмосферы гиганта, а не энергия ядерного синтеза, происходящего внутри него.

Глядя на Юпитер, мы можем увидеть его внешнюю атмосферу. В основном это водород со следами других веществ, взвешенных слоями, как облака в небе Земли. Когда планета вращается, эти слои смешиваются, образуя полосы, параллельные экватору. 19 таких структур были обнаружены и названы в зависимости от места возникновения. В этих поясах встречаются ветры, скорость которых колеблется от 180 км / ч для западных ветров до 430 км / ч для восточных ветров. Сильные, более или менее постоянные вихри возникают там, где они встречаются.
Область Северного полюса пересекается темными полосами, чередующимися с более светлыми областями, в то время как Северный умеренный пояс испещрен огромными красными вихрями размером с половину Земли. Внизу яркая северная тропическая зона, высокие облака которой состоят из кристаллов аммиака. В Северном экваториальном поясе есть витые разветвленные структуры, удерживаемые сложной системой ветров, дующих в противоположных направлениях.
Ниже экватора структура планеты усложняется. Большое красное пятно простирается через темный Южный экваториальный пояс и немного более светлую Южную тропическую зону. Хотя эта структура иногда исчезает, она никогда полностью не исчезает и, как иногда кажется, постоянно была видна на планете в течение 300 лет. С другой стороны, область Южного полюса полна огромных возмущений, которые выглядят как большие белые пятна облаков.
Большое красное пятно – это огромный вихрь в атмосфере Юпитера, который находится в пределах двух полос в южном полушарии, его диаметр составляет около 40000 км – более чем в три раза больше диаметра Земли – и он вращается против часовой стрелки примерно за 6 дней. Цвет GRS обусловлен фосфином, который извлекается из нижних слоев и разрушается под действием солнечного света, в результате чего образуется красный фосфор.

Среди газов удивительной атмосферы Юпитера взвешены также слои капель воды, кристаллов льда, кристаллов аммиака и сероводорода аммония. Эти слои разного цвета: кристаллы аммиака белые; гидросульфида аммония красноватый; смеси соединений серы и воды – коричневого цвета.
Атмосфера Юпитера, в которой происходят эти явления, имеет толщину около 1000 км. Ниже находится жидкий водород – его температура на поверхности составляет 2000 К. Он не кипит только потому, что он давит 90 000 атмосфер (в 90 000 раз больше среднего давления на уровне моря на Земле).
На дне этого водородного океана, на глубине около 25000 км, температура уже составляет 11000 К, а давление в 3 миллиона раз выше, чем на Земле. В этих необычных условиях водород становится металлическим телом. Его атомы настолько сжаты, что теряют свои электронные оболочки, а высвободившиеся электроны свободно блуждают, как в кристаллической структуре металла. Эта металлическая кора толщиной 30 000 км управляется мощными электрическими токами, которые создают магнитное поле Юпитера, намного более широкое и сильное, чем у Земли.
Слой металлического водорода окружает твердое ядро Юпитера, состоящее из железа и силиката, которое в восемь раз больше Земли.

Больше интересных статей о космосе и устройстве нашей Вселенной вы сможете найти на сайте «Космогид» .

Источник