Юпитер

 

Тази снимка показва Юпитер през август 2008. Картината бе направена с инфрачервена "светлина". Радиационните частици около Юпитер катастрофират в атмосферата на Юпитер, в близост до Северния и Южния полюс.
 
   Тази снимка показва Юпитер през август 2008. Картината бе направена с инфрачервена "светлина". Радиационните частици около Юпитер катастрофират в атмосферата на Юпитер, в близост до Северния и Южния полюс. Това създава светлините на Аврора (подобно на северното сияние на Земята). Радиацията причинява промени в газовете в атмосферата на Юпитер близо до полюсите. Той създава мъглата в стратосферата. Полярната мъгла изглежда синя на това изображение. Виждате ли синята мъгла над Северния и Южния полюс на Юпитер?
 

Основни данни за Юпитер

 

Maса (кг)

1.90 x 1027

Диаметър (км)

142,800

Плътност (кг/м3)

1314

Орбитална скорост (м/с)

59500

Средно разстояние от Слънцето

5.203 AU (778,412,020 км)

Ротационен период (дължина на деня в земни дни)

0.41 (9.8 земни часа)

Революционен период (дължина на годината в земни години)  

11.86

Наклон на оста (в градуси)

3.08

Орбитална инклинация (в градуси)

1.3

Орбитален ексцентритет

0.048

Средна температура (K)

120 (на върха на облаците)

Албедо (отражателна способност)

0.44

Атмосферен състав

90% водород,
10% хелий,
.07% метан

Пръстени

Бледи пръстени.
Инфрачервеният спектър предполага фрагменти от тъмни скали.

 
    Юпитер е петата поред планета от Слънцето и най-голямата в цялата Слънчева система. Той е четвъртият най-ярък обект на небето след Слънцето, Луната, Венера и понякога, след Марс. От Земята Юпитер може да се види дори в малък телескоп или бинокъл като леко сплескан диск. Този газов гигант има плътна атмосфера, 39 луни, и тъмен, едва видим пръстен. Сред най-известните белези на Юпитер е “Голямото червено петно” (което представлява съвкупност от няколко мощни бури). Юпитер е съставен предимно от газ (85% водород и 15% хелий). Тази огромна планета има изключително мощно магнитно поле. Юпитер е сплескан при полюсите и издут при екватора.
 

Размери

Диаметърът на Юпитер възлиза на 142 800 км. Това е малко повече от 11 пъти диаметъра на Земята. Юпитер е много по-голям от която и да е планета в Слънчевата система.
 
Това е трицветен филтърен образ на Юпитер и Йо. Направен на  10 юни 1979 г. от Вояджър 2
Това е трицветен филтърен образ на Юпитер и Йо. Направен на  10 юни 1979 г. от Вояджър 2.
 
 

Маса и гравитация

 
Масата на Юпитер е около 1.9х10^27 кг. Въпреки, че масата на Юпитер е 318 пъти по-голяма от земната, неговата гравитация е само 254% от земната. Четиридесет и пет килограмов човек на Юпитер би тежал 115 кг.
 

Дължина на деня и годината на Юпитер

Юпитер обикаля около оста си за 9.8 земни часа (юпитерски ден) и за около 11.86 земни години около Слънцето (юпитерска година) с орбитална скорост 13.06 км/сек. . Юпитер е съставен от газове и течности, и поради това отделни части от него не се въртят с еднаква скорост. Изключително бързото околоосно въртене дава на Юпитер издутия екватор и сплесканите полюси.
 

Орбитата на Юпитер

Юпитер е 5.2 пъти по-далече от Слънцето, в сравнение със Земята. Средно той се намира на 778 330 000 км от Слънцето.Афелият на Юпитер е 815 700 000 км от Слънцето, а перихелият на 749 900 000 км от Слънцето. Юпитер няма сезони. Наклонът на оста му е само 3°, недостатъчен за образуването на сезони.

Планета или звезда

Инфрачервените наблюдения на космическите апарати Пионер, Вояджър- 1 и Вояджър-2 потвърдиха известния факт от наземните наблюдения, че Юпитер излъчва два пъти повече енергия от погълната от Слънцето. Вероятно този процес продълава от преди повече от 4 млр. г., когато се е образувала Слънчевата система и започва образуването на протопланети чрез гравитационна кондензация от протослънчевата маглявина. Температурата в центъра на протопланетата е била по-висока от тази на облачната покривка. Горните облачни слоеве се състоят от замръзнал NH3 и водороден сулфид NH4SH във вид на кристали, докато на дълбочина под 25 км са като снежинки. Кафявите образоваия в атмосферата на Юпитер са най-дълбоките и горещи слоеве от атмосферата на Юпитер. Червените облаци са следващия по-горен слой. Поради бързото околосното вътртене на Юпитер теченията долу-горе и обратно се превръщат в атмосферата се превръщат в слоеве успореди на на екватора върящи се против часова стрелка или обратно в севеверната полусфера на планетата. В южната полусфера е обратно. Подобни течения в земната атмосфера, поради по-бавното околоосно въртене се превръщат в циклони и антициклони. Светлите ивици успоредни на екватора съответстват на слоеве в горната атмосфера, а тъмните - на дълбоки слоеве. Червеното петно е зона с високо налягане в южната полусфера. Поради голямата цетробежна сила от бързaта ротация Юпитер има спеснатост 0.065, което е отношението на екваториалния към полярния диаметър. Част от емисията на Юпитер е термална, като обект с определена по-висока температура в своите недра, обаче по-голямата част от емисията е нетоплинна, която се излъчва в електромагнитния диапазон от 1 до 10 м, дължаща се на силни електични потоци в атмосферата и електричното взаимодействие на йоносферата на Юпитер с нейния спътник Йо. Електромагнитното излъчване в дециметровия диапазон от 3 до75 см дава информация за слоя между облачната атмосфера и скалното ядро на Юпитер. Пръв, който обясни това излъчване с синхротронният механизъм. е руският астрофизик Йосиф Шкловски. Този механизъм на излъчване е процес, който се наблюдава при пулсарите, квазарите и раиогалактиките. Това е процес на излъчване на релативистки електрони в магнитно поле. Магнитното поле на Юпитер е 19 000 пъти по-силно от земното. Дори желязното ядро на планетата не би могло да създаде толкова силно магнитно поле. Налягането в недрата на Юпитер е толкова високо, че водорода е йонизиран на протони и свободни електрони, т.нар. металичен водород. На дълбочина 2 000 км налягнето е около 3 милиона атм, а металичния Н е в течно състояние. Вътрешната структура на Юпитер е както следва:
1. скалисто ядро 20 000 км в диаметър.
2. Слой от течен металичен водород около скалното ядро с дебелина 40 000 км.
3. Слой от молекулен водород H2, който е с дебелина 40 000 км около слоя от течен металичен водород.
4. Облачен слой с дебелина 100 км, който е продължение на слоя от молекулен водород H2.


Тъй като по маса течния металичен Н е много по-голям от течното ядро от желязо магнитното поле на Юпитер е много по-силно от земното. Това магнитно поле е толкова силно, че създава огромна магнитосфера с дебелина 3.107 км около Юпитер, която върху небесната сфера сфера има ъглов размер 8°, което е равно на 16 лунни диаметъра. В зависимост от слънчевата активност, която определя плътността и скоростта на слънчевия вятър размерите на магнитосферата се изменят около два пъти, т.е. 3 - 7.107 км. Вътре в магнитосферата има два пояса от електрони, протони и йони, подобни на поясите на ван Ален около Земята. Те са в екваториалната равнина на Юпитер. Магнитното поле на Юпитер е с обратна полярна орентация. Радиоемисията на дължина на вълната 21 см на радиокартите изглежда като ярко петно в равниата на екватора. Тази емисия флуктуира с период на ротационния период на Юпитер, като на дълбочина в планетата периодът се забавя. Този факт показва, че магнитното поле е здраво свързано с вътрешния строеж на планетата. Електричните частици се захващат от магнитното поле на планетата и се ускоряват до високи скорости. Плазмата около Юпитер има температура 3.108-4.108 K. Това е най-горещата плазма в Слънчевата система, но плътността е мнго ниска, която съответствува на конценрация на частиците n » 100 sm-3, поради високата темпетатура кинеичната енергия на частиците Ek=rv2 е много висока, а също така динамичното налягане на плазмата в магнитосферата е много високо, поради което задържа плазмата на слънчевия вятър. Това равновесие се потвърди от изследванията на космическите станции Voyager, no то e нестабило с времето.

Космическите станции Voyager регистрираха няколко взрива на горещата плазма, свързано с разширяването на магнитосферата, след като слъчевия вятър отнася част от магнитосферата и в нея се създават области с понижена плътност, когато динамичното налягане на слънчевия вятър превишава значително магнитното налягане на магнитосферата. Обаче допълнителни електрично заредени частици се ускоряват от върящото магнитно поле на Юпитер и запълват плазменната празнина. Равновесието в магнитосферата отново се възстановява.

 

Луните на Юпитер

Юпитер има 4 големи и няколко десетки по-малки луни. Повечето от луните са открити в наши дни. Галилео Галилей пръв открива четирите големи луни на Юпитер- Йо (с над 400 активни вулкана), Европа, Ганимед (най-голямата луна на Юпитер) и Калисто през 1610 г. Тези луни са познати още като “галилееви луни”. Ганимед е най-голямата луна в Слънчевата система.
 
Снимка на Йо, направен от космическия кораб "Галилео".
Снимка на Йо, направен от космическия кораб "Галилео".
 
 
 

 

 

 Луни на Юпитер

Разстояние от Юпитер

Размер
Диаметър

Период на обикаляне около Юпитер

 

Meтис

127.969 км

40 км

7 часа
4 минути

 

Aдрастеа

128.971 км

12 x 10 x 7 км

7 часа
9 минути

 

Aмалтея

181.300 км

135 x 84 x 75 км

11 часа
57 минути

 

Тива

221.859 км

55 x 45 км

16 часа
11 минути

 

 

 

Разстояние от Юпитер

Размер
Диаметър

Период на обикаляне около Юпитер

 

Йо

421.600 км

3.630 км

1 ден
18 часа
27 минути

 

Eвропа

670.900 км

3.138 км

3 дни
13 часа
14 минути

 

Ганимед

1.070.000 км

5.268 км

7 дни
3 часа
42 минути

 

Калисто

1.883.000 км

4.806 км

16 дни
16 часа
32 минути

 

 

 

Разстояние от Юпитер

Размер
Диаметър

Период на обикаляне около Юпитер

Леда

11.094.000 км

16 км

7 месеца
25 дни

Хималия

11.480.000 км

186 км

8 месеца
7 дни

Лисития

11.720.000 км

36 км

8 месеца
15 дни

Eлара

11.737.000 км

76 км

8 месеца
16 дни

Aнанке

21.200.000 км

30 км

1 година
8 месеца

Карме

22.600.000 км

40 км

1 година
10 месеца

Пасифае

23.500.000 км

50 км

2 години
5 дни

Синопе

23.700.000 км

36 км

2 години
28 дни

Това е образ на Юпитер и неговите четири луни, "галилеевите спътници", снимана от Вояджър 1. Те не са в мащаб, но в правилните си позиции.

Това е образ на Юпитер и неговите четири луни, "галилеевите спътници", снимана от Вояджър 1. Те не са в мащаб, но в правилните си позиции. 

Тази рисунка показва регионите, където ще бъде заснета Европа, чрез космическия кораб "Галилео". Космическият апарат не е в състояние да вземе подробни снимки на цялата повърхност.

Тази рисунка показва регионите, където ще бъде заснета Европа, чрез космическия кораб "Галилео". Космическият апарат не е в състояние да вземе подробни снимки на цялата повърхност.
 
Това е образ на Ганимед, направен от "Галилео".
Това е образ на Ганимед, направен от "Галилео".
 
 
Това е трицветен филтърен образ на Калисто, един от спътниците на Юпитер, направен от Вояджър 2. Светлите петна  са кратери на метеорити.
Това е трицветен филтърен образ на Калисто, един от спътниците на Юпитер, направен от Вояджър 2. Светлите петна  са кратери на метеорити.
 

Пръстените

През 1979 г. сондата Вояджър 1 откри, че Юпитер има система от пръстени, но те са много малки и бледи и не се виждат от Земята. Пръстените и луните на Юпитер се намират в радиоактивен пояс с интензивно излъчване на електрони и йони, захванати от силното магнитно поле на планетата. Тези частици и полета образуват магнитосферата на Юпитер, която се простира до 7 милиона километра по посока на Слънцето, а в другата посока достига на разстояние 750 милиона километра, чак до орбитата на Сатурн. Юпитер има тъмни и дребни пръстени, изградени от скални фрагменти и прах. Тези пръстени са открити от космическия кораб на НАСА “Вояджър 1” през 1980 г. Тези пръстени са изследвани едва когато “Войаджър 2” достига Юпитер. Пръстените имат албедо (отражателната способност на обектите) от 0.05. Те не отразяват по-голямата част от слънчевата светлина, която ги достига.

 

Атмосфера

Видимата "повърхност" на Юпитер фактически е най-горният слой облаци от неговата атмосфера. Атмосферата е дълбока и е съставена основно от водород и хелий, с малки количества метан, амоняк, водни пари и други елементи. Върху диска на планетата се виждат ивици от тъмни и светли облаци. В неговата атмосфера бушуват огромни бури. Известното Голямо червено петно е огромен антициклон, открит е преди 300 години и има овална форма с размери 12 000 на 25 000 км (размер, два пъти превишаващ размера на Земята).
Голямото червено петно на Юпитер( представляващо гигантска буря)
Температурата в атмосферата на Юпитер е много ниска – около –140°C . Вътрешността на Юпитер е съставена от твърда сърцевина от материал, наподобяващ самата Земя с диаметър 24 000 км. Тя е заобиколена от метализирана среда от смес на водород и хелий с дебелина 100 000 км. На Земята тези два елемента съществуват като газ, но във вътрешността на Юпитер при изключително ниските температури водородът е в състояние, подобно на метал. Над тази зона от метализиран водород има течна обвивка от молекули, главно водород и хелий, и облачната атмосфера с дебелина повече от 1000 км. Подобно на Земята, и в регионите около полюсите на Юпитер се наблюдават полярни сияния. Тези сияния изглежда са свързани с материал от Йо, който пада в атмосферата на Юпитер по спирала следвайки линиите на магнитното й поле. Наблюдавани са също и електрически разряди (мълнии) в горния край на атмосферата.
 
Това изображение на Юпитер показва различните облачни форми.
 
Това изображение на Юпитер показва различните облачни форми.
 
 

Температура

Средната температура на горния слой на облаците е -153°С.
 

Откриването на Юпитер

Юпитер е известен на хората още от древността. Това е третият най-ярък обект в нощното небе, след Луната и Венера.
Кометата SL9 и Юпитер
Шумейкър-Леви 9 (SL9) е комета, открита от Ойген и Каролин Шумейкър и Дейвид Леви. Когато кометата преминава покрай Юпитер, неговото гравитационно поле я разбива на парчета. Фрагментите от кометата се сблъскват с Юпитер 6 дни през юли, 1994 г, пораждащи огромни огнени кълба в атмосферата на Юпитер, които били видими от Земята.
 

Визити от космически кораби

През 1973 г. “Пионер 10” става първият космически кораб достигнал Юпитер. По-късно това правят още: Пионер 11, Войаджър 1 и 2, Одисей и Галилео.

Име и символика

Юпитер носи името на римския върховен бог.