Юпитер, самая большая планета из тех что вращаются вокруг Солнца - газовый гигант. Масса планеты в 317 раз превышает Земную и составляет 71% массы всех планет Солнечной системы. Юпитер единственная планета, у которой центр масс с Солнцем находится вне Солнца и отстоит от него примерно на 7 % солнечного радиуса. Диаметр планеты составляет 139,822 км, это больше земного в 11 раз.
Самая массивная планета в нашей Солнечной системе, с четырьмя большими спутниками и многими меньшего размера, Юпитер образует, своего рода миниатюрную Солнечную систему.
Юпитер по составу напоминает звезду, вот если бы он был примерно в восемьдесят раз массивнее, он стал бы звездой, а не планетой.
Внешний вид Юпитера - это гобелен красивых цветов и атмосферных особенностей. Большинство видимых облаков состоят из аммиака. "Вода" (жидкий водород) существует глубоко внизу и иногда может быть видна через прозрачные пятна в облаках. Полосы планеты - это темные пояса и светлые зоны, созданные сильными ветрами в верхних слоях атмосферы Юпитера. В этих поясах и зонах находятся штормовые циклоны, которые бушуют годами. Большое красное пятно - гигантская вращающаяся буря, наблюдается уже более 300 лет. Это очень похоже на земной ураган, за исключением того, что он столь велик, что даже три Земли поместятся в его границах. Пятно вращается против часовой стрелки, и делает полный оборот примерно каждые шесть дней.
Масса Юпитера в 2,47 раза превышает суммарную массу всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых, в 317,8 раз - массу Земли и примерно в 1000 раз меньше массы Солнца. Плотность (1326 кг/м³) примерно равна плотности Солнца и в 4,16 раз уступает плотности Земли (5515 кг/м³). При этом сила тяжести на его поверхности, за которую обычно принимают верхний слой облаков, более чем в 2,4 раза превосходит земную: тело, которое имеет массу, к примеру 100 кг, будет весить столько же, сколько весит тело массой 240 кг на поверхности Земли. Это соответствует ускорению свободного падения 24,79 м/с² на Юпитере против 9,80 м/с² для Земли.
Состав атмосферы Юпитера подобен Солнцу, в основном из 90% водорода и 10% гелия. Глубоко в атмосфере гиганта, давление и температура увеличивается, водород из газообразного состояния, преобразуется в жидкое. На глубине около трети пути вниз, водород становится металлическим и электропроводным.
Если бы можно было, чтобы погрузиться в атмосферу Юпитера, можно было бы обнаружить, что растущее с глубиной тепло достигает комнатной температуры, или 70 градусов по Фаренгейту (21 градусов по Цельсию) на высоте, где атмосферное давление больше Земного в 10 раз.
Весьма небольшими добавками к основным компонентам юпитерианской атмосферы (водороду и гелию) являются аммиак, метан и некоторые другие водородные и углеводородные химические соединения. Воды в атмосфере Юпитера оказалось намного меньше, чем предполагалось, всего около 0,002%. Такая исключительная "сухость" атмосферы самой большой планеты Солнечной системы является пока необъяснимой загадкой.
Вопреки теоретическим расчетам, плотность верхних слоев юпитерианской атмосферы оказалась намного выше ожидаемой. Температура ее тоже оказалась выше предсказанной. Вообще, космические исследования показали, что внутренние области Юпитера намного горячее, чем у Сатурна. Тепло, идущее из недр Юпитера, вызывает в атмосфере планеты ураганные ветровые потоки. Скорость ветра при спуске зонда достигала 180 м/с, или 650 км/ч!
Знание химического состава Юпитера, дополненное результатами исследований его гравитационного поля (последние проводились путем слежения за движением космических аппаратов, пролетавших вблизи), позволило смоделировать структуру планеты. Самый внешний слой Юпитера - газовый, состоящий почти полностью из водорода и гелия. Его толщина составляет 0,02 радиуса Юпитера. На дне этого слоя, или же на глубине около 1 тыс. км (считая от верхней границы облаков), водород переходит в жидкое состояние. Здесь и начинается океан жидкого молекулярного водорода, толщиной 0,22 радиуса Юпитера.
На глубине, равной 0,24 радиуса планеты, или 17 тыс. км, при давлении 3 млн атмосфер и температуре 10 000 °С совершается переход жидкого водорода в качественно новое состояние - металлическую фазу. Он превращается в металл, в котором протоны и электроны существуют раздельно. По физическим свойствам металлический водород напоминает обычный жидкий металл с высокой проводимостью. При быстром вращении Юпитера в нем возникают сильные кольцевые электрические токи, которые порождают мощное магнитное поле планеты.
В своё время, Юпитеру не хватило массы, для того, чтобы в нем начались термоядерные процессы, которые и делают звезду звездой. Ведь звезды точно так же состоят из газа, вот ученые и обнаружили, что Юпитер по своему составу весьма на них похож, только росточком маловат.
Изначально Юпитер образовывался, в процессе сжатии всё той же газовой туманности, из которой образовалось Солнце, и по своему химическому составу он тоже схож с Солнцем. При этом масса Юпитера едва достигает одной тысячной массы Солнца, что очень много по земным масштабам, но недостаточно, чтобы зажечь термоядерные реакции, которые вырабатывают энергию в недрах Солнца. Так что здесь мы имеем дело с "несостоявшейся звездой".
Процесс сжатия Юпитера еще не закончен, и тепло, вырабатываемое этим непрерывным гравитационным сжатием вещества Юпитера, излучается атмосферой планеты в инфракрасной области спектра, невидимое для человеческого глаза, но вполне заметное для астрономических приборов.
Предположу; примерно через 7 миллиардов лет, когда Солнце увеличится до красного гиганта, отбросит свою газовую оболочку и постепенно превратится в белый карлик, а оболочка улетит в космос. Вот тут-то, массивный Юпитер её притянет и "скушает", возможно это позволит ему поднять свой космический ранг и стать звездой...
7 января 1610 года, используя свой примитивный телескоп, астроном Галилей Галилей увидел около Юпитера четыре маленькие "звезды". Он обнаружил четыре крупнейших спутника Юпитера, которые теперь называются Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.
Ио является самым вулканически активным телом в нашей Солнечной системе, открытый в 1610 Галилео Галилеем. На Ио более 400 действующих вулканов, некоторые из которых извергают сотни тысяч тонн бурлящей серы на высоту более 500 км. Диаметр Ио 3642 километра.
Диаметр Европы всего 1138 км, поверхность состоит изо льда, под которым находится жидкий океан воды, в котором вполне возможно зародилась жизнь в той или иной форме. Однако большой минус - нахождение Европы в поясе радиации Юпитера.
Ганимед, крупнейший спутник в Солнечной системе, его диаметр на 8% превосходит Меркурий. Существуют предположения, что подо льдами Ганимеда тоже есть океан, и к тому же, он имеет собственное магнитное поле. Его диаметр - 5262 километра.
Каллисто, четвертый по отдаленности от планеты спутник. В связи с низким количеством радиационного фона, Каллисто рассматривается как наиболее подходящее место для разворачивания космической научной лаборатории в будущем. Диаметр 4820 километра, поверхность имеет большое количество кратеров. Всегда повернут одной стороной к Юпитеру. Расстояние от Юпитера 1883000 километров и полный оборот совершает за 16 суток.
В 2003 году астрономы обнаружили ещё 23 новых спутника, вращающиеся вокруг гигантской планеты, и по состоянию на 2017 год, у Юпитера насчитывают порядка 67 лун. Многочисленные спутники, вращаются под разными углами по эллиптическим орбитам, а большинство еще и в противоположном направлении от движения Юпитера. Представляют в своем большинстве, малые и крупные астероиды, которые гравитацией притянул Юпитер. Самый большой, имеющий диаметр 170 километров, это Гималия. Радиусы их орбит доходят до десятков миллионов километров.
Огромное магнитное поле Юпитера, почти в 20 000 раз мощнее земного. В магнитосфере Юпитера (область, в которой линии магнитного поля окружают планету, от полюса до полюса) находятся облака заряженных частиц. Кольца и спутники Юпитера встроены в интенсивный радиационный пояс электронов и ионов, захваченных в магнитном поле.
Магнитосфера Юпитера, состоящая из этих частиц и полей, пролетает от 1 миллиона до 3 миллионов километров, к солнцу и сужается к хвосту в форме ветряка, простирающемуся более чем на 1 миллиард километров, за Юпитером, вплоть до орбиты Сатурна.
У Юпитера имеются кольца как и у Сатурна, однако их толщина гораздо меньше и они почти не заметны.
Кольца Юпитера, обнаруженные в 1979 году, космическим кораблем Пионер-1, были неожиданностью; сплющенное главное кольцо и внутреннее облачное кольцо, называемое гало - состоят из маленьких темных частиц. Третье кольцо, известное из-за своей прозрачности как "паутинное кольцо", на самом деле представляет собой три кольца микроскопических обломков трех малых лун: Амалтея, Фивы и Адрастея. Кольцевая система Юпитера может быть сформирована пылью, поднятой, когда межпланетные метеороиды врезаются в четыре маленьких внутренних спутника гигантской планеты. Основное кольцо, вероятно, происходит от спутника Метис. Кольца Юпитера видны только при освещении солнцем.
Первые исследования газового гиганта, берут свое начало с 1973 года, когда Юпитер посетил зонд «Пионер-10».
Через год, «Пионер-11» обнаружил радиационный пояс и магнитосферу. В 1979 году - «Вояджер-1» и «Вояджер-2», исследовали систему колец и спутники Юпитера.
В 2000 году прилетали «Улисс» и «Кассини».
Космический аппарат «Галилео», первый аппарат который вышел, именно на орбиту Юпитера, и с 1995 по 2003 г. собирал информацию о планете.
В декабре 1995 года, «Галилео», сбросил зонд в атмосферу Юпитера, который собрал первые прямые измерения атмосферы. После выпуска исследовательского зонда, корабль «Галилео», начал многолетнее исследование Юпитера и его крупнейших спутников. Когда «Галилео» мотал свою 29-ю орбиту, космический корабль «Кассини-Гюйгенс» приблизился к Юпитеру для гравитационного маневра, по пути к Сатурну. Два космических аппарата одновременно проводили наблюдения магнитосферы, солнечного ветра, колец и полярных сияний Юпитера.
В 2007 году, изображения, полученные с помощью космического корабля «Новые Горизонты» во время его путешествия к Плутону, показали новый взгляд на шторма Юпитера, кольца, вулканический Ио и ледяную Европа.
Цели поставлены большие - понять происхождение и эволюцию Юпитера, выяснить если всё-таки твердое ядро у планеты, узнать структуру планеты, внутренние потоки атмосферы, более полное изучение магнитосферы. Ведь под плотным облачным покровом, Юпитер хранит секреты фундаментальных процессов и условий, которые управляли нашей Солнечной системой во время ее формирования. Юпитер, как наш основной пример гигантской планеты, также может предоставить важные знания для понимания планетных систем, обнаруживаемых вокруг других звезд. Планируется, что уже сейчас, в июле 2018 года «Юнону» направят в атмосферу Юпитера, где она и сгорит. Но, поступила информация что NASA продлила миссию «Юноны» до 2022 года
Предположительное будущее Юпитера:
Солнце, в результате постепенного исчерпания своего термоядерного топлива увеличивает свою светимость примерно на 11 % каждые 1,1 млрд лет, и в результате этого его околозвёздная обитаемая зона сместится за пределы современной земной орбиты, пока не достигнет системы Юпитера. Увеличение яркости Солнца в этот период разогреет спутники Юпитера, позволив высвободиться на их поверхность жидкой воде, а значит, создаст условия для поддержания жизни.
Через 7 миллиардов лет Солнце станет красным гигантом. Расстояние между Солнцем и газовым гигантом сократится с 765 до 500 млн км. В таких условиях Юпитер перейдёт в новый класс планет, называемый «горячие юпитеры». Температура на его поверхности снизится до 1000 К (727 Цельсия), что вызовет тёмно-красное свечение планеты.
Наибольший интерес представляет Европа, обладающая глобальным океаном, в котором не исключено наличие жизни.
Специальные исследования показали, что океан Европы простирается вглубь на 90 км, его объём превосходит объём земного Мирового океана. Поверхность Европы испещрена разломами и трещинами, возникшими в ледяном панцире спутника. Высказывалось предположение, что источником тепла для Европы служит именно сам океан, а не ядро спутника. Существование подлёдного океана предполагается также на Каллисто и Ганимеде, и не забываем про Энцелад (шестая луна Сатурна).
Основываясь на предположении, о том, что за 1—2 млрд лет кислород мог проникнуть в подлёдный океан Европы, учёные теоретически предполагают наличие жизни на спутнике. Содержание кислорода в океане Европы, достаточно для возникновения, развития и существования не только одноклеточных форм жизни, но и более крупных...
Ну, пока вроде всё. Если понравилось, ставьте палец вверх и подписывайтесь.
