Найти в Дзене
Наука и творчество

Есть ли у Юпитера твердая поверхность ?

Мне всегда было интересно , существует ли у газовых гигантов твердая поверхность, например у Юпитера. На эту тему есть информация и существует множество статей, но хочется разобраться самому. Юпитер, крупнейшая планета Солнечной системы, занимает пятое место по удалённости от Солнца. Вместе с Сатурном он принадлежит к категории газовых гигантов.Планета — газовый гигант, в основном состоит из вращающихся газов и жидкостей. Юпитер обладает обширной системой спутников, насчитывающей 95 объектов. Четыре из них — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — являются крупнейшими и были впервые обнаружены Галилео Галилеем в 1610 году. Атмосфера Юпитера — газовая оболочка, окружающая Юпитер. Является крупнейшей планетной атмосферой в Солнечной системе. Преимущественно состоит из водорода и гелия. Другие элементы присутствуют в небольших количествах в составе соединений, таких как метан, аммиак, сероводород и вода. Состав атмосферы подобен составу всей планеты в целом. ист https://ru.ruwiki.ru/wik
Оглавление

Мне всегда было интересно , существует ли у газовых гигантов твердая поверхность, например у Юпитера. На эту тему есть информация и существует множество статей, но хочется разобраться самому.

 фотография юпитера  сделана 27 июня 2019 года с телескопа «Хаббл» ист. https://ru.wikipedia.org
фотография юпитера сделана 27 июня 2019 года с телескопа «Хаббл» ист. https://ru.wikipedia.org

Юпитер, крупнейшая планета Солнечной системы, занимает пятое место по удалённости от Солнца. Вместе с Сатурном он принадлежит к категории газовых гигантов.Планета — газовый гигант, в основном состоит из вращающихся газов и жидкостей.

Юпитер обладает обширной системой спутников, насчитывающей 95 объектов. Четыре из них — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — являются крупнейшими и были впервые обнаружены Галилео Галилеем в 1610 году.

Атмосфера Юпитера — газовая оболочка, окружающая Юпитер. Является крупнейшей планетной атмосферой в Солнечной системе. Преимущественно состоит из водорода и гелия. Другие элементы присутствуют в небольших количествах в составе соединений, таких как метан, аммиак, сероводород и вода. Состав атмосферы подобен составу всей планеты в целом. ист https://ru.ruwiki.ru/wiki

Вид на Большое красное пятно Юпитера и турбулентное южное полушарие Юпитера, запечатлённое JunoCam КА «Юнона» (12 февраля 2019 года), ист.https://ru.wikipedia.org/wiki/Юпитер.
Вид на Большое красное пятно Юпитера и турбулентное южное полушарие Юпитера, запечатлённое JunoCam КА «Юнона» (12 февраля 2019 года), ист.https://ru.wikipedia.org/wiki/Юпитер.

Атмосферные явления , феномены.

Движение воздушных масс

На Юпитере скорость ветров может достигать более 600 километров в час, что значительно превышает показатели на Земле. В отличие от нашей планеты, где ветры формируются из-за разницы температур между экватором и полюсами, на Юпитере солнечный нагрев не играет ключевой роли в движении воздушных масс. Основные факторы, влияющие на формирование ветров, — это тепло, поднимающееся из глубин планеты! Энергия высвобождаемая при её быстром вращении вокруг оси! Это невероятно!Значит внутри Юпитера в его сердце, существует огромнейшая "сила", колоссальная энергия!

Наблюдения с Земли показали, что атмосфера Юпитера разделена на несколько зон: экваториальную, тропическую, умеренную и полярную. Горячий воздух, поднимающийся из недр планеты, формирует эти зоны. Под воздействием сильных гравитационных и центробежных сил на Юпитере воздух вытягивается вдоль линий, параллельных экватору. На границах зон, где происходит опускание воздуха, часто возникают мощные вихри и турбулентность. В северном полушарии планеты потоки воздуха, движущиеся к северу, отклоняются к востоку, а те, что направлены на юг, — к западу. В южном полушарии наблюдается обратная картина. Эта структура напоминает земные пассаты.

Внутри Юпитера действует мощнейшая сила

именно она и порождает экстремальные атмосферные явления, включая ветры скоростью свыше 600 км/ч. Откуда же берутся эти источники этой «силы»?

Юпитер излучает в космос больше тепла, чем получает от Солнца,- это феномен. Оно образуется из-за того, что Юпитер сильно сжимается под своей собственной тяжестью. Скорее всего, тепло также появляется, когда гелий медленно опускается в его глубины.

В центре Юпитера очень жарко — около 20 тысяч градусов Цельсия и это тепло поднимается вверх. Давление там невероятно высокое — миллионы атмосфер. Далее, тёплый воздух движется вверх, а холодный — вниз. Из-за этого в атмосфере Юпитера постоянно происходят огромные потоки воздуха, которые всё перемешивают.Так же нужно учесть, что это все происходит в огромнейшем размере , диаметр Юпитера на экваторе 142 984 км —, когда — диаметр Земли на экваторе-12 756,274 км., представляете какая разница с Землей !В сё это происходит из-за внутреннего тепла планеты!

Юпитер вращается вокруг своей оси за 9,5 часов, что быстрее Земли и других планет. Это вызывает сильные ветры, дующие в разные стороны по всей планете. На Земле ветры замедляются из-за гор и океанов, но на Юпитере атмосфера плавно переходит в слои сжатого водорода и гелия, что позволяет ветрам разгоняться до очень высоких скоростей.

Как работает «сила» на Юпитере

На Юпитере есть разные интересные явления, связанные с движением воздуха:

  • Полосы и зоны: На Юпитере видны светлые полосы и тёмные пояса. Светлые полосы — это места, где воздух поднимается вверх, там холодно и высоко. Тёмные пояса — это места, где воздух опускается вниз, там тепло и низко.
  • Большое Красное Пятно: Это огромный вихрь, похожий на ураган, который больше Земли. Он существует уже более 300 лет и дует со скоростью более 600 километров в час. Внутри этого вихря глубина может достигать 100 километров.
снимок с сайта https://www.sott.net/article/459058-Winds-near-Jupiters-great-red-spot-are-speeding-up-and-scientists-dont-know-why,Ветры вблизи Большого красного пятна Юпитера усиливаются, и учёные не знают почему.
снимок с сайта https://www.sott.net/article/459058-Winds-near-Jupiters-great-red-spot-are-speeding-up-and-scientists-dont-know-why,Ветры вблизи Большого красного пятна Юпитера усиливаются, и учёные не знают почему.
  • Полярные вихри: На полюсах Юпитера есть устойчивые системы вихрей, которые образуют многоугольники. На Земле такого нет.

Всё это происходит из-за внутреннего тепла Юпитера, его быстрого вращения и газовой природы планеты.

Космический аппарат НАСА «Юнона» сделал потрясающий снимок Юпитера с «очень тёмным вихрем», который отчётливо виден на поверхности планеты. Аппарат «Юнона» сделал снимок во время 20-го облёта планеты 29 мая 2019 года, когда космический аппарат находился на расстоянии 9200 миль от планеты
Космический аппарат НАСА «Юнона» сделал потрясающий снимок Юпитера с «очень тёмным вихрем», который отчётливо виден на поверхности планеты. Аппарат «Юнона» сделал снимок во время 20-го облёта планеты 29 мая 2019 года, когда космический аппарат находился на расстоянии 9200 миль от планеты
NASA Brian0918 из Английской Википедии. Снимок сделан с Земли, видимой с "Аполлона" 17.jpg (взято из http://nssdc.gsfc.nasa.gov/imgcat/html/object_page/a17_h_148_22727.html и Портрет Юпитера из Cassini.jpg Снимок Земли был сделан аппаратом "Аполлон-17" 7 декабря 1972 года. Изображение Юпитера было получено аппаратом Cassini 29 декабря 2000 года.

Приблизительное визуальное сравнение Юпитера, Земли и Большого Красного пятна. Приблизительный масштаб - 44 км/пиксель.
NASA Brian0918 из Английской Википедии. Снимок сделан с Земли, видимой с "Аполлона" 17.jpg (взято из http://nssdc.gsfc.nasa.gov/imgcat/html/object_page/a17_h_148_22727.html и Портрет Юпитера из Cassini.jpg Снимок Земли был сделан аппаратом "Аполлон-17" 7 декабря 1972 года. Изображение Юпитера было получено аппаратом Cassini 29 декабря 2000 года. Приблизительное визуальное сравнение Юпитера, Земли и Большого Красного пятна. Приблизительный масштаб - 44 км/пиксель.

Так есть ли твердая поверхность у юпитера ?

Модель внутренней структуры Юпитера: под облаками — слой смеси водорода и гелия толщиной около 21 тыс. км с плавным переходом от газообразной к жидкой фазе, затем — слой жидкого и металлического водорода глубиной 30—50 тыс. км. Внутри может находиться твёрдое ядро диаметром около 20 тыс. км. ист. https://ru.wikipedia.org/wiki/
Модель внутренней структуры Юпитера: под облаками — слой смеси водорода и гелия толщиной около 21 тыс. км с плавным переходом от газообразной к жидкой фазе, затем — слой жидкого и металлического водорода глубиной 30—50 тыс. км. Внутри может находиться твёрдое ядро диаметром около 20 тыс. км. ист. https://ru.wikipedia.org/wiki/

Особенности строения Юпитера

Юпитер — газовый гигант, и его структура принципиально отличается от земных планет:

  • Нет чёткой границы между атмосферой и недрами. Газовая оболочка плавно переходит в слои всё более сжатого вещества.
  • Постепенное изменение фаз водорода:
    в верхних слоях — газообразный водород;
    на глубине 10 000 км — жидкий водород;
    глубже 32 000 км — металлический водород (проводящий электричество) -
    о это потрясающе!- проводит электричество подобно металлу.
Ядро предположительно существует, но его природа остаётся предметом исследований. - О ядре мало известно и это только предположение

Что известно о ядре.

Современные модели предполагают, что ядро:

  • имеет массу 10–15 земных масс (4–14 % от общей массы Юпитера);
  • по размеру — около 1,5–2 диаметров Земли;
  • состоит из тяжёлых элементов: металлов (железо, никель), каменистых пород (силикаты) и, возможно, льдов (вода, метан, аммиак).

Однако - уточнение: это не твёрдая поверхность, как на Земле.

Почему нельзя назвать ядро «твёрдой поверхностью»

  • Условия экстремальные. При давлении в миллионы атмосфер и температуре 20 000 °C вещество ведёт себя иначе, чем в земных условиях. Даже «твёрдые» материалы могут находиться в особом состоянии — например, в форме сверхкритической жидкости или плазменного кристалла.
  • Нет резкой границы. Переход от металлического водорода к ядру происходит постепенно, без чёткой поверхности.
  • Мы не можем напрямую изучить ядро — данные получают косвенно (через гравитационные измерения, магнитное поле, моделирование).

Аналогия для понимания

Представьте огромный шар из ваты, который по мере погружения становится всё плотнее, пока не превратится в вязкую массу. Где именно заканчивается «вата» и начинается «масса»? Чёткой границы нет — есть постепенный переход. Примерно так же устроены недра Юпитера.

Заключение

Ядро Юпитера — это плотная центральная часть, состоящая из тяжелых элементов. Но важно помнить:

  • У Юпитера нет твёрдой поверхности, как у Земли.
  • Переход от внешних слоев к ядру происходит плавно, без четкой границы.
  • Внутри Юпитера невероятно жарко и очень высокое давление.

Поэтому говорить о "твёрдой поверхности" Юпитера неправильно. Вся планета — это огромный шар из газов и жидкостей, который становится всё плотнее к центру.

Фотография южного полюса Юпитера снятая JunoCam КА «Юнона» 25 мая 2017 года
Фотография южного полюса Юпитера снятая JunoCam КА «Юнона» 25 мая 2017 года
Большое красное пятно крупным планом, снятое с высоты 8000 км над атмосферой Юпитера JunoCam космического аппарата «Юнона» (11 июля 2017 года)
Большое красное пятно крупным планом, снятое с высоты 8000 км над атмосферой Юпитера JunoCam космического аппарата «Юнона» (11 июля 2017 года)

-Поставьте лайк, если понравилось!

-Спасибо, что дочитали до конца!

-Буду рада видеть вас среди подписчиков!

«Юпитер» «планета» «газовые гиганты» «астрономия» «поверхность планет»