Need, kes vaatasid tähed tähelepanelikult vähemalt kord õhtul, ei suutnud märgata eredaid punkte, mis oma sära ja suurusega erineb teistest. See ei ole kaugel täht, mille valgus on jõudnud meile miljoneid aastaid. See paistab Jupiterit - Päikesesüsteemi suurimat planeeti. Maa lähima lähenemise ajal muutub see taevane keha kõige märgatavamaks, kaotades heleduse meie teistele kosmose kaaslastele, Venusele ja Kuudele.
Meie päikesesüsteemi suurimad planeedid said inimestele teada tuhandeid aastaid tagasi. Just planeedi nimi räägib selle tähtsusest inimese tsivilisatsioonis: taevakeha suuruse austamisel andsid iidsed roomlased talle nime peamise iidse jumaluse - Jupiteri auks.
Hiiglane planeedi peamised omadused
Vaadates päikesesüsteemi nähtavuse tsoonis, märkas inimene kohe, et öösel taevas on suur ruumiobjekt. Esialgu arvati, et üks kõige heledamaid esemeid öösel taevas oli ekslemine täht, kuid aja jooksul selgus selle taevakeha erinev olemus. Jupiteri kõrge heledus on seletatav selle kolossaalse suurusega ja saavutab maksimaalse väärtuse planeedi lähenedes Maaga. Hiiglasliku planeedi valgus on ilmselgelt -2,94 m, kaotades heleduse ainult Kuu ja Veenuse heledusele.
Päikesesüsteemi suurima planeedi Jupiteri esimene kirjeldus pärineb VIII-VII sajandist eKr. e. Vana-babüloonlased täheldasid taevas heledat tähte, andes talle märku Babüloni kaitsepühakuga kõrgeima jumala Mardukiga. Hilisematel aegadel pidasid iidsed kreeklased ja siis roomlased Jupiteri koos Venusega ühte taevase sfääri peamistest valgustitest. Germaani hõimud andsid hiiglaslikule planeedile müstilise jumaliku jõu, andes talle nime oma peamise jumala Donari auks. Peale selle võtsid peaaegu kõik astroloogid, astronoomid ja antiikaja ennustajad alati oma ennustustes ja aruannetes arvesse Jupiteri positsiooni, selle valguse heledust. Hilisematel aegadel, kui tehnilise varustuse tase võimaldas ruumi vaatlusi täpsemini läbi viia, selgus, et Jupiter paistab silma selgelt teiste päikesesüsteemi planeetidega.
Väikese heleda punkti tegelik suurus meie öösel on tohutu väärtusega. Jupiteri raadius ekvatoriaaltsoonis on 71490 km. Maa-ga võrreldes on gaasipiima läbimõõt veidi väiksem kui 140 tuhat km. See on meie planeedi läbimõõt 11 korda suurem. Selline suur suurus vastab massile. Hiiglase mass on 1,8986x1027 kg ja kaalub 2,47 korda rohkem kui ülejäänud seitsmele planeedile, komeedile ja päikesesüsteemi kuuluvatele asteroididele.
Maa mass on 5,97219x1024 kg, mis on 315 korda väiksem kui Jupiteri mass.
Kuid planeedide kuningas ei ole igas mõttes suurim planeet. Vaatamata oma suurusele ja suurele massile on Jupiter tiheduseni madalam kui meie planeet 4,16 korda, vastavalt 1326 kg / m3 ja 5515 kg / m3. See on tingitud asjaolust, et meie planeet on raske sisemise tuumaga kivipall. Jupiter on tihe gaaside kogunemine, mille tihedus on vastavalt väiksem kui mis tahes tahke aine tihedus.
Teine huvitav fakt. Üsna väikese tihedusega on gaasi hiiglasuuruse pinnale mõjuv raskusjõud 2,4 korda suurem kui maapealsed parameetrid. Vaba languse kiirenemine Jupiterile on 24,79 m / s2 (sama väärtus Maa peal on 9,8 m / s2). Kõik esitatud planeedi astrofüüsilised parameetrid määratakse selle koostise ja struktuuri järgi. Erinevalt esimestest neljast planeedist, elavhõbedast, Venusest, Maast ja Marsist, mis kuuluvad Maa grupi objektidesse, juhib Jupiter gaasi hiiglite kohordi. Sarnaselt Saturnile, Uraanile ja Neptunule, ei ole meile teadaolev suurim planeedil maapinda.
Praegune planeedi kolmekihiline mudel annab ülevaate sellest, mida Jupiter tegelikult on. Gaasigranni atmosfääri moodustava välise gaasilise ümbriku taga on veejäägi kiht. Sel läbipaistvad ja nähtavad optilistele seadmetele on läbipaistev osa planeedist. Kindlaks, milline värv on planeedi pinnal tehniliselt võimatu. Isegi Hubble'i kosmoseteleskoobi abil olid teadlased võimelised vaatama ainult suure gaasipalli ülemist atmosfääri.
Pealegi, kui me liigume pinnale, tuleb sünge ja kuum maailm, mis koosneb ammoniaagi kristallidest ja tiheda metallilise vesinikuga. Siin domineerivad kõrged temperatuurid (6000–2000 K) ja tohutu rõhk üle 4000 GPa. Ainsaks tahkeks elemendiks planeedi struktuuris on kivisüdamik. Kivi südamiku olemasolu, mis võrreldes planeedi suurusega on väikese läbimõõduga, annab planeedile hüdrodünaamilise tasakaalu. Tänu talle, et Jupiteri suhtes kehtivad massi ja energia kaitsmise seadused, hoides hiiglane orbiidil ja sundides teda oma telje ümber pöörlema. Sellel hiiglasel ei ole selgelt jälgitavat piiri atmosfääri ja ülejäänud planeedi vahel. Teaduskeskkonnas peetakse seda planeedi tingimuslikuks pinnaks, kus rõhk on 1 bar.
Rõhk Jupiteri ülemises atmosfääris on madal ja on ainult 1 atm. Aga siin valitseb külma kuningriik, sest temperatuur ei lange alla 130 ° C.
Jupiteri atmosfäär sisaldab suurt hulka vesinikku, mida lahjendatakse kergelt heeliumi ja ammoniaagi ja metaani lisanditega. See seletab planeedi tihedalt kattuvaid värvilisi pilve. Teadlased usuvad, et see vesiniku kogunemine toimus päikesesüsteemi tekkimise ajal. Tsentrifugaaljõudude mõjul karmimad kosmilised ained läksid maapealsete planeetide moodustumiseni, samas kui kerged vabad gaasimolekulid samade füüsiliste seaduste mõju all hakkasid kobarates kogunema. Need gaasi ja terase osakesed on saanud ehitusmaterjaliks, millest kõik neli planeeti on üles ehitatud.
Vesiniku olemasolu planeedil sellises koguses, mis on vee peamine element, viitab sellele, et Jupiterile on olemas suured veevarud. Praktikas selgub, et äkilised temperatuuri ja füüsiliste tingimuste muutused planeedil ei võimalda veemolekulidel liikuda gaasilisest ja tahkest olekust vedelikuks.
Jupiteri astrofüüsilised parameetrid
Viies planeet on huvitav ka tema astrofüüsikaliste parameetrite suhtes. Asteroidivöö taga jagab Jupiter tinglikult päikesesüsteemi kaheks osaks, avaldades tugevat mõju kõikidele kosmosevaldkondadele tema mõjupiirkonnas. Jupiteri lähim planeet on Mars, mis on pidevalt magnetvälja ja tohutu planeedi raskusjõu mõjul. Jupiteri orbiidil on tavalise ellipsi kuju ja kerge ekstsentrilisus, ainult 0,0488. Sellega seoses elab Jupiter peaaegu kogu aeg meie tähe juures samal kaugusel. Perihelioonil on planeedi päikesesüsteemi keskel 740,5 miljoni kilomeetri kaugusel. Ja aphelionis on Jupiter 816,5 miljoni kilomeetri kaugusel Päikesest.
Päikese ümber liigub hiiglane üsna aeglaselt. Selle kiirus on vaid 13 km / s, samal ajal kui maapinnal on see parameeter peaaegu kolm korda kõrgem (29,78 km / s). Jupiter teeb kogu meie keskvalgustuse ümber 12 aasta jooksul. Planeedi kiirust oma telje ümber ja planeedi kiirust orbiidil mõjutavad tugevalt Jupiteri naaber - tohutu Saturn.
Hämmastav astrofüüsika ja planeedi telje asend. Jupiteri ekvaatortasand on orbitaalteljelt ainult 3.13 °. Meie Maa peal on aksiaalne kõrvalekalle orbitaaltasandist 23,45 °. Planeet asub tema küljel. Sellest hoolimata toimub Jupiteri pööramine oma telje ümber suure kiirusega, mis viib planeedi loomuliku kokkusurumiseni. Selle näitaja kohaselt on gaasipiirkond meie tähtsüsteemis kõige kiirem. Jupiter pöörab oma telje ümber veidi vähem kui 10 tundi. Täpsemalt öeldes on kosmiline päev gaasi hiiglase pinnal 9 tundi 55 minutit, samas kui Jupiteria aasta kestab 10 475 Maa päeva. Tänu pöörlemistelje asukoha omadustele ei ole Jupiteril hooajaid.
Lähima lähenemise hetkel asub Jupiter 740 miljoni kilomeetri kaugusel meie planeedist. See tee kaasaegsed kosmosesondid, mis lendavad ruumis kiirusega 40 000 kilomeetrit tunnis, ületatakse erinevalt. Esimene kosmoselaev Jupiteri "Pioneer 10" suunas algas märtsis 1972. Viimane sõiduk, mis käivitati Jupiteri suunas, oli automaatne sond "Juno". Kosmosesond käivitati 5. augustil 2011 ja ainult viis aastat hiljem 2018. aasta suvel jõudis "planeedi-kuninga" orbiidile. Lennu ajal tegi Yunona seade 2,8 miljardi km pikkuse tee.
Jupiteri planeedi satelliidid: miks on nii palju?
Ei ole raske ära arvata, et planeedi sellised muljetavaldavad mõõtmed määravad suure retinue olemasolu. Looduslike satelliitide arvu järgi pole Jupiteril võrdne. Neist on 69. Selles kogumis on ka tõelised hiiglased, mis on suurusega võrreldavad täieõiguslikule planeedile ja väga väikesed, vaevu nähtavad teleskoobide abil. Jupiteril on oma rõngad, mis sarnanevad Saturni rõngaste süsteemile. Jupiteri rõngast sai väikseimad osakesed, mis planeedi moodustamise ajal planeedi moodustamisel otse planeedilt magnetvälja kätte said.
Selline suur hulk satelliite on tingitud asjaolust, et Jupiteril on kõige tugevam magnetvälja, millel on suur mõju kõikidele naaberobjektidele. Gaasigranti meelitamisjõud on nii suur, et see võimaldab Jupiteril end sellist suurt satelliitide perekonda ümbritseda. Lisaks piisab planeedi magnetvälja tegevusest, et meelitada kõiki rändavaid kosmoseobjekte. Jupiter täidab päikesesüsteemi kosmosekilbi funktsiooni, komeetide ja suurte asteroidide püüdmisel kosmosest. Sisemine planeetide suhteliselt vaikset olemasolu seletatakse just selle teguriga. Suure planeedi magnetosfäär on mitu korda võimsam kui Maa magnetväli.
Esimest korda kohtus Galileo Galilei gaasigrandi satelliitidega 1610. aastal. Oma teleskoobis nägi teadlane korraga nelja satelliiti, mis liiguvad suure planeedi ümber. See asjaolu kinnitas päikesesüsteemi heliotsentrilise mudeli ideed.
Nende satelliitide suurus, mis võib isegi konkureerida mõne Päikesesüsteemi planeetidega, on hämmastav. Näiteks on satelliit Ganymede suurem kui elavhõbe, päikesesüsteemi väikseim planeet. Vähesed elavhõbedad on halvemad ja teine hiiglaslik satelliit - Callisto. Jupiteri satelliitsüsteemi eripära on see, et kõigil gaasigranti ümber pöörlevatel planeedidel on kindel struktuur.
Jupiteri kõige kuulsamate satelliitide suurused on järgmised:
- Ganymede läbimõõt on 5260 km (elavhõbeda läbimõõt on 4879 km);
- Callisto läbimõõt on 4820 km;
- Io läbimõõt on 3642 km;
- Euroopa läbimõõt on 3122 km.
Mõned satelliidid on emaplaanile lähemal, teised - kaugemal. Selliste suurte looduslike satelliitide tekkimise ajalugu pole veel avaldatud. Tõenäoliselt tegeleme väikeste planeetidega, mis kunagi naabruses Jupiteriga pöörlevad. Väikesed satelliidid on Oort pilvist päikesesüsteemis saabunud hävitatud komeetide killud. Näiteks on 1994. aastal täheldatud komeedi Shoemaker-Levy langemine Jupiterile.
Teadlaste huvipakkuvate objektide esindajad on Jupiteri satelliidid, sest need on maapealsete rühmade planeetidega paremini ligipääsetavad ja sarnased. Gaasigrant ise kujutab endast inimkonna suhtes vaenulikku keskkonda, kus on mõeldamatu mõista teadaolevate eluvormide olemasolu.
