Tie, kas vismaz vienu reizi vakarā uzmanīgi skatījās zvaigznes, nevarēja pamanīt spilgtu punktu, kas ar savu spožumu un lielumu izceļas no pārējiem. Tā nav tālu zvaigzne, kuras gaisma mūs sasniedzis miljoniem gadu. Tā spīd Jupiters - lielākā Saules sistēmas planēta. Laikā, kad tuvojās Zemei, šis debesu ķermenis kļūst visredzamākais, zaudējot spilgtumu mūsu citiem kosmosa biedriem, Venus un Mēness.
Lielākās no mūsu Saules sistēmas planētām kļuva zināmas cilvēkiem pirms tūkstošiem gadu. Pati planētas nosaukums runā par tās nozīmi cilvēka civilizācijā: no cieņas pret debesu ķermeņa lielumu, senie romieši deva tai nosaukumu par godu galvenajai senajai dievībai - Jupitram.
Milzu planēta, tās galvenās iezīmes
Studējot saules sistēmu redzamības zonā, cilvēks nekavējoties pamanīja, ka nakts debesīs ir milzīgs kosmosa objekts. Sākotnēji tika uzskatīts, ka viens no spožākajiem objektiem nakts debesīs bija klīstošā zvaigzne, tomēr laika gaitā šīs debess ķermeņa atšķirīgais raksturs kļuva skaidrs. Jupitera augsto spilgtumu izskaidro tās milzīgais lielums un sasniedz maksimālās vērtības planētas tuvināšanās laikā ar Zemi. Gigantiskās planētas gaisma ir -2,94 m acīmredzama lieluma, zaudējot spilgtumu tikai Mēness un Venēra spilgtumam.
Pirmais Jupitera, lielākās Saules sistēmas planētas apraksts ir datēts ar VIII-VII gadsimtu pirms mūsu ēras. e. Senie Babilonieši novēroja spožu zvaigzni debesīs, personificējot to ar augstāko dievu Marduku, Babilonas patrons. Vēlākos laikos senie grieķi un pēc tam romieši uzskatīja Jupiteru kopā ar Venusu par vienu no galvenajiem debess sfēras gaismiem. Ģermāņu ciltis apveltīja milzu planētu ar mistisku dievišķo spēku, piešķirot tai nosaukumu par godu tās galvenajam dievam Donar. Turklāt gandrīz visi astrologi, astronomi un senatnes prognozētāji vienmēr savās prognozēs un ziņojumos ņēma vērā Jupitera pozīciju, tās gaismas spilgtumu. Vēlākos laikos, kad tehniskā aprīkojuma līmenis ļāva precīzāk veikt kosmosa novērojumus, izrādījās, ka Jupiters skaidri izceļas salīdzinājumā ar citām Saules sistēmas planētām.
Neliela spilgta punkta mūsu nakts reālajam lielumam ir milzīgas vērtības. Jupitera rādiuss ekvatoriālajā zonā ir 71490 km. Salīdzinot ar Zemi, gāzes giganta diametrs ir nedaudz mazāks par 140 tūkstošiem kilometru. Tas ir 11 reizes lielāks par mūsu planētas diametru. Šāds lielais lielums atbilst masai. Milzu masa ir 1,8986x1027 kg un tā sver 2,47 reizes vairāk nekā pārējo septiņu planētu, komētu un asteroīdu, kas pieder saules sistēmai, kopējā masa.
Zemes masa ir 5,97219x1024 kg, kas ir 315 reizes mazāka par Jupitera masu.
Tomēr “planētu karalis” nav vislielākā planēta visos aspektos. Neskatoties uz tās lielumu un milzīgo masu, Jupiters blīvums ir zemāks par 4,16 reizēm mūsu planētas, attiecīgi 1326 kg / m3 un 5515 kg / m3. Tas ir tāpēc, ka mūsu planēta ir akmens bumba ar smagu iekšējo kodolu. Jupiters ir blīva gāzu uzkrāšanās, kuras blīvums attiecīgi ir mazāks par jebkuras cietas vielas blīvumu.
Vēl viens interesants fakts. Ar diezgan mazu blīvumu smaguma spēks uz gāzes milzu virsmas ir 2,4 reizes lielāks nekā sauszemes parametri. Brīvā krituma paātrinājums uz Jupitera būs 24,79 m / s2 (tā pati vērtība uz Zemes ir 9,8 m / s2). Visus planētas astrofiziskos parametrus nosaka tā sastāvs un struktūra. Atšķirībā no pirmajām četrām planētām - dzīvsudrabs, Venera, Zeme un Mars, kas pieder Zemes grupas objektiem, Jupiters vada gigantu miltu kohortu. Tāpat kā Saturns, Urāns un Neptūns, lielākā mums zināmā planēta nav Zemes cietuma.
Pašreizējais planētas trīsslāņu modelis sniedz priekšstatu par to, kas patiešām ir Jupiters. Aiz ārējās gāzveida aploksnes, kas veido gāzes gigants, ir ūdens ledus slānis. Šajā caurspīdīgajā un redzamajā optiskajām ierīcēm beidzas planētas caurspīdīga daļa. Nosakiet, kāda krāsa planētas virsmai ir tehniski neiespējama. Pat ar Habla kosmiskā teleskopa palīdzību zinātnieki varēja apskatīt tikai milzīgas gāzes bumbiņas augšējo atmosfēru.
Turklāt, ja mēs pārvietojamies uz virsmu, rodas drūma un karsta pasaule, kas sastāv no amonjaka kristāliem un blīva metāla ūdeņraža. Šeit dominē augsta temperatūra (6000–2000 K) un milzīgs spiediens, kas pārsniedz 4000 GPa. Vienīgais cietā elements planētas struktūrā ir akmens kodols. Akmens kodola klātbūtne, kas, salīdzinot ar planētas izmēru, ir neliels, dod planētai hidrodinamisku līdzsvaru. Pateicoties viņam, masu un enerģijas saglabāšanas likumi darbojas uz Jupitera, saglabājot milzu orbītā un piespiežot rotēt ap savu asi. Šim milžam nav skaidri izsekojamas robežas starp atmosfēru un centrālo, pārējo planētu. Zinātniskā vidē to uzskata par planētas nosacītu virsmu, kur spiediens ir 1 bārs.
Spiediens Jupitera augšējā atmosfērā ir zems un ir tikai 1 atm. Bet šeit valda aukstuma valstība, jo temperatūra nav zemāka par zīmi - 130 ° C.
Jupitera atmosfērā ir liels ūdeņraža daudzums, kas nedaudz atšķaidīts ar hēliju un amonjaka un metāna piemaisījumiem. Tas izskaidro krāsainus mākoņus, kas blīvi aptver planētu. Zinātnieki uzskata, ka šī ūdeņraža uzkrāšanās notika saules sistēmas veidošanās laikā. Cietāka kosmiskā viela centrbēdzes spēku ietekmē nonāca pie zemes planētu veidošanās, bet vieglākas brīvās gāzes molekulas to pašu fizisko likumu ietekmē sāka uzkrāties ķekaros. Šīs gāzes un tērauda daļiņas ir kļuvušas par celtniecības materiālu, no kura tiek izgatavotas visas četras planētas.
Ūdeņraža klātbūtne uz planētas tādā apjomā, kas ir galvenais ūdens elements, liecina par milzīgu ūdens resursu daudzumu Jupitertā. Praksē izrādās, ka pēkšņas temperatūras un fizisko apstākļu izmaiņas uz planētas neļauj ūdens molekulām pāriet no gāzveida un cietā stāvokļa uz šķidrumu.
Jupitera astrofiziskie parametri
Piektajai planētai ir interesanti arī tās astrofiziskie parametri. Aiz asteroīdu jostas Jupiters nosacīti sadala saules sistēmu divās daļās, veicot vislielāko ietekmi uz visiem kosmosa objektiem tās ietekmes sfērā. Tuvākā planēta uz Jupitera ir Mars, kas pastāvīgi atrodas magnētiskā lauka un milzīgas planētas smaguma spēka sfērā. Jupitera orbītā ir parasta elipse un neliela ekscentriskums, tikai 0,0488. Šajā sakarā Jupiters gandrīz visu laiku dzīvo no mūsu zvaigznes tajā pašā attālumā. Perihelionā planēta atrodas saules sistēmas centrā 740,5 miljonu km attālumā. Un pie aphelion Jupiters atrodas 816,5 miljonu km attālumā no Saules.
Apkārt saulei gigants pārvietojas diezgan lēni. Tā ātrums ir tikai 13 km / s, savukārt uz Zemes šis rādītājs ir gandrīz trīs reizes augstāks (29,78 km / s). Jupiters visu braucienu ap mūsu centrālajiem gaismekļiem 12 gadu laikā. Planētas ātrumu ap savu asi un planētas ātrumu orbītā lielā mērā ietekmē Jupitera kaimiņš - milzīgais Saturns.
Pārsteidzošs astrofizikas un planētas stāvokļa ziņā. Jupitera ekvatoriālā plakne ir tikai 3,13 ° novirzīta no orbitālās ass. Mūsu Zemes aksiālā novirze no orbitālās plaknes ir 23,45 °. Planēta atrodas tās pusē. Neskatoties uz to, Jupitera rotācija ap savu asi notiek ar lielu ātrumu, kas noved pie planētas dabiskās saspiešanas. Saskaņā ar šo rādītāju gāzes gigants ir visstraujāk mūsu zvaigzne. Jupiters pagriežas nedaudz mazāk nekā 10 stundas ap savu asi. Precīzāk, kosmiskā diena gāzes giganta virsmā ir 9 stundas 55 minūtes, savukārt Jupiterijas gads ilgst 10 475 Zemes dienas. Sakarā ar šīm rotācijas ass atrašanās vietas īpašībām, Jupitera sezonā nav.
Tuvākajā pieejā Jupiters atrodas 740 miljonu km attālumā no mūsu planētas. Šis ceļš mūsdienu kosmosa zondes lido kosmosā ar ātrumu 40 000 kilometri stundā, pārvarot dažādos veidos. Pirmais kosmosa kuģis Jupitera "Pioneer 10" virzienā tika uzsākts 1972. gada martā. Pēdējais no Jupitera virzienā uzsāktajiem transportlīdzekļiem bija automātiskā zonde "Juno". Kosmosa zonde tika uzsākta 2011. gada 5. augustā un tikai piecus gadus vēlāk 2018. gada vasarā sasniedza "planētas karaļa" orbītu. Lidojuma laikā Yunona aparāts sasniedza 2,8 miljardus km garu ceļu.
Jupitera planētas satelīti: kāpēc ir tik daudz?
Nav grūti uzminēt, ka šādas iespaidīgas planētas dimensijas nosaka lielas atkārtošanās klātbūtni. Pēc dabisko satelītu skaita Jupiters nav vienāds. No tiem ir 69. Šajā komplektā ir arī reāli milži, kuru lielums ir salīdzināms ar pilnvērtīgu planētu un ļoti mazs, ar teleskopu palīdzību. Jupitram ir savi gredzeni, līdzīgi Saturna gredzenu sistēmai. Par Jupitera gredzeniem kļuva sīkākie daļiņu elementi, kurus planētas veidošanās laikā planētas tiešā veidā uztver planētas magnētiskais lauks.
Šāds liels skaits satelītu ir saistīts ar to, ka Jupiters ir spēcīgākais magnētiskais lauks, kam ir milzīga ietekme uz visiem blakus esošajiem objektiem. Gāzes milzu piesaistes spēks ir tik liels, ka tas ļauj Jupitera uzturēt sev tādu plašu satelītu ģimeni. Turklāt planētas magnētiskā lauka darbība ir pietiekama, lai piesaistītu visus ceļojošos kosmosa objektus. Jupiters pilda kosmosa vairoga funkciju Saules sistēmā, no kosmosa ķerot komētas un lielus asteroīdus. Iekšējo planētu relatīvi kluso eksistenci tieši izskaidro šis faktors. Milzīgas planētas magnetosfēra vairākas reizes ir spēcīgāka par Zemes magnētisko lauku.
Pirmo reizi Galileo Galilei 1610. gadā tikās ar gāzes gigants. Savā teleskopā zinātnieks uzreiz redzēja četrus satelītus, kas pārvietojās ap milzīgu planētu. Šis fakts apstiprināja ideju par saules sistēmas heliocentrisku modeli.
Šo satelītu lielums, kas var pat konkurēt ar dažām Saules sistēmas planētām, ir pārsteidzošs. Piemēram, satelīts Ganymede ir lielāks par dzīvsudrabu, mazāko planētu Saules sistēmā. Maz dzīvsudrabs ir zemāks un vēl viens milzīgs satelīts - Callisto. Jupitera satelītu sistēmas atšķirīga iezīme ir tāda, ka visām planētām, kas griežas ap gāzes gigantu, ir stabila struktūra.
Slavenāko Jupitera satelītu izmēri ir šādi:
- Ganimēda diametrs ir 5260 km (dzīvsudraba diametrs ir 4879 km);
- Callisto diametrs ir 4820 km;
- Io diametrs ir 3642 km;
- Eiropai ir 3122 km diametrs.
Daži satelīti ir tuvāk mātes planētai, citi - tālāk. Šādu lielu dabisko satelītu rašanās vēsture vēl nav atklāta. Iespējams, ka mēs nodarbojamies ar mazām planētām, kas reizēm pagriezās ar Jupiteru apkārtnē. Mazie satelīti ir iznīcināto komētu fragmenti, kas ierodas Saules sistēmā no Oortas mākoņa. Piemēram, 1994. gadā novērotā kometa Shoemaker-Levy kritums uz Jupitera.
Tas ir Jupitera satelīti, kas pārstāv zinātniekus interesējošos objektus, jo tie ir pieejamāki un strukturāli līdzīgi sauszemes grupas planētām. Gāzes gigants pati par sevi ir vide, kas ir naidīga pret cilvēci, kur nav iespējams apgalvot, ka pastāv kādas zināmas dzīves formas.
