Јупитер

Слика од Јупитер направена од Војаџер во 1979 г.

Јупитер е петтата планета од Сонцето и убедливо најголемата. Тој е повеќе од двојно помасивен од сите други планети заедно (318 во однос на Земјата). Орбитира на 777.330.000 km (5,20 AU) од Сонцето, а дијаметарот на екваторот му е 142.984 km.

Јупитер според римската митологија бил крал на сите богови, владетел на Олимп (пандан на Зевс во грчката) и патрон на целата Римска Империја. Зевс бил син на Хронус (Сатурн).

На небото, Јупитер се јавува како четврт најсветол објект на небото (по Сонцето, Месечината и Венера; понекогаш и Марс е посветол). Познат е од праисторијата. Откритието на Галилео, во 1610 година, на четирите големи сателити на Јупитер: Јо, Европа, Ганимед и Калисто (познати и како Галилееви сателити) било првото откритие дека сите објекти на небото не се движат околу Земјата. Тоа бил голем плус во полза на Коперниковата хелиоцентрична теорија за движењето на планетите; поддршка на Коперниковата теорија го довела Галилео до проблеми со Инквизицијата.

ИНТЕРЕСНО

Јупитер зрачи повеќе енергија во просторот отколку што прима од Сонцето…

Галилеевите сателити се видливи дури и со обичен двоглед…

Јупитер најпрво бил посетен од вселенското летало Пионер 10 во 1973, а подоцна од Пионер 11, Војаџер 1, Војаџер 2, Улисес и Галилео.

Гасните планети немаат цврста површина, гасот едноставно станува погуст одејќи подлабоко (радиусот и дијаметарот за овие планети се смета до нивото каде притисокот е една атмосфера – атмосферскиот притисок на морско ниво на Земјата). Она што го гледаме кога ги набљудуваме овие планети се горните слоеви од облаците високо во нивната атмосфера (нешто над нивото со притисок од 1 атмосфера).

Јупитер се состои од 90% водород и 10% хелиум (според бројот на атоми, а според маса 75% водород и 25% хелиум) како и траги од метан, вода, амонијак и “карпи”. Ова е многу слично со првобитната маглина од која настанал Сончевиот Систем. Сатурн има сличен состав, но Уран и Нептун имаат многу помалку водород и хелиум.

Нашето познавање за внатрешноста на Јупитер (како и да другите гасни планети) е многу индеректно и веројатно така ќе остане извесно време. Податоците од атмосферската сонда на Галилео се само до 150 km под највисокиот слој облаци.

Јупитер веројатно има јадро од карпест материјал кое соджи 10 до 15 земјини маси. Над јадрото се наоѓа најголемиот дел од материјата во форма на течен метален водород. Оваа форма на најчестиот хемиски елемент е возможна само на притисоци над 4 милиони бари, што е случај во внатрешноста на Јупитер и Сатурн. Течниот јонизиран водород се состои од јонизирани протони и електрони (како во внатрешноста на Сонцето, но на многу помали температури). Тогаш тој е проводник на електрична струја и е извор на магнетното поле на Јупитер.

Најнадворешното ниво е составено воглавно од обичен молекуларен водород и хелиум кои се течни во внатрешноста, а гасовити нанадвор. Атмосферата која може да ја видиме е самиот врв од овој длабок слој. Вода, јаглерод диокид, метан и други едноставни молекули исто така може да се забележат во многу мали количества. Скорешните експерименти покажуваат дека водородот не ја менува фазата нагло. Затоа во внатрешноста на гасните џинови веројатно нема точна граница помеѓу различните слоеви.

Од податоците на атмосферската сонда на Галилео се гледа дека Јупитер содржи многу помалку вода одколку се очекуваше. Очекувањето беше дека атмосферата на Јупитер треба содржи двојно повеќе кислород (како составен дел од водата), слично како кај Сонцето. Исто така изненадувачки беа и високите температури и густини на највисокиот слој на атмосферата.

Јупитер и другите гасни џинови имаат брзи ветрови кои дуваат во вид на паралелни ленти. Кај две соседни ленти насоките на ветровите се спротивни. Заради малите хемиски и температурни разлики овие ленти имаат различни бои. Посветлите се наречени зони, а темните појаси. За постоењето на овие ленти се знае одамна, но за сложените вртлози помеѓу нив, откако беа забележани од Војаџер за прв пат. Податоците од Галилео укажуваат дека брзините на веровите се уште поголемиод очекуваното (повеќе од 600 km/h) и се длабоки до таму до каде што сондата можела да забележи; можеби се и илјадници километри длабоки. Атмосферата на Јупитер е прилично турбулентна. Ова индицира дека ветровите на Јупитер во доминантно се поттикнати од внатрешната енергија, многу повеќе отколку од сончевата, како што е тоа случај кај Земјата.

Бојата на облаците корелира со нивната висина: сините се најниски, потоа следат кафени и бели, а црвените се највисоко. Понекогаш долните облаци може да се забележат кога ќе се отвори дупка во повисокиот слој.

Големата Црвена Дамка се гледа од Земјата повеќе од 300 години. Има елипсоидна форма со големина 12.000 на 25.000 km, голема колку две Земји. Други слични, но помали дамки се забележани и траат по неколку декади. Инфрацрвените набљудувања и насоката на ротација укажуваат дека Големата Црвана Дамка е регион со висок притисок чии горни облаци се значително повисоки и поладни од околните региони. Слични структури се забележани на Сатурн и Нептун. Не е познато како може ваквите структури да опстојуваат толку долго.

Јупитер зрачи повеќе енергија во просторот отколку што прима од Сонцето. Внатрешноста на Јупитер е жешка: јадрото веројатно има температура од 20.000 К. Топлината се создава од т.н. Келвин-Хелмхолцовиот механизам, бавната главитациона компресија на планетата. Јупитер не создава енергија по пат на нуклеарна фузија како Сонцето бидејќи е премногу мал, а со тоа и внатрешноста е премногу ладна за да започнат нуклеарните реакции. Внатрешната топлина веројатно создава конвекција длабоко во внатрешните тешни слоеви, на што се должат сложените движења на највискоките облаци. Сатурн и Нептун во овој поглед се слични со Јупитер, но чудно, Уран не е.

Јупитер е толку голем во дијаметар колку што планета гасен џин може да биде. Ако се додаде повеќе материја, би била компресирана од гравитацијата така што вкупниот радиус би се зголемил само за малку. Ѕвездите може да бидат поголеми заради нивните внатрешни (нуклеарни) извори на топлина. (Но Јупитер мора да биде барем 80 пати помасивен од тоа што е денес за да стане ѕвезда.)

Јупитер има огромно магнетно поле, многу појако од Земјиното. Неговата магнетосфера се простира до повеќе од 650 милиони километри (зад орбитата на Сатурн). Треба да се забележи дека магнетосферата на Јупитер е далеку од сферична, во насока кон Сонцето се простира “само” неколку милиони километри. Затоа неговите сателите орбитираат во магнетосферата, факт кој делумно објаснува некои активности на Јо. За жал на идните вселенски патници и дизајнерите на вселенските сонди, околината на Јупитер содржи огромен број на енергетски честичи заробени од јакото магнетно поле. Ова зрачење е слично, но многу поинтензивно, како земјините Ван Аленови појаси. Може да бидат смртоносни за човекот доколку соодветно не се заштити.

Како Сатурн и Јупитер има прстени, но многу побледи и помали. Тие биле сосема неочекувано откриени од Војаџер 1, а подоцна се фотографирани и од Земјата, но во инфрацрвениот дел од спектарот, како и од вселенското летало Галилео.

За раслика од Сатурновите, прстените на Јупитер се темни (албедото им е 0.05). Тие веројатно се составени од многу мали зрна карпест материјал. Исто така различни се и по тоа што не содржат мраз.

Во Јули 1994, кометата Шумахер-Леви 9 се судри со Јупитер со спектакуларен последици. Ефектите беа видливи дури и со аматерски телескопи. Со телескопот Хабл можеа да се забележат остатоци дури и една година по ударот.

За време на ноќното небо, Јупитер често се гледа како најсветла “ѕвезда” на небото (втора по Венера, но таа се гледа само понекогаш и кусо време во ноќта). Галилеевите сателити се видливи дури и со обичен двоглед, а по неколку ленти и Големата Црвена Дамка може да се видат со мал телескоп.

Јупитер има 61 познат сателит: четирите големи Галилееви, 12 помали кои имаат и имиња, а останатите, кои немаат имиња, се многу мали и се откриени во поскоро време. Сателитите на Јупитер се наречени според личности од животот на Зевс, во најголемиот дел негови љубовници.

Јупитер многу бавно, но сепак успорува заради гравитационото влијание од сателитите (особено од Галилеевите). Но истите привлечни сили ги менуваат и орбитите на сателитите, многу бавно оддалечувајќи ги од Јупитер.

Јо, Европа и Ганимед се заробени во меѓусебна орбитална резонанса во однос 1:2:4. Калисто исто така е безмалку дел од тоа. За неколку стотици милиони години, Калисто би бил заробен исто така, орбитирајќи точно двојно подолго од Ганимед (осум пати подолго од периодот на Јо).

Вредностите за помалите месечини се приближни.

Прстените на Јупитер

(растојанието е од центарот на Јупитер до внатрешниот раб на прстенот)