Jupiter je jedna od pet planeta u Sunčevom sistemu koje se mogu vidjeti na noćnom nebu bez ikakvih optičkih instrumenata. Još uvijek nemaju pojma o njegovoj veličini, drevni astronomi su ga nazvali vrhovnim rimskim božanstvom.
Upoznajte Jupitera
Jupiterova orbita je 778 miliona km udaljena od Sunca. Godina tamo traje 11,86 zemaljskih godina. Planeta napravi potpunu rotaciju oko svoje ose za samo 9 sati i 55 minuta, a brzina rotacije je različita na različitim geografskim širinama, a osa je skoro okomita na orbitalnu ravan, zbog čega se ne uočavaju sezonske promjene.
Temperatura površine Jupitera je 133 stepena Celzijusa (140 K). Radijus je veći od 11, a masa je 317 puta veća od radijusa i mase naše planete. Gustina (1,3 g/cm3) je srazmerna gustini Sunca i mnogo manja od gustine Zemlje. Sila gravitacije na Jupiteru je 2,54 puta, a magnetsko polje je 12 puta veće od sličnih zemaljskih parametara. Temperatura tokom dana na Jupiteru se ne razlikuje od noćne. To je zbog značajne udaljenosti od Sunca i snažnih procesa koji se odvijaju u utrobi planete.
EruOptičko istraživanje pete planete otkrio je 1610. G. Galileo. On je bio taj koji je otkrio četiri najmasovnija satelita Jupitera. Do danas je poznato da je 67 kosmičkih tela deo džinovskog planetarnog sistema.
Istraživanje istorije
Do 1970-ih, planeta je proučavana korištenjem zemaljskih, a zatim orbitalnih sredstava u optičkom, radio i gama opsegu. Temperaturu Jupitera prvi put je procijenila 1923. godine grupa naučnika sa opservatorije Lowell (Flagstaff, SAD). Koristeći vakuumske termoparove, istraživači su otkrili da je planeta "definitivno hladno tijelo". Fotoelektrična zapažanja Jupiterove okultacije zvijezda i spektroskopska analiza omogućili su da se izvuče zaključak o sastavu njegove atmosfere.
Naknadni letovi međuplanetarnih vozila su poboljšali i značajno proširili akumulirane informacije. Bespilotne misije "Pionir-10; 11" 1973-1974. po prvi put su prenijeli slike planete sa bliske udaljenosti (34 hiljade km), podatke o strukturi atmosfere, prisutnosti magnetnog i radijacijskog pojasa. Voyager (1979), Ulysses (1992, 2000), Cassini (2000) i New Horizons (2007) napravili su poboljšana mjerenja Jupitera i njegovog planetarnog sistema, a Galileo (1995-2003) i Juno (2016) pridružili su se redovima gigantski umjetni sateliti.
Interna struktura
Jezgro planete prečnika oko 20 hiljada km, koje se sastoji odmala količina kamenog i metalnog vodonika, nalazi se pod pritiskom od 30-100 miliona atmosfera. Temperatura Jupitera u ovoj zoni je oko 30.000 ˚S. Masa jezgra je od 3 do 15% ukupne mase planete. Generisanje toplotne energije u Jupiterovom jezgru objašnjava se Kelvin-Helmholcovim mehanizmom. Suština fenomena je da naglim hlađenjem spoljne ljuske (temperatura površine planete Jupiter je -140˚S), dolazi do pada pritiska, što izaziva kompresiju tela i naknadno zagrevanje jezgra.
Sljedeći sloj, dubok 30 do 50 hiljada km, je supstanca metalnog i tekućeg vodonika pomiješana sa helijumom. Sa udaljavanjem od jezgra, pritisak u ovoj oblasti opada na 2 miliona atmosfera, temperatura Jupitera pada na 6000 ˚S.
Struktura atmosfere. Slojevi i kompozicija
Ne postoji jasna granica između površine planete i atmosfere. Za njen donji sloj - troposferu - naučnici su uzeli uslovnu oblast u kojoj pritisak odgovara zemaljskom. Dalji slojevi, kako su se udaljavali od "površine", slagali su se sljedećim redoslijedom:
- Stratosfera (do 320 km).
- Termosfera (do 1000 km).
- Exosphere.
Ne postoji jedinstven odgovor na pitanje koja je temperatura na Jupiteru. U atmosferi se dešavaju nasilni konvekcijski procesi uzrokovani unutrašnjom toplinom planete. Posmatrani disk ima izraženu prugastu strukturu. U bijelim prugama (zonama) zračne mase jure gore, u tamnim (pojasevi) se spuštaju,formiranje konvektivnih ciklusa. U gornjim slojevima termosfere temperatura dostiže 1000 ˚S, a kako se kreće dublje i pritisak raste, postepeno pada na negativne vrijednosti. Kako Jupiter dosegne troposferu, Jupiterova temperatura ponovo počinje rasti.
Gornji slojevi atmosfere su mješavina vodonika (90%) i helijuma. Sastav nižih, gdje dolazi do glavne formacije oblaka, također uključuje metan, amonijak, amonijum hidrosulfat i vodu. Spektralna analiza pokazuje tragove etana, propana i acetilena, cijanovodonične kiseline i ugljen monoksida, fosfora i jedinjenja sumpora.
Cloud Tiers
Različite boje Jupiterovih oblaka ukazuju na prisustvo složenih hemijskih jedinjenja u njihovom sastavu. Tri nivoa su jasno vidljiva u strukturi oblaka:
- Vrh - zasićen kristalima smrznutog amonijaka.
- Sadržaj amonijum hidrosulfida značajno raste u prosjeku.
- U dnu - vodeni led i moguće sitne kapi vode.
Neki atmosferski modeli koje su razvili naučnici i istraživači ne isključuju prisustvo drugog sloja oblaka koji se sastoji od tečnog amonijaka. Ultraljubičasto zračenje Sunca i moćni energetski potencijal Jupitera pokreću tok brojnih hemijskih i fizičkih procesa u atmosferi planete.
Atmosferski fenomeni
Granice zona i pojaseva na Jupiteru karakterišu jaki vjetrovi (do 200 m/s). Od ekvatora do polova pravcatokovi se povremeno izmjenjuju. Brzina vjetra opada s povećanjem geografske širine i praktički je odsutna na polovima. Razmjeri atmosferskih pojava na planeti (oluje, munje, aurora borealis) su za red veličine veće nego na Zemlji. Čuvena Velika crvena mrlja nije ništa drugo do džinovska oluja, po površini veća od dva Zemljina diska. Tačka se polako pomiče s jedne na drugu stranu. Tokom stotinu godina posmatranja, njegova prividna veličina se prepolovila.
Misija Voyager je takođe otkrila da su centri atmosferskih vrtložnih formacija puni bljeskova munja, čije linearne dimenzije prelaze hiljade kilometara.
Ima li života na Jupiteru?
Pitanje će izazvati zbunjenost kod mnogih. Jupiter - planeta čija površinska temperatura (kao i postojanje same površine) ima dvosmisleno tumačenje - teško da može biti "kolevka uma". Ali postojanje bioloških organizama u atmosferi diva još 70-ih godina prošlog vijeka, naučnici nisu isključili. Činjenica je da su u gornjim slojevima pritisak i temperatura veoma povoljni za nastanak i tok hemijskih reakcija koje uključuju amonijak ili ugljovodonike. Astronom K. Sagan i astrofizičar E. Salpeter (SAD), vođeni fizičkim i hemijskim zakonima, napravili su hrabru pretpostavku o oblicima života čije postojanje nije isključeno pod ovim uslovima:
- Sinkeri su mikroorganizmi koji se mogu brzo i u velikom broju razmnožavati, omogućavajući populaciji da preživi u promjenjivim okruženjima.uslovi konvektivnih struja.
- Plutači su džinovska stvorenja nalik balonima. Oslobađanje teškog helijuma, plutajući u gornjim slojevima.
U svakom slučaju, ni Galileo ni Juno nisu našli ništa slično.
