История открытия юпитера кратко
Обновлено: 02.07.2024
Юпитер — одна из планет, видимых невооруженным глазом, и путь ее по ночному небу был наблюдаем тысячи лет.
В 1610-м году, итальянский астроном Галилео Галилей обнаружил четыре самых больших спутника планеты: Ио, Европу, Ганимед, и Каллисто, известные также как Галилеевы спутники. Это было одно из самых ранних астрономических открытий, сделанных с телескопом. Оно сыграло свою роль, добавив уверенности сторонникам гелиоцентрической системы мира, В те далекие дни борьба мировоззрений была очень остра.
В течение последующих лет, с улучшением телескопов, становились известными и размер планеты, и существование Большого Красного Пятна, которое представлялось, по началу, островом в гигантском море на поверхности Юпитера.
С приходом радиоастрономии в науку (а именно в 1955-м году), мы обнаружили, что Юпитер — источник устойчивого высокочастотного радиошума, указывающего на электрическую деятельность гиганта. Юпитер изучается во всех длинах волн. Справа Вы видите сравнение снимков Юпитера в тепловых и видимых лучах.
Крупным наземным и орбитальным телескопам, безусловно, по силам внести и свою лепту в изучение гиганта. Тому пример результаты исследований телескопа имени Хаббла.
Помимо Солнца планета Юпитер действительно самая большая по размерам и массе в нашей Солнечной системе, недаром названа она честь главного и самого могущественного бога античного пантеона – Юпитера в римской традиции (он же Зевс, в традиции греческой). Также планета Юпитер таит в себе немало загадок и уже не раз упоминалась на страницах нашего научного сайта, в сегодняшней статье мы соберем все сведения об этой интересной планете-гиганте воедино, итак, вперед к Юпитеру.
История открытия
Но сперва немного истории открытия Юпитера. На самом деле о Юпитере уже хорошо были осведомлены вавилонские жрецы и по совместительству астрономы древнего мира, именно в их трудах есть первые в истории упоминания об этом гиганте. Все дело в том, что Юпитер настолько большой, что его всегда можно было разглядеть в звездном небе невооруженным взглядом.
Знаменитый астроном Галилео Галилей был первым, кто изучал планету Юпитер уже через телескоп, он же открыл четыре крупнейших спутника Юпитера. На тот момент открытие спутников у Юпитера было важным аргументом на пользу гелиоцентрической модели Коперника (о том, что центром небесной системы является Солнце, а не Земля). А сам великий ученый за свои революционные, на тот момент, открытия претерпел преследования инквизиции, но это уже другая история.
Впоследствии многие астрономы разглядывали Юпитер через свои телескопы, делая разные интересные открытия, например астроном Кассини обнаружил большое красное пятно на поверхности планеты (о нем подробнее напишем ниже) и также рассчитал период вращения и дифференциальное вращение атмосферы Юпитера. Астроном Э. Бернард открыл последний спутник Юпитера Аматея. Наблюдения за Юпитером с помощью все более мощных телескопов продолжаются до сих пор.
Особенности планеты
Если сравнивать Юпитер с нашей планетой, то размеры Юпитера больше размеров Земли в 317 раз. Кроме того Юпитер в 2,5 раза больше всех других планет Солнечной системы вместе взятых. Что же касается массы Юпитера, то она в 318 раз больше массы Земли и в 2,5 раза больше массы всех других планет Солнечной системы вместе взятых. Масса Юпитера составляет 1,9 х 10*27.
Температура
Какая температура на Юпитере днем и ночью? Учитывая большую удаленность планеты от Солнца логично предположить, что на Юпитере холодно, но не все так однозначно. Внешняя атмосфера гиганта действительно весьма холодная, температура там составляет примерно -145 градусов С, но по мере углубления на несколько сотен километров в глубь планеты становится теплее. Причем не просто теплее, а просто жарко, поскольку на поверхности Юпитера температура может достигать до +153 С. Такой сильный перепад температуры обусловлен тем, что поверхность планеты состоит из горящего водорода, выделяющего тепло. Более того, расплавленные внутренние части планеты выделяют даже больше тепла, чем сам Юпитер получает от Солнца.
Все это дополняют сильнейшие бури, бушующие на планете (скорость ветра достигает 600 км в час), которые смешивают жар, исходящий от водородной составляющей Юпитера с холодным воздухом атмосферы.
Есть ли жизнь
Как видите, физические условия на Юпитере весьма суровые, так что, учитывая отсутствие твердой поверхности, большое атмосферное давление и высокую температуру на самой поверхности планеты, жизнь на Юпитера не возможна.
Атмосфера
Атмосфера Юпитера громадна, впрочем, как и сам Юпитер. Химический состав атмосферы Юпитера на 90% состоит из водорода и на 10% из гелия, также в состав атмосферы входят и некоторые другие химические элементы: аммиак, метан, сероводород. А так как Юпитер является газовым гигантом без твердой поверхности, то граница между его атмосферой и собственно поверхностью отсутствует.
Но если бы мы стали опускаться все глубже в недра планеты, то заметили бы изменения в плотности и температуре водорода и гелия. На основе этих изменений ученые выделили такие части атмосферы планеты как тропосфера, стратосфера, термосфера и экзосфера.
Почему Юпитер не звезда
Поверхность
Ввиду отсутствия твердой поверхности у планеты-гиганта, ученые за некую условную поверхность приняли нижнюю точку в его атмосфере, где давление составляет 1 бар. Разные химические элементы, входящие в состав атмосферы планеты вносят свой вклад в формирование красочных облаков Юпитера, которые мы можем наблюдать в телескопе. Именно аммиачные облака отвечают за рыже-белый в полоску цвет планеты Юпитер.
Большое красное пятно
Если вы будете внимательно разглядывать поверхность планеты-гиганты, то от вашего внимания точно не ускользнет характерное большое красное пятно, которое первым заметил еще астроном Кассини, наблюдая Юпитер в конце 1600-х годов. Что же представляет собой это большое красное пятно Юпитера? По мнению ученых это большой атмосферный шторм, причем настолько большой, что бушует в южном полушарии планеты вот уже более 400 лет, а возможно и дольше (учитывая что он мог возникнуть еще задолго до того как Кассини увидел его).
Хотя в последние время астрономы заметили, что шторм начал потихоньку утихать, так как размеры пятна стали сокращаться. Согласно одной из гипотез большое красное пятно примет круговую форму к 2040 году, но как долго оно еще просуществует неизвестно.
Возраст
На данный момент точный возраст планеты Юпитер неизвестен. Трудности его определения состоят в том, что ученым пока не известно, как Юпитер был образован. Согласно одной из гипотез Юпитер, впрочем, как и другие планеты, был образован из солнечной туманности около 4,6 миллиарда лет назад, но это всего лишь гипотеза.
Кольца
Да, у Юпитера, как у всякой порядочной планеты-гиганта есть кольца. Разумеется они не такие большие и заметные как у его соседа Сатурна. Кольца у Юпитера тоньше и слабее, скорее всего они состоят из веществ, выброшенных спутниками гиганта при столкновении тех с блуждающими астероидами и кометами.
Спутники
Вращение
Один год на Юпитере длится наших 11,86 земных лет. Именно за такой период времени Юпитер совершает один оборот вокруг Солнца. Скорость движения планеты Юпитер по орбите составляет 13 км в секунду. Орбита Юпитера слегка наклонена (около 6,09 градусов) по сравнению с плоскостью эклиптики.
Сколько лететь от Земли
Сколько лететь до Юпитера от Земли? Когда Земля и Юпитер расположены ближе всего друг к другу, расстояние между ними составляет 628 миллионов километров. За сколько это расстояние смогут преодолеть современные космические корабли? Запущенный НАСА еще в 1979 году исследовательский шатл Вояджер-1, на полет к Юпитеру потратил 546 дней. У Вояджера-2 подобный полет занял 688 дней.
На северо-западной части неба, после заката, отчетливо виднеется яркая точка света. Она заметно выделяется среди звезд, которые ее окружают. Это Юпитер, крупнейшая планета Солнечной системы.
Даже после многократных запусков космических аппаратов планета остается загадкой для ученых. Какие тайны скрывает Юпитер, в чем его особенность – все это и многое другое вы узнаете в данной статье.
Возникновение и размеры планеты
Планета Юпитер является самой крупной в Солнечной системе. Благодаря своим размерам планета имеет более яркое свечение среди других объектов на ночном небе.
Масса Юпитера превышает суммарную массу всех планетарных тел, комет, спутников, астероидов и других космических объектов солнечной системы в два с половиной раза, а это 71,16 % от общей массы объектов системы.
Одно из предположений касательно таких габаритов, заключается в том, что он являлся одной из первейших планет солнечной системы. Во время формирования Солнца, межзвездное облако из раскаленного газа и обломков породило планеты.
Предполагается, что молодая звезда вызвала мощный поток энергии, который снес большую часть остатков межзвездного облака. И учитывая, что от Юпитера до Солнца 778 млн. км., он оказался в состоянии удержать некоторую часть облака.
Исследования Юпитера подтверждают данную точку зрения. Состав газового гиганта имеет схожие компоненты с другими звездными телами. Такое соответствие лишний раз намекает на происхождение Юпитера в Солнечной системе, а его планетарные процессы — это пример синтеза материи, которая служит для генезиса разнообразных планетарных объектов Солнечной системы.
Происхождение названия планеты
Благодаря своей яркости, гигант обладает отличной видимостью на звездном небе. Расстояние до Юпитера от Земли составляет 775,55 млн. км.
Еще с древнейших времен, после захода Солнца, люди могли наблюдать за такими объектами как Венера, Сатурн, Марс и Юпитер. Независимо от особенностей культуры, религии и восприятия мира, народы древности находили в этих планетах нечто удивительное. Уже тогда исследователи обращали внимание на характерное движение объектов относительно других звезд. В пределах узоров зодиакальных созвездий, они двигались по конкретным законам и правилам.
Примечательно то, какое место занимал Юпитер в древней культуре. Древние цивилизации, не зная особенностей и размеров небесного тела, давали точное обозначение планеты среди других.
Однако Юпитер не является самым ярким небесным телом. Такой рекорд установила Венера. Дело в разных траекториях движения по небу данных объектов. Венера — это внутренняя планета, расположенная близко к Солнцу. Увидеть ее можно только после заката, как вечернюю звезду, или до восхода, как утреннюю.
Спутники планеты
По состоянию на декабрь 2018 года на орбите вокруг Юпитера удалось зафиксировать порядка 79 спутников — наибольшее число среди планет солнечной системы.
Досконально неизвестно, сколько у гиганта всего спутников. С каждым новым годом число спутников увеличивается очередными открытиями. По оценкам ученых итоговое количество может составлять не меньше ста. В большинстве случаев спутники названы в честь мифологических героев или связаны с греко-римскими пантеонами.
Впервые спутники Юпитера обнаружил итальянский астроном Галилео Галилей. В 1610 году он совершил открытие при помощи телескопа, который изобрел самостоятельно.
Наблюдая за небесным телом, Галилео смог обнаружить четыре точки света с определенной траекторией движения. Четыре объекта формировали единую прямую линию вокруг планеты. Относительно родителя, их позиции периодически смещались. Ученый совершенно точно охарактеризовал позицию и движение объектов.
Выводы, которые совершил Галилей из видимого движения системы Юпитера, легли в основу аргумента о том, что объекты движутся не вокруг Земли. Теория в пользу Коперника, опровергала библейские догмы, из-за чего церковь предала исследования суду инквизиции.
Но только спустя десятилетия список спутников Юпитера начал пополняться и люди узнали о существовании остальных 75 тел. Это наибольшее количество спутников, среди всех планет Солнечной системы.
Большое красное пятно
Планетарная атмосфера представлена обилием потрясающих вихрей и плотных облаков. Планета очень быстро вращается вокруг своей оси и это самая большая скорость в Солнечной системе среди других планет. Период вращения составляет 9 часов, 50 минут, 30 секунд.
В телескоп можно увидеть, что поверхность Юпитера усеяна различными формированиями в виде пятен, чей диаметр может составлять многие километры. Эти образования — результат погодных условий планеты.
Самое крупное среди пятен – Большое Красное Пятно (БКП), открытое в 1664 году. И здесь титан снова ставит рекорды. Большое Красное Пятно представляет собой колоссальный шторм в десятки тысяч километров и является самым крупным вихрем в Солнечной системе.
Последние космические исследования указывали на постепенное уменьшение пятна. Начиная с 1930-х, циклон стал терять объемы. Последующие наблюдения только подтвердили тенденцию. В настоящее время БКП уменьшилось вдвое.
Роковой магнетизм
Среди всех планет Солнечной системы Юпитер обладает магнитным полем наимощнейшей силы. Его полюса характеризуются силой магнитосферы, которая превосходит магнитное поле Земли в 20 000 раз. Радиус его охвата распространяется на миллионы километров и достигает колец Сатурна.
Порождающей силой магнитного поля называют концентрацию металлического водорода в сердце Юпитера. Высокое давление и высокая температура в центре гиганта порождают слой металлического водорода, который приобретает жидкое состояние. Эти условия делают металлический водород превосходным электрическим проводником.
Установлено, что толщина слоя металлического водорода колеблется в районе – 44 000 км. В этом слое и при быстром вращении Юпитера, возникают сильные электротоки, которые и создают мощнейшей силы магнитное поле.
Смертельная радиация
Электромагнитная ловушка Юпитера собирает и притягивает ионы, протоны, и частицы плазмы. Главным источником заряженных элементов являются солнечные ветра, галилеевы луны и вулканические выбросы его спутника Ио.
Микрочастицы перемещаются с высокой скоростью и образуют полярные сияния на полюсах. Они являются регулярными, меняется только интенсивность. Постоянные сияния в сотни раз ярче, чем временные сияния Земли.
Но у такой красоты есть обратная сторона. Частицы, которые остаются в области магнитного поля создают радиационные пояса. Доза радиации превышает смертельные показатели для человеческого организма в 25 раз. В таких условиях жизнь на Юпитере невозможна и его радиационное излучение — самое опасное в Солнечной системе.
Погода на планете
Атмосфера Юпитера характеризуется циклонами, штормами, молниями, высоким давлением и полет на Юпитер – опасная затея. Штормы могут увеличиваться на тысячи километров в течение пары часов. Ветра закручивают облака и создают циклоны со скоростью 380 километров в час. Бури в планетарной атмосфере не однодневное явление и длятся годами.
Покрывающие небесное тело облака, имеют разный состав, окраску и плотность. Так облака, располагающиеся на самом высоком уровне, имеют в составе кристаллы аммиака. Повышенная концентрация аммиака придает облакам светлый окрас.
Облака, расположенные ниже, состоят из частиц гидросульфида аммония. Они имеют более высокую температуру, большую плотность и получают более темный цвет. Облака образуют зоны и полосы газового гиганта, которые создает направление ветра. Облачный слой уходит на 50 километров вглубь планеты.
Столкновение противоположных потоков ветра порождают шторма и зоны повышенной турбулентности. Вихревые явления сопровождают яркие вспышки молний.
Кольца
В 1979 году удалось установить наличие колец вокруг Юпитера. Первым, кто предположил наличие колец, был советский ученый Сергей Всехсвятский. Ученый даже назвал источник происхождения колец – вулканическая термоактивность Ио и его выбросы.
Состав колец представлен микрочастицами. В основном, это пылевые субчастицы размером с микрон. Поэтому оптически увидеть кольца достаточно сложно.
Другая гипотеза гласит, что кольца возникли в результате столкновений астероидов и комет, частицы которых захватило мощным магнитным полем планеты. В общей сложности планету опоясывают четыре кольца.
Из восьми планет Солнечной системы Юпитер бьет все рекорды размерами, массой, скоростью вращения и опасностью. Величественный гигант обладает мощнейшим магнитным полем и наибольшим числом спутников.
Неприветливая атмосфера планеты и смертельные вихри скрывают от космических аппаратов тайны Юпитера. Изучение Юпитера продолжается и ученым еще предстоит узнать секреты формирования планетарного титана.
Планета Юпитер – крупнейший газовый гигант Солнечной системы. Его масса превышает массу всех остальных объектов нашей системы вместе взятых. Поэтому недаром гигант был назван в честь самого верховного бога древнеримского пантеона.
Фото сделанное 21.04.2014 Hubble’s Wide Field Camera 3 (WFC3).
Юпитер пятая планета Солнечной системы. На его поверхности постоянно бушуют гигантские ураганы, один из которых по диаметру превышает размеры Земли. Еще одним рекордом планеты является число ее спутников, из которых открыты на сегодняшний момент только 79. Уникальные особенности сделала ее одним из самых интересных для наблюдений объектов Солнечной системы.
История открытия и исследования
Впервые увидел планету в телескоп Галилео Галилей. Он же открыл 4 самых крупных спутника Юпитера. Наблюдения за планетой и ее спутниками также помогли средневековым астрономам вычислить примерную скорость света.
Активно изучать газового гиганта стали в XX веке после появления межпланетных станций и космических телескопов. Примечательно, что все космические аппараты, запускаемые к нему, принадлежат NASA. Первые снимки планеты, полученные в высоком разрешении, произвели межпланетные аппараты серии Вояджер. Первый орбитальный спутник, космический аппарат Галилео, помог установить состав юпитерианской атмосферы и динамику процессов внутри нее, а также получить новые сведения о естественных спутниках газового исполина. Межпланетная станция Юнона, запущенная в 2011 году, занимается изучение полюсов Юпитера. В ближайшем будущем планируется запуск американо-европейской и российско-европейской межпланетных миссий с целью изучения пятой от Солнца планеты и ее многочисленных спутников.
Общие сведения о Юпитере
Размер планеты поистине впечатляет. Диаметр Юпитера больше земного почти в 11 раз и составляет 140 тыс. км. Масса газового гиганта – 1,9*10 27 , что больше суммарной массы всех остальных планет, спутников и астероидов Солнечной системы. Площадь поверхности Юпитера равняется 6,22*10 10 кв.км. Чтобы осознать все величие гиганта стоит понимать, что только в Большом красном пятне в его атмосфере может поместиться 2 таких же планеты, как Земля.
Другой его уникальной чертой является количество спутников. На данный момент изучено 79 из них, но, по данным исследователей, общее число юпитерианских лун не менее ста. Все они названы в честь героев древнеримских и древнегреческих мифов, связанных с самым могущественным богом на пантеоне. К примеру, Ио и Европа – спутники, названные в честь возлюбленных древнегреческого бога-громовержца. Помимо спутников планета имеет систему планетарных колец, названную Кольца Юпитера.
Крупнейшая планета Солнечной системой является еще и самой старой. Ядро Юпитера сформировалось в течение миллиона лет после образования нашей системы. Пока твердотельные объекты медленно образовывались из пыли и протопланетных обломков, газовый гигант быстро разрастался до своих огромных размеров. За счет своей интенсивной аккреции планетарный исполин препятствовал проникновению дополнительного материала для построения всей звездной системы, чем объясняется малый размер объектов внутри ее.
Орбита и радиус
Среднее расстояние от планеты до центральной звезды нашей системы составляет 780 млн. км. Орбита Юпитера не отличается высокой эксцентричностью – 0,049.
Двигаясь со средней орбитальной скоростью 13 км/с, он совершает оборот по своей орбите за 11,9 лет. При этом для него не характерна смена времен года – наклон оси вращения к орбите составляет всего 3,1°. Вокруг своей оси Юпитер вращается с очень большой скоростью и совершает полный оборот за 9 ч 55 мин. Сутки на планете считаются самыми короткими во всей Солнечной системе.
Физические характеристики
Основные параметры второго по размерам объекта Солнечной системы:
- Средний радиус Юпитера – 69,9 тыс. км.
- Масса – 1,9*10 27 кг.
- Среднее значение плотности – 1,33 г/куб. см, что приблизительно равно плотности Солнца.
- Ускорение свободного падения на экваторе – 24,8 м/с 2 . Это означает, что гравитация Юпитера почти в 2,5 раза больше земной.
Строение Юпитера
- Атмосфера, имеющая трехслойное строение: внешний чисто водородный слой, далее водородно-гелиевый (соотношение газов 9:1) и нижний слой аммиачных и водяных облаков.
- Водородная мантия глубиной до 50 тыс. км.
- Твердое ядро с массой, превышающей в 10 раз земную.
Достоверно химический состав планеты определить на данный момент невозможно. Известно то, что основными его компонентами являются водород и гелий, преходящие их газообразного состояния в жидкое. Кроме них атмосфера планеты содержит множество простых веществ и инертные газы. Характерную окраску юпитерианской газовой оболочке придают соединения фосфора и серы.
Атмосфера и климат
Водородно-гелиевая атмосфера плавно переходит в жидкую водородную мантию, не имея очерченной нижней границы.
Для нижнего слоя юпитерианской атмосферы – тропосферы – характерна сложная структура облаков. Верхние облака состоят из аммиачного льда и сульфида аммония, далее идет плотный слой водяных облаков. Температура в тропосфере снижается с ростом высоты от 340 до 110К. Стратосфера постепенно разогревается до 200К, а максимальное значение температур(1000К) регистрируется в термосфере. Среднюю температуру Юпитера невозможно посчитать из-за отсутствия целостной поверхности. Его атмосфера граничит с кипящим океаном жидкого водорода. Ядро планеты прогревается до 35 тысяч градусов по Цельсию, что выше температуры Солнца.
Давление газовой оболочки имеет тенденцию к уменьшению по мере отдаления от водородного океана. На нижнем уровне тропосферы оно достигает 10 бар, тогда так в термосфере давление снижается до 1 нанобара.
На гиганте нет хорошей погоды. Тепловая энергия, идущая из ядра, превращает атмосферу планету в один огромный вихрь. Юпитерианские ветра достигают скорости 2160 км/ч. Самым известным ураганов в атмосфере планеты является Большое красное пятно. Он продолжается уже больше 300 лет, а его площадь на данный момент составляет 40*13 тыс. км. При этом скорость воздушных потоков достигает более 500м/с. Сопровождают юпитерианские вихри молнии протяженностью в несколько тысяч километров и мощностью в разы больше земных.
фото Большого красного пятна Юпитера
В юпитерианской атмосфере периодически проходят алмазные дожди. Драгоценные углеродные осадки выпадают из паров метана во время разряда молнии под воздействием высокой температуры и давления, царящих в верхних слоях атмосферы.
Рельеф
Поверхность Юпитера – не совсем верное понятие. Водородно-гелиевая атмосфера плавно переходит в мантию, представляющую собой океан металлического водорода. Мантия продолжается на глубину 45 тыс. км., а далее следует ядро, в десятки раз тяжелее Земли и в несколько раз горячее Солнца.
Кольца
Кольца Юпитера слабые и состоят из пыли, образующейся при столкновении спутников.
Кольцевая система имеет следующее строение:
Главное и гало-кольца образовались из пыли от спутников Метида и Адрастея, а паутинные кольца Юпитера сформировались благодаря Альматеи и Фиве.
По предположительным данным, существует еще одно тонкое и слабое кольцо рядом со спутников Гималаи, возникшее после его столкновения с более мелким спутником.
Спутники Юпитера
Всего у планеты имеется более сотни спутников, открыты из которых только 79. Они подразделяются на внутренние, число которых 8, и внешние (на данный момент 71). Самые крупные юпитерианские луны объединены в группу под названием галилеевские, т.к. они были открыты еще Галилео Галилеем. В эту группу входят Европа, Ио, Ганимед и Каллисто.
изображение спутников Юпитера
Европа представляет собой огромный подледный океан. На этом спутнике теоретически возможна жизнь, т.к. под ледяным панцирем может быть кислород.
Ио, как и ее планетарный хозяин, не имеет четко выраженной поверхности. Этот спутник залит лавой из двух мощнейших вулканов. От этого он приобрел желтую окраску с пятнами бурого, коричневого и красного цветов.
Ганимед – крупнейший спутник Юпитера и всей Солнечной системы. Он состоит из минеральных солей кремниевых кислот и льда, а также обладает собственной магнитосферой и тонкой атмосферой. Также Ганимед больше самой маленькой планеты Солнечной системы (5262 км против 4879 км).
Каллисто – второй по величине спутник гиганта. Его поверхность состоит из силикатов, льда и органических соединений. Атмосфера представлена двуокисью углерода с незначительными примесями других газов. Каллисто изрыт крупными ударными кратерами, что придало ему характерный рельеф.
Читайте также: