Почему юпитер сжат с полюсов сильнее всех планет кратко
Обновлено: 02.07.2024
Юпитер не является твёрдым шаром, а состоит из газа и жидкости, экваториальные его части быстрее вращаются, чем приполярные области.
По этой причине Юпитер заметно сжат у полюсов.
возможно у него самая высокая скорость вращения во круг своей оси.
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
Пятая от Солнца и самая большая планета Солнечной системы. Юпитер, названный в честь царя римских Богов, господствует и среди девяти планет нашей Солнечной системы, соперничая с Солнцем в своём великолепии. Он более чем в два раза тяжелее, чем все другие планеты вместе взятые, и в 318 раз тяжелее Земли. Юпитер благоволит наблюдателям. Диск планеты достаточно велик для того, чтобы обладатели даже скромных телескопов смогли различать в его атмосфере простейшие структуры облаков. А Галилеевы спутники были бы видны невооружённым глазом, если бы их не затмевало сияние божественного хозяина. Юпитер на небе уступает в яркости только Солнцу, Луне, Венере и изредка Марсу. В противостояниях блеск планеты почти достигает -3.
Бог Юпитер — древнеримский двойник древнегреческого громовержца Зевса. Юпитер отдалён о т Солнца на 778,3 млн. км (5,2 а.е.), его экваториальный диаметр — 143 тыс. км, что в 11 раз превышает земной. Юпитер представляет собой гигантский газовый шар, диаметр которого в десять раз превышает диаметр Земли, составляя одну десятую диаметра Солнца. Его масса равна 0,1% массы Солнца, а химический состав (по числу молекул) очень близок к составу Солнца: 90% водорода (находящегося на Юпитере в молекулярной форме) и 10% гелия. Вокруг своей оси он, в среднем, обращается за 10 часов. Причём, так как Юпитер не является твёрдым шаром, а состоит из газа и жидкости, то экваториальные его части быстрее вращаются, чем приполярные области, как это наблюдается у Солнца и других газовых планет. По той же причине Юпитер заметно сжат у полюсов. Ось вращения планеты почти перпендикулярна орбите. Следовательно, на Юпитере нет смены времён года.
Среди следовых газов наиболее существенны водяной пар, метан и аммиак. Под слоем облаков нет никакой твёрдой поверхности. Вместо этого ниже внешних слоёв наблюдается (при увеличении давления с глубиной) постепенный переход от газа к жидкости. Затем следует резкий переход к металлической жидкости, в которой атомы лишены электронов.
В самом центре, возможно, имеется маленькое ядро, остоящее из твёрдых пород и льда. Наличие источника внутренней энергии (тепло, выделившееся в результате гравитационного коллапса при образовании Юпитера) позволяет планете излучать в 1,5 — 2 раза больше тепла, чем она получает от Солнца. При визуальных наблюдениях диск Юпитера кажется пересечённым чередующимися светлыми зонами и тёмными поясами. Согласно данным, полученным четырьмя космическими зондами, пролетевшими мимо Юпитера в 1973 — 1981 гг. («Пионер-10 и -11, «Вояж-1 и -2, и АМС «Галилео, внутри этих полос наблюдается очень сложная система потоков. В каждом полушарии имеется пять или шесть таких полос, по направлению совпадающих с ветровыми течениями.
В строении своем Юпитер имеет сходство с небольшой звездой Внутреннее давление в его недрах может достигать 100 миллионов атмосфер. Магнитное поле Юпитера огромно, даже в сравнении с величиной самой планеты — оно простирается на миллионы километров. Если магнитосфера его была бы видима, она имела бы при рассмотрении с Земли угловой размер равный лунному.
Относительно долговечными деталями планеты являются белые или цветные овалы. Наиболее известная и самая заметная из таких деталей Большое красное пятно, которое наблюдается уже около 300 лет. Происхождение этой детали точно не известно. Согласно одной из распространённых теорий утверждается, что она является огромным антициклоном. Цветные облака находятся в самых высоких слоях Юпитера (их глубина составляет около 0,1-0,3% радиуса планеты). Происхождение их окраски тоже остаётся тайной, хотя, по-видимому, можно утверждать, что она связана со следовыми составляющими атмосферы и свидетельствует о происходящих в ней сложных химических процессах. Цвет облаков коррелирует с высотой: синие структуры — самые глубокие, над ними лежат коричневые, затем белые.
Сопровождаемый своими спутниками и огромной сложной атмосферой, Юпитер обращается вокруг Солнца почти за 12 лет, являясь ближайшей к нему планетой-гигантом. Атмосфера его изобилует молниями и гигантскими вихрями, такими, как Большое Красное Пятно. Со своей системой спутников Юпитер подобен миниатюрной Солнечной системе, но хотя Юпитер и похож по своему химическому составу на звёзды, он не сияет, подобно Солнцу. Масса Юпитера составляет только одну восьмидесятую долю от необходимой для образования звезды. Меньшее значение массы не позволяет недрам Юпитера разогреться до нужной температуры.
Однако Юпитер и без того сильно влияет на небесные тела Солнечной системы. Некоторые спутники Юпитера, вероятно, являются астероидами, захваченными гравитационным притяжением гиганта. Пути неосторожно приблизившихся малых планет и комет по тем же причинам искажаются, что иногда приводит к катастрофическим последствиям. Кометы-неудачники могут быть выброшены Юпитером из Солнечной системы, либо пойманы им в смертельную ловушку, как это случилось с кометой Шумейкера-Леви-9 в 1994-м году.
В настоящее время известно шестнадцать естественных спутников, вращающихся вокруг Юпитера. Они разделяются на четыре группы. По круговым орбитам в экваториальной плоскости движутся четыре маленьких внутренних спутника (Метида, Адрастея, Амальтея и Теба) и четыре больших галилеевых спутника (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто). Третья группа (Леда, Гималия, Лиситея и Элара) — маленькие спутники на круговых орбитах, наклонённых под углом 25° — 29° к экваториальной плоскости и лежащих на расстоянии 11 — 12 млн. км от Юпитера. Внешняя группа (Ананке, Карме, Пасифе и Синопе) — маленькие спутники с обратным движением по орбитам. Эти орбиты являются относительно вытянутыми эллипсами с существенным наклонением к экваториальной плоскости и лежат на расстоянии 21 — 24 млн. км от Юпитера. Четыре галилеевых спутника и их движения по орбите можно легко увидеть в маленький телескоп или бинокль.
Юпитер — одна из планет, видимых невооруженным глазом, и путь её 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 далёкие дни борьба мировоззрений была очень остра.
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. Внизу Вы видите сравнение снимков Юпитера в тепловых и видимых лучах.
Химический состав, физические условия и строение Юпитера
Если не считать его ядра, Юпитер на 90% — водород и на 10% — гелий по количеству атомов, и в соотношении 3 к 1-му — по массе. В атмосфере обнаружены метан, вода, аммиак и многие другие вещества. В ядре планеты преобладающими являются тяжёлые элементы, в основном, вода. Огромная атмосфера Юпитера создаёт и огромное давление. Оно увеличивается при приближении к центру планеты. В таких экстремальных условиях газы в атмосфере находятся в необычных состояниях. Находящийся достаточно глубоко водород под давлением атмосферы, возможно, сформировал слой в жидком металлическом состоянии. Это — и не океан, и не атмосфера. Такой слой водорода должен иметь свойства, которые не укладываются в наше привычное понимание.
В отличие от простого газообразного водорода, жидкий металлический водород способен проводить электрический ток. Устойчивый радиошум и сильное магнитное поле Юпитера излучаются как раз этим слоем металлической жидкости. При удалении от ядра планеты, когда мы можем без сомнения считать, что речь идёт об атмосфере, мы увидим, что газы ведут себя более знакомым образом, перемещаясь в общих планетных циркуляциях, управляемых изначально вращением планеты. Полагают, что Юпитер имеет три слоя облаков в своей атмосфере. Наверху — облака из оледеневшего аммиака. Под ними — облака кристаллов сероводорода аммония, а в самом низком слое — собираются водяной лёд и, возможно, жидкая вода.
Атмосферам Юпитера и других газовых планет свойственны ветры больших скоростей, дующие в пределах широких полос, параллельных экватору планеты. В смежных полосах на Юпитере ветра направлены в противоположные стороны. Эти полосы различимы даже в небольшой телескоп. Ветры на Юпитере достигают скорости 500 км в час. Изучение атмосферы позволило сказать, что ветры эти также существуют в более низких её слоях, вплоть до тысячи километров от внешних облаков. Из этого сделан вывод, что они управляются не энергией излучения Солнца, а внутренним теплом планеты, в то время как на Земле все происходит наоборот.
В атмосфере Юпитера возникают чудовищные бури и вихри, одним из которых и является Большое Красное Пятно, замеченное с Земли более 300 лет назад. Большое Красное Пятно (БКП) — овал размером 12 000 на 25 000 км, т.е. это достаточно большая область для того, чтобы вместить в себя две Земли. Исследования, проведённые в ИК-диапазоне,¬и визуальные наблюдения движений в самом вихре указывают на то, что он — область высокого давления, т.е. антициклон. Облака Пятна расположены значительно выше и более холодны, чем облака вокруг. Схожие структуры обнаружены на Сатурне и Нептуне. До сих пор неизвестно, как они могут существовать так долго.
Как возникают такие красочные явления — также неизвестно, но учёные полагают, что они обусловлены потоками разогретых газов из недр планеты. Цвета потоков и прочих облаков, вероятно, вызваны их химическим составом. Например, хотя количество углерода в атмосфере Юпитера очень невелико, атомы этого вещества легко объединяются с атомами водорода и кислорода, образуя целый ряд газов, таких, как угарный, метан и другие органические соединения, вносящие разнообразие цветов. Оранжевые и коричневые цвета в облаках Юпитера могут быть соотнесены с органическими соединениями, включающими в себя серу и фосфор.
Из-за препятствий, создаваемых атмосферой и магнитным полем планеты, частицы колец вряд ли остаются в них долго. Вероятность того, что наблюдаемое теперь кольцо — остаток некогда более внушительного, — невелика. Слишком много времени прошло с тех пор, как возникла планета. Это значит, что кольца должны непрерывно пополняться. Небольшие спутники Метис и Адрастея, чьи орбиты лежат в пределах колец, — очевидные источники таких пополнений.
Юпитер имеет огромное магнитное поле, значительно превышающее по напряжённости Земное. Магнитосфера Юпитера простирается на 650 млн. км за орбиту Сатурна! Но в направлении Солнца оно почти в 40 раз меньше. Даже на таком расстоянии от себя Солнце показывает, кто, на самом-то деле, в доме хозяин. Таким образом, форма магнитосферы Юпитера, как и других планет, далека от сферической.
Говорят, что Юпитер — это звезда-неудачник. Но стоит ли верить слухам и был ли у Юпитера шанс стать полноценной звездой?
Самая маленькая из известных звезд главной последовательности в галактике Млечный Путь — это красный карлик EBLM J0555-57Ab, удаленный от нас на 600 световых лет. При среднем радиусе около 59 000 километров он лишь немного больше, чем Сатурн. Это делает ее самой маленькой известной звездой, поддерживающей водородный синтез в своем ядре. Именно этот процесс заставляет звезды гореть, пока у них не закончится топливо.
В нашей Солнечной системе есть два объекта крупнее этой крошечной звезды. Одним из них является Солнце, другим — Юпитер, похожий на гигантский шарик мороженого, средний радиус которого составляет 69 911 километров.
Так почему же Юпитер планета, а не звезда?
Короткий ответ прост: у Юпитера недостаточно массы, чтобы превратить водород в гелий. Масса EBLM J0555-57Ab примерно в 85 раз больше массы Юпитера, и при этом она настолько легка, насколько вообще может быть легкой звезда. Если бы это тело стало еще немного легче, то утратило бы способность синтезировать водород.
Но если бы наша Солнечная система была другой, мог ли Юпитер гипотетически превратиться в звезду?
Юпитер и Солнце похожи больше, чем вы думаете
Масса Юпитера в 2,5 раза больше, чем у всех остальных планет вместе взятых. Просто, будучи газовым гигантом, он имеет очень низкую плотность: около 1,33 грамма на кубический сантиметр. Для сравнения, плотность Земли составляет 5,51 грамма на кубический сантиметр, что в четыре раза выше.
Но интересно то, что плотность Солнца тоже невелика — всего 1,41 грамма на кубический сантиметр. По массе Солнце примерно на 71% состоит из водорода и на 27% из гелия, а остаток приходится на следовые количества других элементов. Юпитер по массе состоит примерно из 73% водорода и 24% гелия – удивительное сходство, не правда ли?
Но по-прежнему маловероятно, что, предоставленный Солнечной системой на произвол судьбы, Юпитер однажды смог бы хотя бы приблизится к тому, чтобы стать звездой.
Как рождаются звезды и планеты
Видите ли, звезды и планеты рождаются благодаря двум очень разным механизмам. Звезды появляются, когда плотный узел вещества в межзвездном молекулярном облаке разрушается под действием собственной гравитации. Постепенно все больше материи поступает в звездный аккреционный диск.
По мере того, как масса — а, следовательно, и гравитация — растет, ядро молодой звезды сжимается все сильнее и сильнее, что заставляет ее нагреваться все больше. В конце концов, оно становится настолько сжатым и горячим, что ядро воспламеняется, и начинается термоядерный синтез.
Согласно нашему пониманию звездообразования, когда звезда заканчивает аккрецировать материал, некоторая часть аккреционного диска остается невостребованной. Вот из него-то в конечном итоге и формируются планеты планеты.
Астрономы считают, что для таких газовых гигантов, как Юпитер, этот процесс начинается с крошечных кусков ледяной породы и пыли в диске. Когда они вращаются вокруг молодой звезды, эти кусочки вещества начинают сталкиваться, слипаясь благодаря статическому электричеству. В конце концов, они достигают достаточно больших размеров — около 10 масс Земли — и могут гравитационно притягивать все больше и больше газа из окружающего диска.
С этого момента Юпитер постепенно набирал массу, пока не остановился на нынешней отметке — примерно в 318 раз больше массы Земли и в 0,001 раза больше массы Солнца. Как только он проглотил все доступное ему вещество, то просто перестал расти.
Настоящие звезды-неудачники
Поскольку это происходит при более низкой массе, температуре и давлении, синтез дейтерия является промежуточным этапом на пути к синтезу водорода для звезд, поскольку они продолжают накапливать массу. Но некоторые объекты никогда не достигают такой массы; они и известны как коричневые карлики.
Юпитер
Яркий Юпитер прекрасно виден с Земли. С древних времен Юпитер привлекал внимание землян и становился объектом поклонения. Свое название планета носит еще с древнеримских времен, жители которого так называли Верховного Бога, бога дневного света и грозы (интересный факт, грозы на Юпитере, действительно, бушуют очень сильные). Юпитер планета, краткое описание. В астрономии его очень почитали, да и на сегодняшний день очень уважают, считая, что Юпитер приносит достаток и удачу. Вот такой он, астрологический благодетель.
Общее описание
Если, теоретически, взять массу всех остальных планет в нашей Солнечной системе, то масса газового гиганта Юпитер будет больше в 2,47 раза. Уступая своим размером только Солнцу, по удаленности от него занимает пятое место, соседствуя с Сатурном и Марсом.
Среднее расстояние до центра Солнца составляет приблизительно 778 миллионов километров.
Экваториальный радиус больше земного в одиннадцать раз и составляет 71400 км.
Орбита планеты Юпитер эллиптическая и полный оборот вокруг Солнца он совершает примерно за 12 земных лет. Сутки длятся всего девять часов и пятьдесят шесть минут, это еще один рекорд, Юпитер считается самой быстрой планетой, по вращению вокруг своей оси. Наклон оси вращения составляет 3,13 градуса, поэтому на планете климат не меняется.
Строение и атмосфера Юпитера
Предположительно, планета состоит из ядра, содержащего каменистые породы и различные металлы, находящиеся в расплавленном состоянии.
Следом идет металлический водород, затем смесь гелия и молекулярного водорода.
Температура на Юпитере в верхнем атмосферном слое доходит до минус 145 градусов по Цельсию, в ядре 35700 градуса по Цельсию.
Почему все данные неточны? У ученых пока нет точных данных, но на основании измерений гравитации, есть большие основания считать, что лишен ядра Юпитер. Поверхность планеты, опять предположительно, состоит изо льда и воды, в виде капель. Потом облака из кристаллов аммония, следом обледеневший аммиак.
Как видите, твердой поверхности у планеты нет, впрочем, как и у всех газовых гигантов.
И уже дальше пошла атмосфера.
Верхний слой — термосфера, водород.
Слой стратосферы — гелий, порядком 10% и остальное водород.
Тропосфера, самая близкая к центру, облака из смеси водорода, гидросульфита аммония, воды, аммиака, гелия. Газообразное состояние меняется на жидкое примерно на высоте 900 — 1000 км. Верхние облака из аммиака мы и можем наблюдать на поверхности Юпитера.
На наблюдаемой поверхности планеты видят разные по цвету полосы, такую разницу объясняют наличием соединениями серы, углерода, аммиака и фосфора.
В атмосфере Юпитера проходят очень впечатляющие процессы. Непрекращающиеся бури, всегда с грозами. Длина отдельных молний может достичь больше тысячи километров. Вихри — циклоны и антициклоны — обыденные явления на планете, где ветра набирают скорость больше 600 км в час. Причем на экваторе ветер двигается по ходу вращения планеты, а на полюсах уже в обратном направлении.
Самый известный вихрь, это Большое Красное Пятно. Его размеры так огромны, что с легкостью вместило бы три планеты, размером с Землю. Представляете масштабы всей планеты?
Загадок на планете Юпитер еще много, одна из них — горячие пятна, расположенные преимущественно в экваториальном поясе, и достигают десяти тысяч километров в размере. Хотя по своей форме и они круглые, но вихрями их не считают.
Вокруг Юпитера имеется и магнитосфера. Магнитное поле имеет сильно сплющенную форму, как диск. Ось магнитного поля наклонена, по отношению оси вращения, примерно на 10 градусов.
Радиационные пояса, созданные магнитным полем, по своей мощности превосходят земные почти в сорок тысяч раз.
А также как, и на Земле, на полюсах Юпитера можно наблюдать за полярными сияниями, только здесь они постоянны.
Более подробно атмосферу Юпитера мы рассмотрим в следующей статье, поскольку писать о ней можно долго и много.
Планета Юпитер и спутник Ио
Спутники и кольца
Подразделяются на две группы: внешние и внутренние
Восемь внутренних спутников вращаются по круговым орбитам, в экваториальной плоскости Юпитера.
Наиболее изученными являются спутники, которые были открыты Галилем: Европа, Каллисто, Ганимед и Ио. Они же являются самыми крупными и их прекрасно видно даже в бинокль. Вращаются достаточно на далеком расстоянии от Юпитера.
Изучение спутников с помощью космических аппаратов началось в 1973 году и продолжается и по сегодняшний день.
- Ганимед — крупнейший спутник планет в нашей системе, превышает своим размером планету Меркурий. Его диаметр — 5262 километра. Имеет рельеф, похожий на лунный. — второй по величине, его диаметр 4820 километров, поверхность имеет большое количество кратеров. Всегда повернут одной стороной к Юпитеру. Самый удаленный спутник — расстояние от Юпитера 1883000 км. Полный оборот совершает за 16 суток. — примечателен тем, что на его поверхности находится примерно четыреста вулканов и большинство из них действующие. Фонтаны достигают 200 километров в высоту. Диаметр — 3642 километра.
- Европа — диаметр всего 1138 км. Интересна тем, что на ней может находиться вода в жидком состоянии, что вкупе с положительной температурой, делает возможным зарождение жизни. Однако большой минус — нахождение Европы в поясе радиации Юпитера.
Внешние спутники вращаются под разными углами по эллиптическим орбитам, а большинство еще и в противоположном направлении от движения Юпитера.
Представляют в своем большинстве крупные астероиды, которые притянул Юпитер. Самый большой, имеющий диаметр 170 километров, это Гималия. Радиусы их орбит доходят до десятков миллионов километров.
Юпитер, Ганимед
Исследования Юпитера
Планета Юпитер для детей
Самый большой газовый гигант в Солнечной системе — Юпитер планета. Краткое описание для детей может содержать общие сведения.
По своим размерам Юпитер так огромен, что большего него только Солнце.
По удалению от Солнца занимает пятое место. Назвали его так в честь древнеримского Верховного бога.
Планета известна землянам с древних времен, а первые спутники открыл Галилео Галилей, в 1610 году. Это Европа, Ио, Ганимед и Каллисто. Всего же у Юпитера больше 60 спутников.
Есть у Юпитера и система колец, но она не такая большая, как у Сатурна или Урана.
У Юпитера короткие сутки всего околоземных 10 часов, а год длится 12 лет. Но из-за того, что ось всего на 3 градуса наклонена, смены времен года нет.
На планете нет твердой поверхности.
Атмосфера состоит из водорода и гелия, и именно её видно в телескопы. Облака имеют разнообразную окраску, от красного до белого цвета.
На планете всегда бушуют грозы и бури, которые длятся по нескольку месяцев, а некоторые и больше. Молнии достигают размеров в тысячи километров. Ветер дует очень сильно, его скорость доходит до 600 км в час.
Планета до конца еще не изучена, и открытий предстоит много.
Продолжение следует.
Читайте также: