1. Юпитер имеет, по меньшей мере, 79 спутников, самые крупные из которых - Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Они были открыты Галилео Галилеем в 1610 году.
2. Экваториальный радиус Юпитера равен 71,4 тыс. километров — это в 11,2 раза больше нашей Земли.
3. Масса Юпитера в 317,8 раз превышает массу , и в 2,47 раза — суммарную массу всех остальных планет .
4. Расстояние между Юпитером и Землёй меняется в пределах от 588 до 967 миллионов километров.
5. На Юпитере не бывает смены времён года, поскольку ось вращения планеты почти перпендикулярна его орбите.
6. Юпитер вращается вокруг своей оси быстрее, чем любая другая планета Солнечной системы — период вращения у экватора составляет 9 часов 50 минут 30 секунд.
7. Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 километров в час. Ветры Юпитера управляются главным образом его внутренним теплом, а не солнечным, как на 3емле.
8. Наибольший интерес среди спутников Юпитера представляет Европа. Главной её особенностью является наличие воды — сверху она полностью покрыта толстым слоем льда. Исследования показали, что океан простирается вглубь на 90 километров, а его объём превосходит объём земного .
9. Юпитер излучает на 60 % больше энергии, чем получает от . За счёт процессов, приводящих к выработке этой энергии, Юпитер уменьшается приблизительно на 2 сантиметров в год.
10. Полный оборот вокруг Солнца Юпитер совершает за 11,86 лет.
11. По своему составу Юпитер похож на Солнце — 89% его атмосферы приходится на водород и 11% — на гелий.
12. В центре ураганов на Юпитере астрономы наблюдают колоссальных размеров вспышки молний, простирающиеся на тысячи километров. Мощность таких молний в три раза превышает земные.
13. Интересная особенность Юпитера — наличие Большого Красного Пятна. Оно представляет собой гигантский ураган размером 15×30 тысяч километров, что существенно больше размеров Земли. Красный цвет этого пятна пока ещё не нашёл однозначного объяснения. Возможно, такой цвет придают химические соединения, включающие фосфор.
14. Ученые полагают, что Юпитер имеет твердое ядро размером в полтора диаметра Земли, но в 10-30 раз более плотное. Если даже на Юпитере и имелась бы твердая поверхность, то стоять на ней было бы нельзя без опасения быть раздавленным весом выше лежащей атмосферы.
15. Первым аппаратом, который вышел на орбиту Юпитера, стал «Галилео». Аппарат был запущен в 1989 году, в 1995 году он вышел на орбиту Юпитера, проработав до 2003 года. За время работы «Галилео» передал 14 тысяч изображений планеты и спутников, а также уникальную информацию об атмосфере Юпитера.
16. Сатурн — не единственная планета с кольцами. У Юпитера имеются слабые кольца, но они очень тонкие и их сложно увидеть при помощи обычного телескопа.
17. По мере погружения в океан Юпитера, состоящего из водорода, быстро увеличиваются давление и температура. На расстоянии 46 тысяч километров от центра Юпитера температура достигает 11 тысяч градусов. Тогда как на верхнем уровне непрозрачных облаков Юпитера наблюдается температура −107 °C.
18. Один из спутников Юпитера, Ио, является самым геологически активным телом Солнечной системы. На нём находится более 400 действующих вулканов. У некоторых вулканов выбросы настолько сильны, что поднимаются на высоту 500 километров.
19. Сила тяжести на Юпитере превосходит земную почти в 2,5 раза: объект, весом 100 килограмм на Земле, весил бы 250 килограмм на Юпитере.
20. В 1970-х годах американский астроном Карл Саган совместно с Э. Э. Солпитером, проделав вычисления в области химии и физики, описали три воображаемые формы жизни, которые гипотетически могли бы существовать в верхних слоях атмосферы Юпитера. Это синкеры — крошечные организмы; флоатеры — гигантские (величиной с земной город) организмы, и хантеры - хищники, охотники на флоатеров.
Газовый гигант является пятой планетой Солнечной системы, если вести отсчет от светила. Масса Юпитера делает его самым крупным объектом из всех, что вращаются вокруг нашей звезды.
Это небесное тело - так называемый гигант. Оно содержит более 2/3 планетарного вещества всей нашей системы. Масса Юпитера больше земной в 318 раз. В объеме же превышает нашу в 1300 раз. Даже та ее часть, которую можно видеть с Земли, больше площади нашей голубой "малышки" в 120 раз. Газовый гигант - водородный шар, по химическому составу очень близкий к звезде.
Юпитер
Масса Юпитера (в кг) настолько огромна, что представить ее просто невозможно. Выражается она таким образом: 1,8986х10 в 27 степени кг. Планета эта настолько велика, что намного превосходит массой все остальные тела вместе взятые (исключая Солнце) в нашей звездной системе.
Структура
Структура планеты многослойна, однако сложно говорить о конкретных параметрах. Можно рассуждать лишь об одной возможной модели. Атмосферой планеты считается слой, начинающийся от верхней части облачного и простирающийся на глубину порядка 1000 километров. На нижней грани атмосферного слоя давление до 150 тысяч атмосфер. Температура планеты на этой границе около 2000 К.
Ниже этой области находится газо-жидкий слой водорода. Этот пласт характеризуется переходом газообразного вещества в жидкость по мере углубления. Наука в настоящее время не может описать данный процесс с точки зрения физики. Известно, что при температуре, превышающей 33 К, водород существует только в виде газа. Однако Юпитер полностью разрушает эту аксиому.
В нижней части слоя водорода давление равно 700000 атмосфер, температура же увеличивается до 6500 К. Ниже располагается океан жидкого водорода без малейших частиц газа. Под этим пластом находится ионизированный, распавшийся на атомы водород. Это и есть причина сильного магнитного поля планеты.
Масса Юпитера известна, но вот о массе его ядра сложно говорить определенно. Ученые считают, что она может быть больше земной в 5 или 15 раз. Имеет оно температуру в 25000-30000 градусов при давлении в 70 млн атмосфер.
Атмосфера
Красный оттенок некоторых облаков планеты указывает на то, что Юпитер включает в себя не только водород, но и сложные соединения. В атмосфере планеты содержится метан, аммиак и даже частички водяного пара. Кроме того, были выявлены следы этана, фосфина, угарного газа, пропана, ацетилена. Из этих веществ сложно выделить одно, которое и является причиной оригинального цвета облаков. Это с одинаковой вероятностью могут быть соединения серы, органических веществ или же фосфора.
Более светлые и темные полосы, расположенные параллельно экватору планеты - разнонаправленные атмосферные течения. Их скорость может развиваться до 100 метров в секунду. Граница течений богата огромными завихрениями. Самое впечатляющее из них - Большое красное Пятно. Этот вихрь бушует более 300 лет и имеет размеры 15х30 тысяч км. Время возникновения урагана неизвестно. Предположительно, что свирепствует он уже тысячи лет. Полный оборот вокруг своей оси ураган совершает за неделю. Атмосфера Юпитера богата схожими вихрями, имеющими, однако, гораздо меньшие размеры и живущими не дольше двух лет.
Кольцо
Юпитер - планета, масса которой намного больше земной. Кроме того, он полон сюрпризов и уникальных явлений. Так, на нем существуют радиошумы, пылевые бури. Мельчайшие частички, получившие электрический заряд от солнечного ветра, имеют любопытную динамику: являясь средним между микро-и макротелами, они почти одинаково реагируют на электромагнитное и Из этих частичек и состоит кольцо, окружающее планету. Открыто оно было в 1979 году. Радиус основной части - 129 тысяч км. Ширина кольца всего 30 км. Кроме того, его структура очень разрежена, поэтому может отразить всего тысячные доли процента от того света, что попадает на него. Наблюдать кольцо с Земли нет возможности - настолько оно тонкое. Кроме того, оно все время развернуто тонким ребром к нашей планете благодаря незначительному наклону оси вращения планеты-гиганта к плоскости орбиты.
Магнитное поле
Масса и радиус Юпитера вкупе с его химическим составом позволяю3т планете иметь гигантское магнитное поле. Его напряженность сильно превышает земное. Магнитосфера простирается далеко в космос, на расстояние порядка 650 млн км, выходя даже за орбиту Сатурна. Однако в сторону Солнца данное расстояние меньше в 40 раз. Таким образом, даже на таких огромных расстояниях, Солнце "не дает спуску" своим планетам. Такое "поведение" магнитосферы делает ее совершенно непохожей на сферу.
Станет ли звездой?
Как ни странно предполагать такое, все же может случиться, что Юпитер станет звездой. Один из ученых выдвинул такую гипотезу, придя к выводу, что этот гигант имеет источник ядерной энергии.
При этом мы отлично знаем, что ни одна планета в принципе не может иметь собственного источника. Несмотря на то, что они видны на небосводе, это происходит благодаря отраженному солнечному свету. Тогда как Юпитер излучает намного больше энергии, чем приносит ему Солнце.
Некоторые ученые считают, что примерно через 3 млрд лет масса Юпитера будет равна солнечной. И тогда случится глобальный катаклизм: Солнечная система в том виде, в котором она известна сегодня, перестанет существовать.
Даже не имея специализированного астрономического инструмента, можно понять, во сколько раз Юпитер больше Земли. Для этого достаточно посмотреть на изображения небесного гиганта, имеющего четко очерченные границы.
Проблема определения размеров планеты
Точно определить размеры Юпитера нельзя, потому как он является своеобразным газовым шаром. Химические элементы в его атмосфере и на поверхности (она на планете представлена Глобальным океаном) постоянно меняют свое состояние от газообразного до расплавленного.
За плотными облаками в верхних слоях атмосферы (это они кажутся видимыми границами объекта) невозможно точно определить протекающие процессы. Потому все расчеты основываются только на данных исследований, а размеры Юпитера принимаются равными контуру видимой границы его облаков.
Габариты этого небесного тела характеризуются радиусами:
- экваториальным, равным 71492 км;
- полярным со значением 66854 км.
Эти размеры действительны для существующего положения Юпитера. Если бы он находился ближе к Солнцу, то имел бы больший диаметр из-за того, что был бы более нагрет солнечным светом и это вызвало бы расширение газов.
Небесное тело немного деформировано со стороны полюсов из-за высокой скорости своего вращения вокруг оси (полный оборот совершается всего за 10 часов). Геометрическая форма Юпитера называется сплющенным сфероидом.
Для упрощения расчетов учеными было принято считать газовый гигант шаром диаметром почти 140000 км. Облегчает задачу тот факт, что поверхность планеты не имеет гор и впадин, как космические объекты из скалистых пород.
Если в ряд выстроить 11 планет Земля, то это будет примерный размер диаметра Юпитера. Credit: NASA.
Сравнение диаметров
В среднем диаметр этого небесного тела составляет 139822 км, что почти в 11 раз больше аналогичного параметра Земли. Знаменитый ураган, движущийся вокруг планеты, — БКП — имел в разные годы длину от 24000 до 40000 км. Наша планета со средним радиусом 6371 км просто утонула бы в этом атмосферном образовании.
Если какой-то из космических аппаратов решит облететь эту планету вокруг, ему придется преодолеть более 440000 км. Для сравнения — если бы он летел вокруг Земли вдоль ее экватора, то преодолел бы расстояние, в 10 раз меньшее.
В космосе существует как минимум 1 объект, который больше Юпитера. Это открытая в середине 2000-х гг., находящаяся в созвездии Геркулеса экзопланета TrES-4. Тоже газовый гигант, и он превосходит по своим размерам нашего «великана» в 1,8 раз. Но в Солнечной системе Юпитер не является наибольшим космическим телом — по радиусу он уступает Солнцу в 10 раз.
Объем и площадь
Сравнение Юпитера и Земли по их объему можно провести по математической формуле, зная диаметры небесных тел. Расчеты показывают, что газовый гигант больше нашей планеты почти в 1300 раз.
По формуле вычисляется и превосходство газовой планеты над нами с точки зрения площади его поверхности — он больше в 122 раза.
Массы планет
По своей массе планета-гигант больше нашей в 318 раз. Она в 2 раза тяжелее, чем Плутон, Сатурн, Уран, Нептун, Марс, Земля, Венера и Меркурий суммарно. При этом сам Юпитер гораздо меньше Солнца, которое весит примерно 99,86% от общей массы всей Солнечной системы.
Вес гиганта был рассчитан теоретически исходя из следующих параметров:
- 89% планеты составляет водород;
- 10% — содержание гелия.
Еще 1% приходится на смесь нескольких газов и водяного пара, потому в расчетах использовалось некоторое усредненное значение их массы.
Но есть одна физическая величина, по которой Юпитер не стал абсолютным рекордсменом, — его плотность. По этому параметру он занимает 5 место в Солнечной системе. Несмотря на кажущуюся массивность, эта планета сравнительно «неплотная», потому что состоит не из каменных пород, а из газов.
Не так давно я посещал обсерваторию. В телескоп я видел свет, отражающийся от далеких планет-гигантов нашей Солнечной системы. Они смотрелись такими маленькими, что мне стало интересно: во сколько раз диаметр каждой из них больше диаметра Земли.
Планеты-гиганты
Астрономами, среди планет системы нашей звезды, гигантами названы Нептун, Сатурн, Уран, Юпитер.
Нептун – первая в системе планета, открытая в результате расчетов. Эти расчеты подтвердил межпланетный зонд «Вояджер – 2», пролетевший вдоль Нептуна в августе 1989 года. Покрыт Нептун несколькими слоями атмосферы (газовая планета), а у ядра – льдами. Он четвертый по диаметру в нашей звёздной системе, а по массе – третий. Средний радиус – 24 600 км.
Сатурн второй по габаритным размерам планетарный объект в системе Солнца. Причисляется к типу планет из газов: его средняя плотность уступает плотности воды. Вокруг Сатурна находится пояс из четырех колец. Последнее внешнее кольцо менее плотное. Полярный радиус Сатурна 60 300 км.
Уран был открыт еще в конце 18 века с помощью наблюдений за звёздным небом через телескоп, не смотря на видимость его не вооруженным взглядом с Земли. В центре Урана невообразимое количество льда, который формировался при различных температурах. Экваториальный радиус Урана – 25 600 км.
Юпитер – самая большая газовая планета нашей звёздной системы с 69 спутниками и «красным пятном» - штормом который наблюдается около 450 лет. Экваториальный радиус Юпитера – 71 500 км.
Отношение диаметров
Из математики известно, что диаметр – это радиус, умноженный на два. Диаметр Земли по экватору – 12 756 км. Зная радиусы газовых гигантов (не важно какие), можно вычислить во сколько раз диаметр Земли меньше, чем планет-гигантов.
Расчёты показывают следующие:
- диаметр Земли примерно в 3,9 раза меньше диаметра Нептуна;
- диаметр Земли примерно в 4,7 раза меньше диаметра Сатурна;
- диаметр Земли примерно в 4,01 раза меньше диаметра Урана;
- диаметр Земли примерно в 11,21 раза меньше диаметра Юпитера.
Каждая из газовых планет по диаметру больше Земли.
Глядя на небесное тело, состоящее из твердых пород и имеющее четко очерченную поверхность, легко оценить его габариты.
Проблема определения размеров планеты
Но как определить размеры газового шара, в котором химические элементы меняют структуру от твердой до газообразной, кипя, извергаясь и испаряясь на границах фазовых переходов? Юпитер – это газовая планета и то, что мы принимаем за его видимые границы, на самом деле – плотные облака, образовавшиеся в верхних слоях планеты. Какие процессы протекают под ними, наблюдать с Земли невозможно, и остается только предполагать на основании тех или иных исследовательских данных. Поэтому, когда определяют размеры Юпитера, то очерчивают его контур по видимой границе облаков.
Масштабы гиганта в цифрах
По диаметру этот газовый гигант примерно в 11,2 раза больше и в 318 раз тяжелее Земли. Его размеры поражают воображение. Если собрать все другие планеты и сложить в одну, то образованное тело все равно будет в 2,5 раза меньше газового гиганта.
Обладая мощным гравитационным полем, этот небесный монстр притягивает к себе пролетающие мимо объекты. Так в 1992 году комета, оказавшаяся недалеко от Юпитера (примерно в 15 тыс. км), развалилась на отдельные фрагменты, упавшие впоследствии в его атмосферу. Не будь газового гиганта, закрывающего своим гравитационным «зонтиком» часть космического пространства, до Земли долетало бы значительно большее количество небесных тел, несущих угрозу жизни.
Охарактеризовать габариты этой планеты можно экваториальным и полярным радиусом, которые составляют 71 492 км и 66 854 км соответственно. Юпитер несколько деформирован с полюсов, что объясняется высокой скоростью вращения, благодаря которой, он совершает оборот вокруг своей оси за 9,925 часа. Возникают центробежные силы, растягивающие небесное тело тем сильнее, чем расстояние дальше от оси вращения и ближе к экваториальной плоскости. В результате Юпитер обрел форму, известную как сплющенный сфероид.
Для упрощения математических расчетов газовый гигант часто представляют в виде шара диаметром 139 822 км. Площадь условной поверхности планеты равна 6,21796х10*10 км2, что в 122 раза больше, чем у Земли. Чтобы оценить грандиозность масштабов Юпитера, нужно всего лишь обратить внимание на знаменитое Красное пятно, вокруг которого было сломано и продолжает ломаться множество научных копий. Предполагается, что длина этого уникального атмосферного образования составляет от 24 до 40 тыс. км, в то время как средний радиус Земли – всего 6371 км. Получается, что в таком пятне могут «утонуть» две-три такие планеты, как наша.
Есть ли у Юпитера конкуренты?
Вряд ли наш газовый гигант настолько уникален, что не имеет более крупных собратьев в других звездных системах и галактиках. Теория предполагает наличие в космическом пространстве горячих «юпитеров» – планет по составу и размерам, похожим на планету Солнечной системы, но только имеющим температуру поверхности от 1000 до 3000 К. Такие небесные тела расположены ближе к своей звезде, а потому более нагреты. Кстати, если бы Юпитер находился в подобных условиях, то имел бы размеры в разы большие, чем сейчас.
Время от времени астрономы сообщают об открытии экзопланет, среди которых встречаются горячие газовые гиганты. Но пока только один из них оказался больше Юпитера по размерам (в 1,8 раза), но уступает ему в массе (в 1,09 раза). Эта планета, расположенная в созвездии Геркулеса, получила наименование TrES-4. Было еще несколько сообщений об открытии крупных газовых гигантов, но ученые пока не сошлись во мнениях об истинности полученных авторами данных. Дело в том, что подобные наблюдения ведутся на пределе возможностей современной техники, а значит, не исключается большое количество ошибок.
Вы только оцените огромную атмосферу Юпитера!
