Юпитер — пятая планета, гигант Солнечной системы — структура, состав, строение, атмосфера, возраст, формирование

Планета Юпитер

Юпитер — один из двух газовых гигантов Солнечной системы. На него приходится 71% от всей массы нашей звездной системы (не считая Солнца). Будь масса Юпитера хотя бы немного больше, он мог бы стать еще одной звездой.

Общая информация о Юпитере

Характеристики Юпитера

Происхождение названия

Своим наименованием планета обязана древнеримским мифам, в которых Юпитером называли верховного бога-громовержца. Он занимал пьедестал на пантеоне богов, являясь верховным римским божеством.

Во времена древних римлян Юпитер уже могли наблюдать. Тогда же планету и назвали в честь главенствующего бога.

Появление Юпитера

Есть две теории появления этого газового гиганта.

Согласно первой теории, все планеты образовались из одного проплида, в котором возникали некоторые гравитационные «сгустки» — места, где вещество начинает скапливаться и превращаться в планету. Данная гипотеза подтверждается существенной схожестью химсоставов Солнца и Юпитера, и одновременно с тем опровергается составом Сатурна. Внутренние планеты (земной тип) и вовсе выпадают из нее.

По второй теории Юпитер с Сатурном образовывались в два этапа. Вероятно, ядро Юпитера формировалось по принципу планет земной группы. После этого на протяжении многих миллионов лет ядро будущего газового гиганта притягивало к себе пыль и газ из окружающего космоса, наращивая таким образом массу (процесс аккреции). Этой же теорией можно объяснить и размер Юпитера — он начал формироваться раньше других планет и за счет этого смог собрать больше материи.

Вращение Юпитера
Анимация вращения Юпитера, созданная по фотографиям с «Вояджера-1», 1979 г.

Возраст Юпитера

Изотопный анализ атмосферы планеты показал, что Юпитер моложе Солнца всего на миллион лет.

Масса планеты

Юпитер — наиболее тяжелая планета Солнечной системы. Кроме того, только у него центр масс располагается за пределами Солнца. Барицентр Солнце-Юпитер расположено на расстоянии, равном 7% радиуса Солнца от поверхности светила.

Ускорение свободного падения составляет 24,79 м/c2. Это означает, что на газовом гиганте такое давление, как если на человека упадет плита, масса которой больше его почти в три раза.

Массы Юпитера и планет Солнечной системы
Массы Юпитера и планет Солнечной системы

«Неудавшаяся звезда»

Многие теории гласят, что Юпитер мог оказаться «еще одной звездой». Однако для этого масса планеты должна была вырасти в 75 раз, чтобы «дотянуть» хотя бы до коричневого карлика — наименьшего представителя звезд.

Орбита и вращение

Юпитер обладает наибольшей скоростью собственного вращения вокруг своей оси. Он полностью оборачивается за 9 часов, 50 минут и 30 секунд. Этим и обусловлено сжатие газового гиганта на полюсах. Угол наклона оси к эклиптике составляет 3,13 градуса, то есть времена года на нем не сменяются.

Внутреннее строение Юпитера

Внутреннее строение Юпитера
Внутреннее строение Юпитера

Ядро

Существует предположение, по которому в центре газового гиганта размещено твердое ядро, превышающее Землю в 1,5 раза. Вместе с тем его масса превышает массу нашей планеты в десять раз.

Внутри планеты имеется запас тепловой энергии. Об этом можно судить по тому, что количество излучаемого гигантом тепла превышает количество получаемого от Солнца. Что за источник — неизвестно. Согласно некоторым теориям, внутри Юпитера протекают термоядерные реакции, как в звездах. Также планета может сжиматься под действием собственной гравитации, выделяя таким образом энергию.

Слой металлического водорода

Возникнуть такой водород мог лишь под большим давлением — миллион атмосфер. Электроны и протоны существуют по отдельности, и данное вещество выступает неплохим проводником.

Слой металлического водорода имеет толщину, составляющую 42-46 тысяч километров.

Структура атмосферы и ее состав

Газовый гигант обладает наиболее красочной атмосферой во всей Солнечной системе. Она состоит из четырех уровней: тропосфера, стратосфера, термосфера и экзосфера.

Слои схожи со структурой земной атмосферы. В большей степени они состоят из водорода и гелия, как и в случае с Солнцем.

Движение атмосферы
Движение Атмосферы

Атмосферные явления

Наиболее красочным «узором» планеты выступает Большое красное пятно — внушительная буря, бушующая более 300 лет.

Бурям в атмосфере Юпитера присущи молнии, простирающиеся на тысячи километров. По мощности они превосходят земные в тысячу раз.

Горячие тени спутников — явление, заключающееся в том, что в местах, на которые падает тень от спутника, температура увеличивается. Сейчас это невозможно объяснить.

Большое красное пятно
Большое красное пятно

Магнитное поле и магнитосфера

Юпитер имеет одно из крупнейших магнитных полей. Его появление связано с движением металлического водорода в недрах газового гиганта.

Радиационные пояса

Интенсивный поток электронов в радиационных поясах — явление, опасное для аппаратуры на космических аппаратах, сближающихся с Юпитером. Энергия электронов в них составляет 20 МэВ.

Юпитер окружен ионосферой на 3000 километров.

Схема магнитного поля Юпитера
Схема магнитного поля Юпитера

Полярные сияния

Красота в атмосфере — не единственное, чем может похвастать Юпитер. Также на нем бывают большие и красивые полярные сияния. Их размер составляет примерно тысячу километров.

Фото северного сияния Юпитера
Фото северного сияния Юпитера

Спутники Юпитера

В данный момент известны восемь десятков спутников Юпитера. Крупнейшие и известнейшие среди них — галилеевы спутники: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.

Большая часть спутников — ретроградные — вращаются в направлении, противоположном обращению газового гиганта вокруг оси.

Визуализация орбит спутников Юпитера
Визуализация орбит спутников Юпитера

Троянские астероиды

Троянские астероиды — космические объекты, находящиеся в четвертой и пятой точках Лагранжа в системе Солнце-Юпитер. В данных точках они располагаются в устойчивом равновесии и сопровождают планету в ее путешествии по орбите вокруг Солнца.

Троянские астероиды Юпитера
Троянские астероиды Юпитера — зеленые

Сравнение Земли и Юпитера

Сравнение Земли и Юпитера

Сравнение размеров Земли и БКП
Сравнение размеров Земли и Большого красного пятна

Расстояние до Солнца и Земли

Самая близкая точка орбиты газового гиганта — перигелий — располагается на расстоянии 740 миллионов 573,6 тысячи километров, а в дальней точке Юпитер удален от Солнца на 816 миллионов 520,8 тысяч километров. Что касается расстояния до Земли, то оно находится в пределах 588-987 миллионов километров.

Столкновение небесных тел с Юпитером

По массе Юпитер находится на втором месте после Солнца. По этой причине к нему притягивается большое количество объектов, которые могут на него упасть.

Комета Шумейкеров-Леви

В 1992 году к газовому гиганту приблизилась и прошла очень близко от него комета Шумейкеров-Леви (на расстоянии 15 тысяч километров). Из-за гравитации комета разорвалась на двадцать осколков. Через два года эти осколки упали в атмосферу планеты — вспышка от падения была видна в земных телескопах. Данное столкновение привело к образованию новых атмосферных вихрей, полярных сияний и прочего.

комета Шумейкеров-Леви
След от одного из обломков кометы Шумейкеров-Леви

Другие падения

В 2009 году были замечены последствия падения каменного астероида — темное пятно в атмосфере газового гиганта размером с Тихий океан.

В 2010 году обнаружили две вспышки, оказавшиеся результатом падения астероидов в атмосферу Юпитера.

В 2016 году засняли момент столкновения кометы либо астероида с планетой.

Теория о существовании жизни в атмосфере

Суровые условия в атмосфере и отсутствие твердой поверхности не позволили появиться жизни на Юпитере. Однако теоретически она могла образоваться в верхних атмосферных слоях — температура и давление там приемлемые, что могло поспособствовать появлению жизни на основе аммиака. Но пока никаких доказательств ее существования не найдено.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Комментарии : 1
  1. Нурлан

    Классная статья!

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить
Adblock
detector