Jupiter je jednou z piatich planét slnečnej sústavy, ktoré možno vidieť na nočnej oblohe bez akýchkoľvek optických prístrojov. Starí astronómovia, ktorí stále netušili o jeho veľkosti, ho nazvali najvyšším rímskym božstvom.
Zoznámte sa s Jupiterom
Obežná dráha Jupitera je od Slnka vzdialená 778 miliónov km. Rok tam trvá 11,86 pozemského roka. Planéta sa úplne otočí okolo svojej osi len za 9 hodín 55 minút a rýchlosť rotácie je v rôznych zemepisných šírkach rôzna a os je takmer kolmá na obežnú rovinu, v dôsledku čoho nie sú pozorované sezónne zmeny.
Teplota povrchu Jupitera je 133 stupňov Celzia (140 K). Polomer je viac ako 11 a hmotnosť je 317-krát väčšia ako polomer a hmotnosť našej planéty. Hustota (1,3 g/cm3) je úmerná hustote Slnka a je oveľa menšia ako hustota Zeme. Gravitačná sila na Jupiter je 2,54-krát a magnetické pole je 12-krát väčšie ako podobné pozemské parametre. Teplota cez deň na Jupiteri sa nelíši od noci. Je to spôsobené značnou vzdialenosťou od Slnka a silnými procesmi vyskytujúcimi sa v útrobách planéty.
EruOptický výskum piatej planéty objavil v roku 1610 G. Galileo. Bol to on, kto objavil štyri najhmotnejšie satelity Jupitera. K dnešnému dňu je známych 67 kozmických telies, ktoré sú súčasťou planetárneho systému obra.
História výskumu
Až do 70. rokov bola planéta skúmaná pomocou pozemných a potom orbitálnych prostriedkov v optickom, rádiovom a gama pásme. Teplota Jupitera bola prvýkrát odhadnutá v roku 1923 skupinou vedcov z Lowell Observatory (Flagstaff, USA). Pomocou vákuových termočlánkov vedci zistili, že planéta je „určite studené teleso“. Fotoelektrické pozorovania Jupiterovho zákrytu hviezd a spektroskopická analýza umožnili vyvodiť záver o zložení jeho atmosféry.
Následné lety medziplanetárnych dopravných prostriedkov spresnili a výrazne rozšírili nahromadené informácie. Bezpilotné misie "Pioneer-10; 11" v rokoch 1973-1974. prvýkrát preniesli obrázky planéty z blízkej vzdialenosti (34 tisíc km), údaje o štruktúre atmosféry, prítomnosti magnetického a radiačného pásu. Voyager (1979), Ulysses (1992, 2000), Cassini (2000) a New Horizons (2007) vykonali vylepšené merania Jupitera a jeho planetárneho systému a Galileo (1995-2003) a Juno (2016) sa pridali k radom obrie umelé satelity.
Vnútorná štruktúra
Jadro planéty s priemerom asi 20 tisíc km, pozostávajúce zmalé množstvo horninového a kovového vodíka je pod tlakom 30-100 miliónov atmosfér. Teplota Jupitera v tejto zóne je asi 30 000 ˚С. Hmotnosť jadra je od 3 do 15% celkovej hmotnosti planéty. Vytváranie tepelnej energie jadrom Jupitera sa vysvetľuje Kelvinovým-Helmholtzovým mechanizmom. Podstatou javu je, že pri prudkom ochladení vonkajšieho obalu (teplota povrchu planéty Jupiter je -140˚С) dochádza k poklesu tlaku, ktorý spôsobí stlačenie telesa a následné zahriatie jadra.
Ďalšia vrstva, hlboká 30 až 50 tisíc km, je látka kovového a tekutého vodíka zmiešaná s héliom. So vzdialenosťou od jadra tlak v tejto oblasti klesá na 2 milióny atmosfér, teplota Jupitera klesá na 6000 ˚С.
Štruktúra atmosféry. Vrstvy a zloženie
Neexistuje jasná hranica medzi povrchom planéty a atmosférou. Pre jeho spodnú vrstvu - troposféru - vedci vzali podmienenú oblasť, v ktorej tlak zodpovedá zemskému tlaku. Ďalšie vrstvy, keď sa vzďaľovali od „povrchu“, sa usadzovali v nasledujúcom poradí:
- Stratosféra (až 320 km).
- Termosféra (do 1000 km).
- Exosféra.
Na otázku, aká je teplota na Jupiteri, neexistuje jediná odpoveď. V atmosfére dochádza k násilným konvekčným procesom spôsobeným vnútorným teplom planéty. Pozorovaný disk má výraznú pruhovanú štruktúru. V bielych pruhoch (zónach) sa vzduchové hmoty ponáhľajú hore, v tmavých (pásy) klesajú,tvoriace konvekčné cykly. V horných vrstvách termosféry dosahuje teplota 1000 ˚С a ako sa posúva hlbšie a tlak stúpa, postupne klesá do záporných hodnôt. Keď sa Jupiter dostane do troposféry, teplota Jupitera začne opäť stúpať.
Horné vrstvy atmosféry sú zmesou vodíka (90%) a hélia. Zloženie spodných, kde dochádza k hlavnej tvorbe oblačnosti, zahŕňa aj metán, amoniak, hydrosíran amónny a vodu. Spektrálna analýza ukazuje stopy etánu, propánu a acetylénu, kyseliny kyanovodíkovej a oxidu uhoľnatého, fosforu a zlúčenín síry.
Vrstvy cloudu
Rôzne farby Jupiterových oblakov naznačujú prítomnosť zložitých chemických zlúčenín v ich zložení. V štruktúre oblakov sú jasne viditeľné tri úrovne:
- Vršok - nasýtený kryštálmi mrazeného amoniaku.
- Obsah hydrosulfidu amónneho sa v priemere výrazne zvyšuje.
- Na dne - vodný ľad a možno aj drobné kvapky vody.
Niektoré atmosférické modely vyvinuté vedcami a výskumníkmi nevylučujú prítomnosť ďalšej vrstvy oblakov pozostávajúcej z kvapalného amoniaku. Ultrafialové žiarenie Slnka a silný energetický potenciál Jupitera spúšťajú tok mnohých chemických a fyzikálnych procesov v atmosfére planéty.
Atmosférické javy
Hranice zón a pásov na Jupiteri sú charakteristické silným vetrom (až 200 m/s). Od rovníka k pólom smerprúdy sa periodicky striedajú. Rýchlosť vetra klesá s rastúcou zemepisnou šírkou a na póloch prakticky chýba. Rozsah atmosférických javov na planéte (búrky, výboje bleskov, polárna žiara) je rádovo väčší ako na Zemi. Slávna Veľká červená škvrna nie je nič iné ako obrovská búrka, väčšia ako dva zemské disky. Miesto sa pomaly presúva zo strany na stranu. Za sto rokov pozorovania sa jeho zdanlivá veľkosť zmenšila na polovicu.
Misia Voyager tiež zistila, že centrá atmosférických vírových formácií sú plné bleskov, ktorých lineárne rozmery presahujú tisíce kilometrov.
Je na Jupiteri život?
Táto otázka spôsobí u mnohých zmätok. Jupiter – planéta, ktorej povrchová teplota (ako aj existencia povrchu samotného) má nejednoznačný výklad – môže byť len ťažko „kolískou mysle“. Ale existenciu biologických organizmov v atmosfére obra v 70. rokoch minulého storočia vedci nevylúčili. Faktom je, že v horných vrstvách je tlak a teplota veľmi priaznivé pre vznik a priebeh chemických reakcií s amoniakom alebo uhľovodíkmi. Astronóm K. Sagan a astrofyzik E. Salpeter (USA), vedení fyzikálnymi a chemickými zákonmi, dospeli k odvážnemu predpokladu o formách života, ktorých existencia nie je za týchto podmienok vylúčená:
- Sinkers sú mikroorganizmy, ktoré sa dokážu rýchlo a vo veľkom množiť, čo umožňuje populáciám prežiť v meniacom sa prostredí.podmienky konvekčných prúdov.
- Plávače sú obrovské stvorenia podobné balónom. Uvoľňuje ťažké hélium, unášanie v horných vrstvách.
Ani Galileo ani Juno nič také nenašli.
