Юпитер

Юпитер е петата планета от Слънчевата система и е най-голямата. Юпитер е повече от два пъти по-тежък от всички други планети взети заедно.

        орбита:             778 330 000 km (5.2 AU) от Слънцето
        диаметър:                                              142 984 km
        маса:                                                     1.900е27 kg

Юпитер (в гръцката митология Зевс) е бил царят на боговете и син на Кронос (Сатурн).

Юпитер е четвъртото по яркост тяло на небето (след Слънцето, Луната и Венера; понякога Марс е по-ярък). Планетата е позната още от праисторическо време. Откриването на четирите големи луни на Юпитер от Галилео през 1610 г. (Йо, Европа, Ганимед, и Калисто) е първият пример за движение, което няма за център Земята. Тове е било силен аргумент в подкрепа на хелиоцентричната система на Коперник.

Първият апарат, който посещава Юпитер е Пайъниър 10 (1973 г.). По-късно планетата е посетена от Пайъниър 11, Вояджър 1 и 2 Галилео и Юлис.

Газовите планети нямат твърда повърхност, но при навлизане в дълбочина газовете, които изграждат планетата, се сгъстяват.

Юпитер е съставен от около 90% водород и 10% хелий, като се има в предвид, че има следи от метан, вода и амоняк. Това е много близко до предполагаемия състав на мъглявината, от която се е образувала Слънчевата система. Сатурн има подобен състав, но Уран и Нептун имат много по-малко водород и хелий.

Знанието ни за вътрешността на Юпитер (както и за другите газови планети) е доста непряко и вероятно ще си остане такова още доста време.

Вероятно Юпитер има ядро от скалист материал, което по размери е около 10-15 земни маси.

Над ядрото лежи основната част от планетата, която е под формата на течен метален водород. Тази екзотична форма на водорода е възможна само при налягане надвишаващо 4 милиона бара, какъвто е случаят при вътрешността на Юпитер (и Сатурн). Течният метален водород се състои от йонизирани протони и електрони (като вътрешността на Слънцето, само че при доста по-ниска температура). При температурата и налягането на Юпитер водородът не е газ, а течност. Тя е проводник на електричество и източник на магнитното поле на планетата. Освен водород този слой съдържа и малко хелий и следи от различен лед.

Най-външният пласт е съставен основно от обикновен молекулярен водород и хелий, който е втечнен във вътрешността и газообразен в по-горните слоеве. Вода, въглероден диоксид, метан и други прости молекули са в малки количества.

Нови експерименти показаха, че водорода не мени агрегатното си състояние изведнъж. Заради това вътрешността на газовите планети, най-вероятно, няма резки граници между вътрешните слоеве.

На Юпитер и другите газови гиганти има силни ветрове, които са "затворени" в обширни ленти по ширина. Ветровете от съседни ленти духат в различни посоки. Леки разлики в химическия строеж и температурата са причина за образуване на цветните ленти, които представляват облика на планетата. Сложните вихри в граничните райони са видяни за пръв път от Вояджър. Данните от Галилео показват, че ветровете са по-силни от очакваното (повече от 640 km/h), и че се простират и в дълбочина, поне доколкото е било възможно да се наблюдава от сондата; възможно е да се простират на хиляди километри в дълбочина. Атмосферата на Юпитер е доста бурна. Това показва, че ветровете на планетата са плод на вътрешната топлина, а не на енергията получена от Слънцето, както е на Земята.

Живописните цветове на облаците вероятно се дължат на химически реакции между елементите с ниска концентация в атмосферата, като вероятно се включва и сяра, чиито съединения са с най-разнообразни цветове. Все пак подробности не са известни.

Цветът е свързан с височината на облака: сините са най-отдолу, следвани от кафеви и бели, а червените са най-отгоре. Понякога виждаме ниските слоеве през дупки в по-горните.

Голямото червено петно (ГЧП) е било видяно от астрономите преди повече от 300 години (откриването му обикновено се приписва на Касини или Робърт Хук). ГЧП е овал с размери 12 000 на 25 000 km и е достатъчно голямо за да побере две планети с размерите на Земята. Други, по-малки петна са познати от десетилетия. Инфрачервени наблюдения и посоката на въртене показват, че ГЧП е район с високо налягане, чиито облаци се извисяват на по-голяма височина и са по-студени от обкръжаващата среда. Подобни структури се наблюдават и на Сатурн и Нептун. Не е известно как тези образувания просъществуват толкова дълго.

Юпитер излъчва повече енергия отколкото получава от Слънцето. Вътрешността на планетата е гореща: вероятно температурата на ядрото е около 20 000 К. Тази температура се постига благодарение на бавното гравитационно свиване на планетата (Юпитер не произвежда енергия чрез ядрен синтез като Слънцето; той е много малък и вследствие от това вътрешността не е достатъчно гореща за да 
даде начало на ядрени реакции).

Юпитер има огромно магнитно поле, което е много по-силно от земното. Магнитосферата на планетата се простира на повече от 650 млн. km (достига орбитата на Сатурн!). Трябва да се отбележи че магнитосферата на Юпитер изобщо не е сферична - по посока на Слънцето тя се простира на "скромните" няколко милиона километра. Луните на Юпитер се намират в магнитосферата му. Това отчасти обяснява част от активността на Йо. За нещастие на бъдещите космически пътешественици (и истински проблем за дизайнерите на Галилео и Вояджър) около Юпитер има голямо количество заредени частици хванати в капан от магнитното поле на планетата. Тази "радиация" е подобна, но много по-концентрирана от земните радиационни пояси. Тя би била смътоносна за незащитено човешко същество. Атмосферната сонда на апарата Галилео откри нов, силен радиационен пояс между пръстена на Юпитер и горните слоеве на атмосферата. Този пояс е приблизително 10 пъти по-силен от земните. За всеобщо учудване този пояс съдържа високоенергийни хелиеви йони с неустановен произход. 

Юпитер, както и Сатурн, има пръстени, но те са много тъмни и малки. Те бяха напълно неочаквани и открити от двама учени от екипа на Вояджър 1, които твърдяха, че при положение, че са изминати 1 млрд. km си струва да се провери дали случайно няма пръстени. Всички други си мислеха, че шансовете са равни на нула, но бързо бяха опровергани. След откриването на пръстените те са били фотографирани в инфрачервения спектър от земно-базирани телескопи и Галилео.

За разлика от сатурновите, пръстените на Юпитер са тъмни (албедо около 0.05). Те вероятно са съставени от малки зрънца скалист материал и изглежда, че не съдържат лед (за разлика от сатурновите).

Частиците от юпитеровите пръстени не се застояват много (поради атмосферни и магнитни взаимодействия). Сондата Галилео откри ясни доказателства, че пръстените постоянно се захранват от прах, който се е образувал от сблъсъците на четирите вътрешни луни с малки метеорити (тези сблъсъци са чести поради силното гравитационно поле на Юпитер).

През юли 1994 г. кометата Шумейкър-Леви 9 се сблъска с Юпитер. Резултатите бяха впечатляващи (ляво) и се виждаха дори с любителски телескопи. 

На нощното небе Юпитер обикновено е най-ярката "звезда" (единствено Венера, която рядко е видима през нощта, е по-ярка). Четирите галилеви спътника са лесно видими с бинокъл; няколко ленти и ГЧП могат да се видят с малък телескоп.

Отворени въпроси

» До каква дълбочина достигат зоналните ветрове? Какви механизми ги поддържат?

» Защо ГЧП е толкова трайно?

» Защо пръстените на Юпитер са толкова тъмни, докато тези на Сатурн - толкова ярки?

» Как можем да получим директна информация за вътрешността? 

Спътници на Юпитер

 

Юпитер има 39 потвърдени спътника: четирите галилееви луни, 23 по-малки, но 
все пак именувани спътника и още 12 открити съвсем наскоро и все още 
неименувани. Спътниците на Юпитер носят имената на личности от живота на Зевс 
(повечето са му били любовници).

Метиса, Адрастея, Амалтея, Теба

Йо    Европа    Ганимед    Калисто

Леда, Хималиа, Лиситея, Елара, Ананке, Карме, Пасифея, Синопа

http://www.seds.org/nineplanets/nineplanets/nineplanets.htm