Чому Юпітер називають гігантом?

Юпітер – п’ята за відстанню від Сонця планета (після Меркурія, Венери, Землі і Марса).

Стародавні астрономи назвали цю планету ім’ям давньоримського бога неба, грому, блискавки і дощу. Юпітер – справжній гігант, найбільша планета Сонячної системи. Для неозброєного ока це яскраве жовте світило, яке своїм блиском затьмарює все планети, за винятком Місяця і Венери. Він світить навіть яскравіше, ніж Сіріус – найяскравіша зірка на нашому небосхилі.

За астрономічної класифікації Юпітер – газовий гігант, так само як Сатурн, Уран і Нептун. Однак вага Юпітера в 2 рази перевищує вагу всіх інших планет Сонячної системи, разом узятих! Однак маса Юпітера все ж в 1000 разів менше, ніж маса Сонця. Якщо порівнювати із Землею, то радіус Юпітера в 11,2 рази більше, ніж у нашої рідної планети; гігант в 1300 разів більше Землі за обсягом і в 318 разів – по масі. І це при тому, що щільність Юпітера в 4 рази менше щільності Землі – адже він складається з газу і рідини, а не з твердої речовини. Через величезної маси гравітація (сила тяжіння) на Юпітері в 2,5 рази більше, ніж на Землі. Це означає, що людина, що важить в земних умовах 50 кг, на Юпітері важив би 125 кг.

Юпітер

Юпітер має потужну атмосферу висотою 50 км, що складається на 90% з водню і на 10% гелію. У нижніх шарах атмосфери виявляються також аміак, сірководень, метан, гидросульфид амонію, вода та інші прості з’єднання, які утворюють хмари. Велика частина Юпітера знаходиться в рідкому стані. Верхній шар – це суміш водню і гелію товщиною 20 тис. Км, поступово змінює свій стан у напрямку до ядра від газоподібного до рідкого, під впливом підвищення температури і тиску. Під рідким водневим шаром, під тиском 3 млн. Земних атмосфер, знаходиться море рідкого металевого водню глибиною 40 тис. Км. У центрі Юпітера знаходиться тверде ядро, яке за своїми розмірами в 1,7 рази перевершує нашу планету, а по щільності 10-30 разів щільніше земного ядра.

Чітких кордонів між газоподібної і рідкої фазами водню немає, тому на Юпітері немає і чітких меж між шарами.

Будова Юпітера 

Як бачите, хоча цей гігант називається газовим, речовини в газоподібному стані на ньому відносно небагато: ті прості речовини і сполуки, які в земних умовах відомі нам як гази, на Юпітері під дією жахливого тиску перебувають в рідкому стані. Так що твердої поверхні на Юпітері немає. А якби і була, то на ній неможливо було б перебувати без побоювання бути розчавленим вагою атмосфери.

Водень на Юпітері в нижніх шарах під дією неймовірного тиску набуває дивну властивість – стає металом і є прекрасним провідником електрики. Металевий водень, а також металевий гелій створюють потужне магнітне поле Юпітера – найсильніше магнітне поле в нашій Сонячній системі (зрозуміло, після сонячного): воно тягнеться на більш ніж 7 мільйонів кілометрів у напрямку до Сонця, а в протилежному напрямку – майже до орбіти Сатурна . Потужні магнітні струми викликають стійкі полярні сяйва на Юпітері. Вони з’являються з-за того, що магнітне поле газового гіганта викривляє траєкторії заряджених частинок сонячного вітру і направляє їх на полюса планети. Потрапляючи в атмосферу, ці частинки на час відривають електрони від молекул газу, після чого електричне поле виникли іонів притягує електрони назад. В результаті возз’єднання електронів з іонами і відновлення вихідних нейтральних молекул якраз і випромінюються полярні сяйва.

Полярне сяйво на Юпітері знімок в ультрафіолеті з телескопа “Хаббл”

Білі цятки – це магнітні трубки, які з’єднують Юпітер з його супутниками:
яскрава пляма зліва – з Іо, пляма нижче центру – з Ганимедом, а маленька плямка правіше і нижче його – з Європою.

У Юпітера є і радіаційні пояси, подібні радіаційним поясам Землі, але перевершують їх по силі і розмірами в 14 разів. Ця гігантська планета – сильний радиоисточник, здатний сильно пошкодити будь-космічний апарат, що підлетів до нього надто близько.

Магнітосфера Юпітера 

Уважний читач, напевно, звернув увагу, що за хімічним складом Юпітер дуже схожий із зіркою: він складається, в основному, з водню і гелію. Але стати зіркою гігантові все ж не дано: для того, щоб він почав стискатися і розігрівся до такої міри, щоб в його надрах почалися термоядерні реакції, характерні для зірок, йому потрібно бути в 80 разів важче! Тому астрономи називають його “невдалої зіркою”.

Проте, Юпітер випромінює тепла на 60% більше, ніж отримує від Сонця. Припускають, що вивільнення тепла відбувається через стиснення планети, що почався ще в процесі її формування.

В атмосфері Юпітера постійно вирують грандіозні за масштабами атмосферні явища – урагани і вихори, які в багато разів перевищують аналогічні земні події і досягають швидкості 500 км / ч. Вітри в атмосфері Юпітера обумовлені не сонячним випромінюванням, як на Землі, а внутрішнім теплом планети.

Вихри і потужні вітри зумовлюють цікаву особливість Юпітера – його смугастість. Кожна така смуга – це потоки речовини, причому в межах суміжних смуг напрямок вітрів протилежно, а швидкість різна:
Колір смуг пов’язаний з їх складом і фізичними властивостями. Світлі зони – це області підвищеного тиску і висхідних потоків. Хмари, що утворюють ці зони, розташовуються приблизно на висоті 20 км, а їх світле забарвлення пояснюють підвищеною концентрацією яскраво-білих кристалів аміаку. Темні пояса розташовані нижче; це області низхідних потоків. Вони складаються, імовірно, з червоно-коричневих кристалів гідросульфіду амонію і мають більш високу температуру. На кордонах поясів і зон спостерігаються численні сильні завихрення. Один такий величезний вихор, видимий як червона пляма, астрономи спостерігають ще з XVII століття. Його так і називають: Велика Червона пляма. Це найпотужніший вихор в Сонячній системі. У його поперечнику могли б поміститися 3 таких планети, як Земля (а 100 років тому він був в 2 рази більше). Речовина Великої червоної плями обертається зі швидкістю понад 500 км / год і робить повний оборот за 6 земних діб.

 

Незважаючи на свою масивність, Юпітер – чемпіон в Сонячній системі за швидкістю обертання навколо своєї осі: добу на Юпітері тривають трохи менше 10 годин. Через такого швидкого обертання планета помітно сплющена: її екватеріальний радіус на 6,49% більше полярного.

Рік на Юпітері, тобто період повного обертання навколо Сонця, становить близько 12 земних років.

Супутники Юпітера складаються з твердих матеріалів. Зараз їх налічують понад 60. Найбільші – Іо, Каллісто, Ганімед і Європа. Ці супутники х називають & quot; галилеевой & quot ;, тому що їх відкрив Галілео Галілей в 1610 г. Вони видно навіть в хороший бінокль. Іо – найактивніший супутник в Сонячній системі за геологічної активності: на ньому більше 400 діючих вулканів, і весь він покритий застиглою лавою. На Іо можна спостерігати свого роду вибухи, при цьому речовина супутника викидається високо в атмосферу і потім знову падає на планету. Вулканічні виверження викидають в космос величезні кількості газу (оксиду сірки), який іонізується під дією магнітного поля Юпітера і утворює плазму, що доповнює магнітосферу Юпітера.