Vse od izuma teleskopa pred štiristo leti so bili astronomi navdušeni nad plinastim velikanom Jupitra. Med stalnimi, vrtinčastimi oblaki, njegovimi številnimi, številnimi lunami in velikansko rdečo liso je na tem planetu veliko stvari, ki so hkrati čudovite in očarljive.
Toda morda je najbolj impresivna lastnost Jupitra njegova velika velikost. Glede na maso, prostornino in površino je Jupiter s precejšnjo mejo največji planet v našem Osončju. Toda zakaj je Jupiter tako masiven in kaj še vemo o njem?
Velikost in masa:
Jupitrova masa, prostornina, površina in srednji obseg so 1,8981 x 1027kg, 1,43128 x 10petnajstkm3, 6,1419 x 1010km2in 4,39264 x 105km oziroma. Če pogledamo to v perspektivi, je premer Jupitra približno 11-krat večji od Zemlje in 2,5 mase vseh drugih planetov v Osončju skupaj.
Toda kot plinski velikan ima Jupiter relativno nizko gostoto - 1,326 g / cm3– kar je manj kot ena četrtina Zemljine. To pomeni, da medtem ko je prostornina Jupitra enaka približno 1321 Zemlji, je le 318-krat večji. Nizka gostota je eden od načinov, kako lahko znanstveniki ugotovijo, da je sestavljena večinoma iz plinov, čeprav še vedno divja razprava o tem, kaj obstaja v njenem jedru (glej spodaj).
Sestava:
Jupiter je sestavljen predvsem iz plinastih in tekočih snovi. Je največji izmed plinskih velikanov in je tako kot oni razdeljen na plinasto zunanjo atmosfero in notranjost, ki je sestavljena iz gostejših materialov. Njegova zgornja atmosfera je sestavljena iz približno 88–92 % vodika in 8–12 % helija glede na volumen molekul plina in pribl. 75 % vodika in 24 % helija po masi, preostali odstotek pa je sestavljen iz drugih elementov.
Ta izrez ponazarja model notranjosti Jupitra s kamnitim jedrom, prekritim z globoko plastjo tekočega kovinskega vodika. Zasluge: Kelvinsong/Wikimedia Commons
Ozračje vsebuje sledove metana, vodne pare, amoniaka in spojin na osnovi silicija ter benzena in drugih ogljikovodikov v sledovih. Obstajajo tudi sledi ogljika, etana, vodikovega sulfida, neona, kisika, fosfina in žvepla. Kristale zamrznjenega amoniaka so opazili tudi v najbolj zunanji plasti ozračja.
Notranjost vsebuje gostejše materiale, tako da je porazdelitev približno 71 % vodika, 24 % helija in 5 masnih % drugih elementov. Verjame se, da je Jupitrovo jedro gosta mešanica elementov - okoliška plast tekočega kovinskega vodika z nekaj helija in zunanja plast pretežno iz molekularnega vodika. Jedro je bilo opisano tudi kot kamnito, vendar tudi to ostaja neznano.
Leta 1997 je obstoj jedra je bilo predlagano z gravitacijskimi meritvami, ki kažejo, da je masa od 12 do 45-krat večja od mase Zemlje ali približno 4–14 % skupne mase Jupitra. Prisotnost jedra podpirajo tudi modeli tvorbe planetov, ki kažejo, kako bi bilo kamnito ali ledeno jedro v nekem trenutku v zgodovini planeta potrebno, da bi zbrali večino vodika in helija iz protosolarne meglice.
Vendar je možno, da se je to jedro od takrat skrčilo zaradi konvekcijskih tokov vročega tekočega, kovinskega vodika, ki se meša s staljenim jedrom. To jedro zdaj morda celo ni, vendar je potrebna podrobna analiza, preden se to potrdi. The Misija Juno , ki se je začela avgusta 2011, naj bi zagotovil nekaj vpogleda v ta vprašanja in s tem napredoval pri problemu jedra.
Temperatura in tlak v Jupitru se postopoma povečujeta proti jedru. Na 'površini' naj bi bila tlak in temperatura 10 barov in 340 K (67 °C, 152 °F). V območju »faznega prehoda«, kjer vodik postane kovinski, se domneva, da je temperatura 10.000 K (9.700 °C; 17.500 °F) in tlak 200 GPa. Temperatura na meji jedra je ocenjena na 36.000 K (35.700 °C; 64.300 °F), notranji tlak pa na približno 3.000–4.500 GPa.
lune:
Sistem Jovian trenutno vključuje 67 znanih lun. Štirje največji so znani kot Galilejske lune , ki so poimenovani po svojem odkritju, Galileo Galilei . Vključujejo: the , vulkansko najbolj aktivno telo v našem Osončju; Evrope , za katerega se sumi, da ima ogromen podzemni ocean; Ganimed , največja luna v našem Osončju; in Callisto , ki naj bi imel tudi podpovršinski ocean in vsebuje nekaj najstarejših površinskih materialov v Osončju.
Potem je tu še Notranja skupina (ali skupina Amalthea), ki jo sestavljajo štiri majhne lune, ki imajo premer manj kot 200 km, krožijo v polmerih manj kot 200.000 km in imajo orbitalni naklon manj kot pol stopinje. V to skupino spadajo lune Metis , Adrastea , Amalthea , in Tebe . Skupaj s številnimi še nevidnimi notranjimi lunami te lune obnavljajo in vzdržujejo Jupitrov šibek sistem obročev.
Jupiter ima tudi vrsto nepravilnih satelitov, ki so bistveno manjši in imajo bolj oddaljene in ekscentrične orbite kot drugi. Te lune so razdeljene na družine, ki imajo podobnosti v orbiti in sestavi, in naj bi bile v veliki meri posledica trkov velikih predmetov, ki jih je ujela Jupitrova gravitacija.
Ilustracija Jupitra in Galilejevih satelitov. Zasluge: NASA
Zanimiva dejstva:
Podobno kot Zemlja doživlja Jupiter aurore blizu njenega severnega in južnega pola. Toda na Jupitru je avroralna aktivnost veliko bolj intenzivna in se redko kdaj ustavi. Intenzivno sevanje, Jupitrovo magnetno polje in obilica materiala iz Iovih vulkanov, ki reagirajo z Jupitrovo ionosfero, ustvarjajo svetlobno predstavo, ki je resnično spektakularna.
Jupiter ima tudi nasilno ozračje. Veter v oblakih lahko doseže hitrost do 620 km/h (385 mph). Nevihte nastanejo v nekaj urah in lahko čez noč dosežejo premer na tisoče kilometrov. Ena nevihta, Velika rdeča pega , divja vsaj od poznega 1600-ih. Nevihta se je skozi svojo zgodovino krčila in širila; toda leta 2012 je bilo predlagano, da velikanska rdeča pega lahko sčasoma izgine .
Odkritje eksoplanetov je pokazalo, da so planeti lahko celo večji od Jupitra. Pravzaprav je število ' Super Jupiterji «, ki ga je v zadnjih nekaj letih opazila vesoljska sonda Kepler (kot tudi zemeljski teleskopi), je osupljiva. Dejansko je bilo od leta 2015 identificiranih več kot 300 takšnih planetov.
Pomembni primeri vključujejo PSR B1620-26 b (Metuzalem), ki je bil prvi opazovan super-Jupiter (leta 2003). Z 12,7 milijarde let je tudi tretji najstarejši znani planet v vesolju. Obstaja tudi HD 80606 b (Niobe), ki ima najbolj ekscentrično orbito od vseh znanih planetov, in 2M1207b (Lerna), ki kroži okoli rjavega škrata Fomalhaut b (Illion).
Znanstveniki teoretizirajo, da bi lahko dobiček plina postal 15-krat večji od Jupitra, preden začne fuzijo devterija, zaradi česar postane zvezda rjava pritlikavka. Tudi dobra stvar, saj je zadnja stvar, ki jo Osončje potrebuje, da Jupiter postane nov!
Jupiter so ustrezno poimenovali stari Rimljani, ki so se odločili poimenovati po kralju bogov (Jupiter ali Jove). Bolj ko smo spoznali in razumeli ta najbolj masivni Sončev planet, bolj se zdi vreden tega imena.
Če se sprašujete, evo kako veliki planeti lahko dobijo z veliko maso, in tukaj je, kaj je največja zvezda v vesolju . In tukaj je 2. največji planet v Osončju.
Tukaj je še en članek o ki je največji planet v Osončju , in tukaj je, kaj je najmanjši planet v Osončju .
Posneli smo celo serijo podcastov o Osončje pri Astronomy Cast . Preverite jih tukaj.
Viri:
