Древний человек наблюдал за планетой Юпитер невооруженным глазом и придумывал легенды, мифы, связанные с ее появлением, движением, необычным цветом. На службе современных ученых совершенные мощные приборы, позволяющие узнать размеры и состав гиганта, объяснить многие происходящие там процессы и явления. Интересные факты про самую большую и загадочную планету Солнечной системы заинтересуют и взрослых, и детей, позволят соприкоснуться с миром науки.
Об истории открытия
По яркости Юпитер следует за Венерой, поэтому он хорошо виден на небосводе без специального оборудования, и за яркой красной звездой человек наблюдал со времен своего появления на Земле. Впервые упоминания появились в письменных источниках Вавилона, датированных VII-VIII вв. до н. э. Можно с уверенностью сказать, что первооткрывателя у планеты нет, а первый, кто начал наблюдать за ней в телескоп собственного изготовления, был Галилео Галилей.
Благодаря телескопу, увеличивающему предмет в 30 раз, он обнаружил четыре вращающихся вокруг Юпитера спутника, назвал их Ганимед, Европа, Ио, Каллисто. Позже астрономы стали называть их галилеевы спутники. Сторонники гелиоцентрической системы получили подтверждение своим взглядам, что дало толчок к дальнейшему развитию теории науки астрономии.
Краткая информация про характеристики, строение и особенности
Как и Сатурн, Юпитер – это газовый гигант. Считается, что начало ему и Солнцу дала одна и та же туманность. Подтверждением служит их состав – примерно одинаковое соотношения гелия и водорода. Солнечной системе около 4,6 млрд лет, а спустя 1 млн лет сформировалось ядро Юпитера. Масса образовавшейся планеты меньше солнечной в 1000 раз и для запуска термоядерных реакций ее недостаточно.
Около 89% объема составляет водород, на гелий приходится около 10%, оставшийся процент составляют водяные пары, ацетилен, аммиак, метан, сероводород, фосфор и другие химические элементы. Состав планеты и газовой оболочки идентичен, четко выраженного деления на поверхность и атмосферу нет. При определенных условиях и на определенном уровне под воздействием высокого давления газообразный водород переходит в жидкое состояние.
Строение Юпитера:
- Атмосфера. Внешняя часть атмосферной оболочки водородная, в среднем слое на девять частей водорода приходится одна часть гелия, т. е. процентное соотношение оставляет 90% и 10%, нижний слой представляет собой водородно-гелиевую смесь с примесью аммиака, воды, гидросульфида аммония.
- Металлический водород – слой, глубина которого составляет от 30 до 50 тыс. км. Возникает при очень высоких температурах и давлении примерно в 1 млн атмосфер.
- Твердое каменное ядро, диаметром около 20 тыс. км.
Верхние слои атмосферы прогреваются сильнее, чем нижние, температурные показатели там выше. При снижении температура уменьшается, давление растет. При продвижении к центру растет и температура, и давление.
Основные характеристики:
- m (масса) = 1, 89861027кг, что в 317 раз больше массы Земли и в 2,5 раза массы всех планет Солнечной системы;
- V (объем) = 1,431281015км3, что в 1300 раз больше земного объема;
- p (давление) = ≈1,326 г/см3;
- S (площадь) поверхности = 6, 217961010км2;
- R (радиус) планеты = 69 911 ±6 км;
- ускорение свободного падения = 24,79 м/с2, что в 2,5 раза превышает показатель на Земле;
- t (температура) на поверхности = ≈9 000 °С, на вершине облаков — ≈-145 °С;
- оборот вокруг оси совершается за 9 ч. 55 мин.;
- орбиту проходит за 4333 дня или за 11,9 земных года;
- расстояние до Солнца – 778, 57 млн км;
- минимальное удаление от Земли – 628 743 036 км, максимальное – 928 081 020 км;
Несмотря на огромную массу, Юпитер — не звезда. Чтобы стать ею, у Юпитера должна повыситься температура, масса увеличиться в 80 раз, что запустит процесс термоядерного синтеза в ядре. Если предположить, что это произойдет, то новая звезда в диаметре будет всего на 20% больше – увеличение массы скажется не на объеме, а на плотности. Яркость ее будет небольшой – 0,3% солнечной, поэтому при максимальном сближении с Землей будет светить в 5 300 слабее, чем Солнце.
Интересное о планете
Предлагаем 10 интересных фактов о Юпитере, которые помогут больше узнать о далеком красном гиганте:
- Большое Красное Пятно. Обнаружено в 1665 году Д. Кассини. Представляет собой ураган гигантских размеров, в котором свободно можно разместить две Земли. Длина его составляет 24-40 тыс. км, ширина – 12-14 тыс. км, глубина – 200-500 км. Размеры самого большого вихря в Солнечной системе постоянно меняются, перемещение происходит параллельно экватору, газ внутри пятна вращается против хода часовой стрелки.
- Большая скорость вращения. Если сравнивать с другими планетами, то у Юпитера она больше всех и составляет 50 000 км/ч. В отличие от Земли, которая совершает оборот за 24 часа, гиганту для совершения одного вращения требуется всего 10 часов. Вращение у полюсов происходит с меньшей, чем у экватора, скоростью, разница – 6 минут.
- Сильнейшее магнитное поле. Среди планет Солнечной системы оно самое сильное, у Земли в 14 раз слабее. Размеры поля – 650 млн км, по форме напоминает диск, тогда как у Земли оно каплевидной формы. Стрелка компаса на гиганте из газа всегда будет показывать на юг. Наличие такого мощного магнитного поля связано с металлическим водородом в глубине планеты.
- Кольца. Обнаружили кольца в 1979 году, когда Вояджер-1 пролетал мимо. Если сравнивать их с кольцами Сатурна, то они более тусклые, меньших размеров. Всего их четыре: гало, главное кольцо, два внешних паутинных кольца. По одной из версий в их составе космическая пыль и небольшие метеориты, образовавшиеся при столкновении спутников планеты. Другая версия предполагает, что кольца образованы притянутой космической пылью.
- Спутники. Наука на данное время подтвердила существование 79 спутников, среди которых главными считаются галилеевы, т. е. Ганимед, Европа, Ио, Каллисто. Бóльшие размеры имеет Ганимед, за ним идет Титан, следом – Каллисто.
- Роль защитника. Поскольку масса Юпитера огромна, то гравитационное поле очень мощное. Наряду с гравитационным полем Сатурна и Нептуна оно защищает внутренние планеты от космического мусора. К тому же, оно удерживает мелкие астероиды и не дает им приближаться к планетам.
- Мороз и жара. Измерить температуру точно невозможно, особенно вблизи ядра, где давление экстремально. На вершине облаков t≈-145 °С, поэтому аммиак и гидросульфид аммония находятся там в кристаллическом состоянии. Глубже температура поднимается до +21 °С, еще ниже достигает 9 700 °С. Если опуститься дальше, то t = 35 700 °С, что значительно выше температуры на поверхности Солнца. Из-за большой разницы температур на поверхности создаются вихревые потоки, дуют сильнейшие ветра ураганной силы.
- Исследования. Первым в сторону Юпитера полетел космический аппарат Пионер-10 (1973 год). Летел он 640 дней, исследования проводил на расстоянии 130 000 км от планеты. Спустя год полетел Пионер-11 (1974 год), летел уже 606 дней, приблизившись на 21 000 км. Полет Вояджера-1 (1979 год) занял 546 дней, Вояджера-2 – 688 дней. На орбите побывал Галилео (1989 год). Напрямую попасть на орбиту он не мог, поэтому дорога заняла 2 242 дня. Если не замедлиться, то велика вероятность пролететь мимо. Аппарат Юнона наблюдает за планетой с 2016 года, до орбиты летел 1795 дней. Другие аппараты, исследовавшие Юпитер: зонд «Улисс» (1992, 2004 г.г), «Кассини» (200 г.), «Новые горизонты» (2007 г.).
- Вода. После обработки результатов исследований, проведенных аппаратом Галилео, выяснили, что кислородом Юпитер не богат, тогда как водорода предостаточно. Вода, т. е. соединение кислорода с водородом, присутствует в вершинной части облаков в атмосфере.
- Планетарный цвет. На фото планета выглядит как шар, покрытый полосами, пятнами желтых, белых, красных, оранжевых, коричневых, белых оттенков. Цвет зависит от вихревых потоков, штормов, планетарного ветра и создается в результате контакта химических веществ и отраженного света солнца. Коричневые оттенки соответствуют «теплым» пятнам, белые – «холодным», красные – «горячим». Красное Пятно можно привести как пример горячего шторма.
Недавние открытия
Благодаря полетам космических аппаратов к Юпитеру, развитию науки, таинственная планета, так и не ставшая звездой, постепенно приоткрывает свои тайны, дающие ответы на многие вопросы.
5 интересных фактов:
- Аппарат «Юнона» делал оборот вокруг планеты за 53 дня. С его помощью было создано трехмерное изображение потоков, гравитационная карта, что позволило объяснить, когда на поверхности возникают полосы, когда завитки. Это дает возможность провести точные расчеты массы, высоты ветров. Оказывается, полосы уходят в глубину на 3 000 км, а сильнейшие ветра постоянно смещают газовые массы, затрудняя вычисления.
- Одна из лун Юпитера, а их у него больше чем у других планет, очень необычна. Назвали ее Валетудо и предрекли ей недолгую жизнь, потому что вращается она в одном с Юпитером направлении, другие вращаются в противоположную сторону. Впоследствии, по мнению ученых, столкновение с другой луной неизбежно.
- Атмосферой планеты управляют грозы и, конечно же, должны быть молнии. Их обнаружили в 1979 году, но в отличие от земных, они улавливались только в диапазоне низких частот. Позже «Юнона» дала разгадку – молнии на гиганте образуются только на полюсах, частота – четыре вспышки за одну секунду.
- В июне 2018 года «Юнона» вошла в магнитное поле Юпитера и зонд отправил на Землю сигналы, напоминающие рев, визг. Ученые объяснили звуки столкновением солнечного ветра с магнитным полем. Длительность записи с такими звуками – два часа, что говорит о протяженности такого феномена. Скорость аппарат при этом была 241 000 км/ч.
- Каждый их четырех галилеевых спутников воздействует на плазму, что приводит к возникновению на полюсах полярного сияния. «Следы», оставленные спутниками, отличаются, что хорошо заметно на снимках, сделанных с «Юноны».
Ввиду удаленности Юпитера от Земли, ограниченных возможностей современной техники, многие исследования провести невозможно. В данное время ведутся новые разработки, планируются исследовательские полеты к загадочной и мало изученной красной планете.