Планета юпитер
Содержание:
- Краткая история изучения
- Масштабы гиганта в цифрах
- Гравитационная постоянная
- Противостояние
- Сколько длится день на Нептуне
- Историческая справка
- Атмосфера
- Текущие лучшие оценки
- Сколько длится день на Земле
- Гравитационная постоянная
- Структура (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Затмения и покрытия
- Юпитер в культуре
- Сравнение диаметров
- Горизонтальный параллакс
- Атмосфера и температура планеты Юпитер
- Поверхность Юпитера
- Есть ли у Юпитера конкуренты?
- Сколько длится день на Марсе
- Контекст и последствия
- Структура
- История открытия и исследования
- Гравитационная постоянная
Краткая история изучения
Как становится ясно, впервые Юпитер был замечен ещё народами древнего мира, которые вели за ним наблюдения. Однако, по-настоящему серьёзные исследования планеты-гиганта начались в 17 веке. Именно в это время Галилео Галилей изобрёл свой телескоп и приступил к изучению Юпитера, в ходе которого ему удалось обнаружить четыре самых крупных спутника планеты.
Следующим стал Джованни Кассини, франко-итальянский инженер и астроном. Он впервые заметил на Юпитере полосы и пятна.
В 17 века Оле Рёмер изучил затмение спутников планеты, что позволило ему рассчитать точное положение её спутников и, в конце концов, установить величину скорости света.
Позже появление мощных телескопов и космических аппаратов сделало изучение Юпитера очень активным. Ведущую роль на себя взяло аэрокосмическое агенство США «НАСА», которое осуществило запуск огромного количества космических станций, зондов и других аппаратов. С помощью каждого из них были получены важнейшие данные, которые позволили изучить происходящие на Юпитере и его спутниках процессы и понять механизмы их протекания
Масштабы гиганта в цифрах
Приблизительное сравнение размеров планет и Солнца
По диаметру этот газовый гигант примерно в 11,2 раза больше и в 318 раз тяжелее Земли. Его размеры поражают воображение. Если собрать все другие планеты и сложить в одну, то образованное тело все равно будет в 2,5 раза меньше газового гиганта.
Композитное изображения фрагментов кометы и Юпитера
Обладая мощным гравитационным полем, этот небесный монстр притягивает к себе пролетающие мимо объекты. Так в 1992 году комета, оказавшаяся недалеко от Юпитера (примерно в 15 тыс. км), развалилась на отдельные фрагменты, упавшие впоследствии в его атмосферу. Не будь газового гиганта, закрывающего своим гравитационным «зонтиком» часть космического пространства, до Земли долетало бы значительно большее количество небесных тел, несущих угрозу жизни.
Сравнение размеров Юпитера и Земли
Охарактеризовать габариты этой планеты можно экваториальным и полярным радиусом, которые составляют 71 492 км и 66 854 км соответственно. Юпитер несколько деформирован с полюсов, что объясняется высокой скоростью вращения, благодаря которой, он совершает оборот вокруг своей оси за 9,925 часа. Возникают центробежные силы, растягивающие небесное тело тем сильнее, чем расстояние дальше от оси вращения и ближе к экваториальной плоскости. В результате Юпитер обрел форму, известную как сплющенный сфероид.
Сравнение Земли и Юпитера
Для упрощения математических расчетов газовый гигант часто представляют в виде шара диаметром 139 822 км. Площадь условной поверхности планеты равна 6,21796х10*10 км2, что в 122 раза больше, чем у Земли
Чтобы оценить грандиозность масштабов Юпитера, нужно всего лишь обратить внимание на знаменитое Красное пятно, вокруг которого было сломано и продолжает ломаться множество научных копий. Предполагается, что длина этого уникального атмосферного образования составляет от 24 до 40 тыс
км, в то время как средний радиус Земли – всего 6371 км. Получается, что в таком пятне могут «утонуть» две-три такие планеты, как наша.
Гравитационная постоянная
Масса Юпитера получается из измеренного значения, называемого Юпитерианский массовый параметр, который обозначается GMJ. Масса Юпитера рассчитывается путем деления GMJ постоянным грамм. Для таких небесных тел, как Юпитер, Земля и Солнце, значение GM продукт известен многим порядки величины точнее, чем любой фактор независимо. Ограниченная точность доступна для грамм ограничивает неопределенность полученной массы. По этой причине астрономы часто предпочитают ссылаться на гравитационный параметр, а не на явную массу. В GM продукты используются при вычислении отношения массы Юпитера к другим объектам.
В 2015 г. Международный астрономический союз определил номинальный параметр массы Юпитера оставаться постоянным, несмотря на последующее улучшение точности измерения MJ. Эта константа определяется как точно
- (граммM)JN=1.2668653×1017 м3s2{displaystyle ({mathcal {GM}}) _ {mathrm {J}} ^ {mathrm {N}} = 1,266 8653 imes 10 ^ {17} {ext {m}} ^ {3} / {ext {s} } ^ {2}}
Если точная масса Юпитера необходима в единицах СИ, ее можно вычислить в терминах гравитационная постоянная, грамм разделив GM к грамм.
Противостояние
Противостояние Юпитера – это такое положение планеты, когда она находится на одной линии с Землёй и Солнцем. При этом Земля находится посередине. Во время противостояния газовый гигант предстаёт земному наблюдателю во всей красе. Дело в том, что благодаря такому положению, Солнце полностью освещает планету и при этом не слепит своим сиянием самого наблюдателя.
Противостояние
Для того чтобы своими глазами наблюдать за ближайшим к нам гигантом, достаточно узнать, через какой точный промежуток времени повторяются противостояния Юпитера. Период этот сравнительно небольшой – всего 399 суток. Так что, если даже пропустить недавнее противостояние Юпитера, ждать придётся чуть более года.
А наблюдать гигантскую планету, и даже её спутники, в этот особенный период на небосводе можно вооружившись самым простым биноклем.
https://youtube.com/watch?v=IvoXhaRcY1E
Сколько длится день на Нептуне
Наконец, Нептун. Нептун так далеко, что его сидерический период составляет 167,79 земных лет или 60 190,03 суток.
Как и в случае с Ураном, продолжительность суток на этой планете вычислить довольно сложно. Чисто физически, Нептун поворачивается вокруг оси за 16 часов 6 минут и 36 секунд земного времени (0,6713 земных суток).
Но из-за разности в скоростях атмосферных ветров, мы получим довольно большой разброс:
- Экваториальная зона атмосферы планеты вращается со скоростью примерно 12 часов.
- В полярных областях скорости падают до 18 часов на оборот.
- Скорость вращения магнитного поля составляет 16,1 часов.
Дифференциальное вращение здесь выражено ярче, чем у любой другой планеты в Солнечной системе, что приводит к сильному широтному сдвигу ветра.
Кроме того, наклон оси Нептуна в 28.32° приводит к сезонным колебаниям, похожим на Земные и Марсианские, правда продолжительность сезонов тут так велика, что длятся они лет по 40, по земному счету.
Если бы карликовая планета Эрида была обитаемой, нового года здесь ждали бы 558 земных лет
Историческая справка
-
Основная статья: История T14
Англо-американское сотрудничество в отношении обмена идеями в области танковой политики и выработки требований к танкам началась в июне 1940 г., когда в США прибыла Британская танковая миссия для выбора танков для армии. Первым результатом этого сотрудничества стал заказ на средние танки М3 «Grant» — М3, модифицированный в соответствии с британскими требованиями. Генерал-майор Чарльз М. Вессон, начальник АТС в сентябре 1941 г. направил американскую миссию в Великобританию для того, чтобы из первых рук узнать о боевом применении танков, британскую оценку американского вооружения и их взгляды и требования к будущим танкам. Среди обсуждавшихся идей оказалась и мысль о машине с пушкой большего калибра и тяжелым бронированием, потребность в котором в это время испытывали англичане в связи с опытом боев с германскими войсками в Западной пустыне. (Отчасти благодаря таким рассуждениям, отчасти из-за разочарования в первых модификациях пехотного танка «Churchill» британцы начали разработку более тяжелого танка A27L («Centaur») — А28, а видоизменения этого проекта вскоре привели к штурмовому танку А33 Excelsior как возможной замене «Churchill».
В сентябре 1941 года этот британский взгляд нашёл понимание у артиллерийско-технической службы США, которая тогда вела разработку тяжёлого танка M6 и защищала идею необходимости тяжелых танков для Армии США. В декабре 1941 г. АТС начала исследование тяжелого штурмового танка, который в общих чертах соответствовал британским требованиям и включал часть конструктивных решений, аналогичных Т1 (М6) и новому среднему танку М4, с намерением использовать по возможности узлы и агрегаты последнего. Танк должен был иметь 75-мм пушку М3 с возможностью замены ее британской 6-фунтовой (57-мм) пушкой и максимальную толщину брони 75-100 мм. Планировалось использовать танковый двигатель Ford с последующей заменой более мощным. Собранный танк Т14 имел трансмиссию, аналогичную М4 и стандартный танковый двигатель Ford. Однако передаточное число уменьшили для снижения максимальной скорости хода. Вооружение в целом повторяло танк М4, а подвеску и гусеницы взяли от танка М6.
В марте 1942 года в США прибыла новая Британская танковая миссия в основном для разрешения проблем поставок, но рассматривалась и возможность постройки в Америке для Великобритании штурмового танка американской разработки, получившего обозначение Т14. С артиллерийско-технической службой было достигнуто соглашение на 8500 машин и началась детальная проработка проекта. В 1943 году построили две опытные машины, но испытания показали необходимость доработки гусениц и подвески. В 1944 году один из прототипов направили в Великобританию для испытаний и доработок, но к тому времени приоритеты британской танковой политики изменились в пользу крейсерских танков с сильным вооружением, а в качестве тяжёлого пехотного танка сохранился доработанный «Churchill». Таким образом, британский интерес к Т14 пропал, АТС в декабре 1944 года прекратила доработку проекта, и машина так и не достигла стадии производства.
Атмосфера
Красный оттенок некоторых облаков планеты указывает на то, что Юпитер включает в себя не только водород, но и сложные соединения. В атмосфере планеты содержится метан, аммиак и даже частички водяного пара. Кроме того, были выявлены следы этана, фосфина, угарного газа, пропана, ацетилена. Из этих веществ сложно выделить одно, которое и является причиной оригинального цвета облаков. Это с одинаковой вероятностью могут быть соединения серы, органических веществ или же фосфора.
Более светлые и темные полосы, расположенные параллельно экватору планеты — разнонаправленные атмосферные течения. Их скорость может развиваться до 100 метров в секунду. Граница течений богата огромными завихрениями. Самое впечатляющее из них — Большое красное Пятно. Этот вихрь бушует более 300 лет и имеет размеры 15х30 тысяч км. Время возникновения урагана неизвестно. Предположительно, что свирепствует он уже тысячи лет. Полный оборот вокруг своей оси ураган совершает за неделю. Атмосфера Юпитера богата схожими вихрями, имеющими, однако, гораздо меньшие размеры и живущими не дольше двух лет.
Текущие лучшие оценки
Текущее наиболее известное значение массы Юпитера может быть выражено как 1898130 йоттаграммы:
- MJ=(1.89813±0.00019)×1027 кг,{displaystyle M_ {mathrm {J}} = (189813pm 0,00019) imes 10 ^ {27} {ext {kg}},}
который о1⁄1000 такой же массивный, как солнце (около 0,1%M☉):
- MJ=11047.348644±0.000017M⊙≈(9.547919±0.000002)×10−4M⊙.{displaystyle M_ {mathrm {J}} = {frac {1} {1047.348644pm 0.000017}} M_ {odot} приблизительно (9.547919pm 0.000002) imes 10 ^ {- 4} M_ {odot}.}
Юпитер в 318 раз массивнее Земли:
- MJ=3.1782838×102M⊕.{displaystyle M_ {mathrm {J}} = 3.1782838 imes 10 ^ {2} M_ {oplus}.}
Сколько длится день на Земле
Когда мы думаем о сутках на Земле, мы знаем точный ответ: в них 24 часа. Но, по правде говоря, 1 оборот Земля делает не за 24, а за 23 часа 56 минут и 4,1 секунды. Так что если быть точным, один день на Земле эквивалентен 0,997 земным суткам. Вот такие мы люди странные создания – ставим соблюдение точного времени в абсолют, а сами безжалостно округляем его при первой возможности.
Для Земли – день и ночь, это основа неизменного порядка вещей. Изменяется только понимание – раньше люди думали, что с наступлением дня восходит Солнце, а оказалось наоборот.
Но, хотя продолжительность суток на Земле известна точно и не меняется, за счет того, что земная ось наклонена к плоскости эклиптики, продолжительность дня и ночи в разных сезонах и разных точках земной поверхности сильно отличается. Именно поэтому на Земле бывают и сверхкороткие “белые ночи”, когда Солнце не скрывается за горизонтом и на улице не темнеет, и сверхдлинные “полярные ночи”, когда Солнце не восходит из-за горизонта 6 месяцев.
Гравитационная постоянная
Масса Юпитера получается из измеренного значения, называемого Юпитерианский массовый параметр, который обозначается GMJ. Масса Юпитера рассчитывается путем деления GMJ постоянным грамм. Для таких небесных тел, как Юпитер, Земля и Солнце, значение GM продукт известен многим порядки величины точнее, чем любой фактор независимо. Ограниченная точность доступна для грамм ограничивает неопределенность полученной массы. По этой причине астрономы часто предпочитают ссылаться на гравитационный параметр, а не на явную массу. В GM продукты используются при вычислении отношения массы Юпитера к другим объектам.
В 2015 г. Международный астрономический союз определил номинальный параметр массы Юпитера оставаться постоянным, несмотря на последующее улучшение точности измерения MJ. Эта константа определяется как точно
- (граммM)JN=1.2668653×1017 м3s2{displaystyle ({mathcal {GM}}) _ {mathrm {J}} ^ {mathrm {N}} = 1,266 8653 imes 10 ^ {17} {ext {m}} ^ {3} / {ext {s} } ^ {2}}
Если точная масса Юпитера необходима в единицах СИ, ее можно вычислить в терминах гравитационная постоянная, грамм разделив GM к грамм.
Структура (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Структура планеты многослойна, однако сложно говорить о конкретных параметрах. Можно рассуждать лишь об одной возможной модели. Атмосферой планеты считается слой, начинающийся от верхней части облачного и простирающийся на глубину порядка 1000 километров. На нижней грани атмосферного слоя давление до 150 тысяч атмосфер. Температура планеты на этой границе около 2000 К.
Ниже этой области находится газо-жидкий слой водорода. Этот пласт характеризуется переходом газообразного вещества в жидкость по мере углубления. Наука в настоящее время не может описать данный процесс с точки зрения физики. Известно, что при температуре, превышающей 33 К, водород существует только в виде газа. Однако Юпитер полностью разрушает эту аксиому.
В нижней части слоя водорода давление равно 700000 атмосфер, температура же увеличивается до 6500 К. Ниже располагается океан жидкого водорода без малейших частиц газа. Под этим пластом находится ионизированный, распавшийся на атомы водород. Это и есть причина сильного магнитного поля планеты.
Масса Юпитера известна, но вот о массе его ядра сложно говорить определенно. Ученые считают, что она может быть больше земной в 5 или 15 раз. Имеет оно температуру в 25000-30000 градусов при давлении в 70 млн атмосфер.
Затмения и покрытия
В ходе своего движения вокруг планеты спутники регулярно заходят в тень, которую отбрасывает Юпитер, поэтому они исчезают из области видимости. Данное явление именуют затмением. При этом, когда спутники входят в тень, они исчезают не сразу, а постепенно. Каллисто и Ганимед быстрее, Европа и Ио медленнее. Также весьма занимателен процесс наблюдения выхода спутника из тени. Помните, что зафиксировать сам момент выхода спутника очень сложно. Если при его входе астроном видит, как спутник постепенно теряет свою окраску, а потом исчезает совсем, то при выходе все происходит наоборот. Нужно внимательно приглядываться к предполагаемой точку выхода, а не зная точное место появления спутника, можно запросто пропустить момент «разгорания».
Частичное покрытие спутника
Если в ходе своего движения спутник заходит за планету, это называется «покрытие». Различают две фазы покрытия спутников планеты: их появление из-за планеты и их заход за нее. В первом случае астроном наблюдает медленное появление нароста, которой затем трансформируется в каплю, отделяющуюся от диска Юпитера. Во втором случае, напротив, наблюдается слияние планеты и спутника.
Юпитер в культуре
Как яркое небесное тело, Юпитер привлекал внимание наблюдателей с древности и, соответственно, становился объектом поклонения. Например, с ним связан культ семитского божества Гада, индийский религиозный праздник Кумбха-мела, китайское божество Тай-Суй (см
также Три звёздных старца). Своё современное название планета несёт со времён Древнего Рима, жители которого так называли своего верховного бога.
Юпитер играет одну из ключевых ролей в астрологии, символизируя собой мощь, процветание, удачу.
Согласно представлениям астрологов, Юпитер является царём планет. Древние тюрки и монголы полагали, что эта планета способна влиять на природные и общественные процессы.
Планета также широко присутствует в целом ряде современных художественных произведений:
- «Путешествия в другие миры » Джона Джекоба Астора IV (1894);
- «Завоевание двух миров» Эдмонда Гамильтона (1932);
- «Люди-скелеты Юпитера» Эдгара Райса Берроуза (1943);
- Б. Красногорского и Д. Святского «Острова эфирного океана»(1914);
- «Покупаем Юпитер» Айзека Азимова (1958);
- «Кража Юпитера» Дональда Моффита;
- В период с 1983 по 2001 гг. свет увидела целая серия под названием «Биография космического тирана» (автор — Пирс Энтони);
- «Путь на Амальтею» Аркадия и Бориса Стругацких (1959);
- Трилогия «Золотой век» Джона Райта (2002—2003);
- «Дар Юпитера» Тимоти Зана (2002)
Также Юпитер не обойдён вниманием и такими жанрами, как комиксы и манга. В частности, в манге «Battle Angel» Юкито Кисиро среди прочего описывается сфера Дайсона, построенная вокруг Юпитера
В комиксе «2000 год нашей эры» главный персонаж, Дан Дар, вместе со своими союзниками сражается против коварной цивилизации инопланетян, разместивших свою базу на Юпитере. В манге и аниме-мультсериале «Сейлор Мун» планету Юпитер олицетворяет девушка-воительница Сейлор Юпитер, она же Макото Кино.
Планета играет важную роль и в сюжетах некоторых теле- и кинофильмов. В их числе, телесериал «Космический патруль», в совместном японо-американском фильме 1965 года «Годзилла против Монстра Зеро», в «Космической одиссее» режиссёра Стенли Кубрика, в японском научно-фантастическом фильме по роману Сакё Комацу «Прощай, Юпитер»и других.
Сравнение диаметров
В среднем диаметр этого небесного тела составляет 139822 км, что почти в 11 раз больше аналогичного параметра Земли. Знаменитый ураган, движущийся вокруг планеты, — БКП — имел в разные годы длину от 24000 до 40000 км. Наша планета со средним радиусом 6371 км просто утонула бы в этом атмосферном образовании.
В космосе существует как минимум 1 объект, который больше Юпитера. Это открытая в середине 2000-х гг., находящаяся в созвездии Геркулеса экзопланета TrES-4. Тоже газовый гигант, и он превосходит по своим размерам нашего «великана» в 1,8 раз. Но в Солнечной системе Юпитер не является наибольшим космическим телом — по радиусу он уступает Солнцу в 10 раз.
Горизонтальный параллакс
Параллакс – понятие, которые мы редко используем в повседневной жизни. Но именно с его помощью можно измерить расстояние до других планет, находясь на Земле.
Этот термин происходит от греческого слова со значением «чередование». Суть метода в том, что земной наблюдатель может измерить разницу между углом положения небесного тела в разное время суток. Оно «чередуется» из-за постоянного вращения планеты.
В зависимости от того, что принимается за точку отсчёта, различают суточный, горизонтальный и годичный параллаксы.
Горизонтальный параллакс – это смещение наблюдаемого объекта на самом горизонте Земли. К примеру, горизонтальный параллакс Юпитера, наблюдаемого с Земли в противостояние равен 2,2 координатным секундам.
Горизонтальный параллакс
Атмосфера и температура планеты Юпитер
Атмосфера планеты является крупнейшей в Солнечной системе и состоит из 90% водорода и 10% гелия. В отличие от Земли, Юпитер — газовый гигант и не имеет четкой границы между атмосферой и остальной частью планеты. Если бы вы смогли опуститься вниз, к центру планеты, то плотность и температура водорода и гелия стали бы изменяться.
Поверхность Юпитера
Ученые выделяют слои на основе этих особенностей, в порядке их убывания от ядра:
- тропосфера;
- стратосфера;
- термосфера;
- экзосфера
У Юпитера нет твердой поверхности, поэтому за некую условную «поверхность» ученые определяют нижнюю границу его атмосферы в точке, где давление составляет 1 бар.
Тропопауза определяет границу между тропосферой и стратосферой — это около 50 км над условной «поверхностью» планеты.
Стратосфера поднимается на высоту 320 км, и давление продолжает снижаться, в то время как температура возрастает. Эта высота отмечает границу между стратосферой и термосферой. Температура термосферы поднимается до 1000 К на высоте 1000 км.
Все облака и штормы, которые мы можем видеть, расположены в нижней части тропосферы и формируются из аммиака, сероводорода и воды.
Вы, возможно, заметили, что в его атмосфере существуют различные овалы и круги — это вихри и штормы, которые бушуют в крайне нестабильной атмосфере.
Большое Красное Пятно
Большое Красное Пятно Юпитера (БКП) это атмосферный шторм, который бушует в Южном полушарии вот уже 400 лет.
Он настолько огромен, что его можно наблюдать даже из земных телескопов. Многие считают, что Джованни Кассини впервые наблюдал его в конце 1600-х годов, но ученые сомневаются, что он сформировался в то время. Около 100 лет назад, эта буря имела размер более 40000 км в поперечнике.
В настоящее время его размер сокращается. При нынешних темпах сокращения, оно может стать круговым к 2040 году. Ученые сомневаются, что это произойдет, потому что влияние соседних струйных течений может полностью изменить картину. Пока не известно, как долго будет длиться изменение его размера. Как видите, красное пятно это довольно загадочный объект, оно является предметом будущего большого исследования.
Малое Красное Пятно
Другое крупное красное пятно было найдено в 2000 году и с тех пор неуклонно растет. Как и Большое Красное Пятно, оно также антициклоническое. Из-за своего сходства с БКП, это красное пятно (которое носит официальное имя Овал) часто называют «Маленькое Красное Пятно» или «Little Red Spot».
Большое и Малое красное пятно
В отличие от вихрей, которые сохраняются в течение длительного времени, бури более кратковременны. Многие из них могут существовать в течение нескольких месяцев, но, в среднем, они длятся в течение 4 дней. Возникновение бурь в атмосфере достигает кульминации каждые 15-17 лет. Бури сопровождаются молниями, так же, как и на Земле.
Поверхность Юпитера
При наблюдении в телескоп исследователь видит густые облака́, но эти облака́ не похожи на земные, они не являются водяным паром, а представляют
собой слой газа, из которого состоит планета. В телескопе Юпитер виден желтоватым. На поверхности планеты видны широкие полосы газа, движущиеся
параллельно экватору. По краям этих полос заметны признаки вихревого движения газа. Характерной особенностью поверхности Юпитера является наличие светлых
округлых пятен среди облаков. Эти пятна были открыты ещё в первой половине XVII века. Как установлено, они являются гигантскими вихрями, господствующими на
поверхности Юпитера. Такие атмосферные вихри существуют на этой планете от нескольких недель до нескольких месяцев, а некоторые могут бушевать десятки лет.
Они возникают, исчезают или сливаются с другими вихрями. Например, два вихря, известные под названием Белые Овалы, поперечником в 10 тысяч
километров каждый, за которыми велось наблюдение в течение более 60 лет, в 1998 году слились в один гигантский вихрь.
Большое Красное Пятно
Наибольший интерес среди поверхностных объектов на Юпитере представляет так называемое Большое Красное Пятно, обнаруженное
в 1664 году французским астрономом Джан Доменико Кассини. Большое Красное Пятно находится в южной части планеты и за три с половиной века почти не переместилось
и мало изменило свои размеры и форму. А размеры этого «родимого пятна́» Юпитера колоссальны: 12000 км по широте и 48000 км по долготе. Розоватый цвет этого
Пятна периодически меняется, то усиливая яркость, то становясь более блеклым.
Существующее предположение о том, что Большое Красное Пятно является огромным облаком или местом, где бушует суперви́хрь или мощный циклон,
может вызвать у кого-то сомнения. В самом деле, очень трудно понять, как облако или область вихрей может сохранять свои размеры и форму, а также место своего
расположения на протяжении многих столетий. Впрочем, наши понятия и представления определяются земными условиями, а на Юпитере условия совершенно
другие. По последним данным, Большое Красное Пятно – это огромный вихрь, который вращается вокруг своей оси с периодом в 6 земных суток.
А вот какую гипотезу высказал в 1950 году американский учёный Э. Великовский. Он считает, что Большое Красное Пятно осталось на поверхности
Юпитера после столкновения планеты в далёком прошлом с каким-то крупным небесным телом, в результате чего от Юпитера отделилась некоторая часть его вещества. Эта
часть вещества не исчезла в глубинах космоса, а заняла место между орбитами Меркурия и Земли и превратилась в нашу космическую соседку Венеру. Правда, перед
тем как выбрать себе место потеплее, будущая Венера изрядно поблужда́ла по просторам Солнечной системы.
Подтверждение своей гипотезе Э. Великовский нашёл, по его мнению, самое надёжное. В основу доказательства правильности гипотезы он всерьёз
положил древнегреческий миф об Афине-Палладе, которая, как известно, родилась из головы Зевса. Наверняка эта красивая гипотеза не могла бы возникнуть, если бы её
автор знал, что у Юпитера твёрдое вещество находится только в его ядре, на глубине не менее 60 тысяч км от поверхности. Оторвать же от планеты какой-то
объём газа и унести его в космос представляется крайне проблематичным. Ну, а какое отношение к астрономической науке имеет бог-громовержец Зевс, мы и не
спрашиваем, потому что знаем – никакого.
Есть ли у Юпитера конкуренты?
Сравнение Юпитера и Сатурна. Масштаб не соблюден.
Вряд ли наш газовый гигант настолько уникален, что не имеет более крупных собратьев в других звездных системах и галактиках. Теория предполагает наличие в космическом пространстве горячих «юпитеров» – планет по составу и размерам, похожим на планету Солнечной системы, но только имеющим температуру поверхности от 1000 до 3000 К. Такие небесные тела расположены ближе к своей звезде, а потому более нагреты. Кстати, если бы Юпитер находился в подобных условиях, то имел бы размеры в разы большие, чем сейчас.
Самая большая из известных планет
Время от времени астрономы сообщают об открытии экзопланет, среди которых встречаются горячие газовые гиганты. Но пока только один из них оказался больше Юпитера по размерам (в 1,8 раза), но уступает ему в массе (в 1,09 раза). Эта планета, расположенная в созвездии Геркулеса, получила наименование TrES-4. Было еще несколько сообщений об открытии крупных газовых гигантов, но ученые пока не сошлись во мнениях об истинности полученных авторами данных. Дело в том, что подобные наблюдения ведутся на пределе возможностей современной техники, а значит, не исключается большое количество ошибок.
Вы только оцените огромную атмосферу Юпитера!
Сколько длится день на Марсе
Во многих отношениях Марс больше похож на Землю, чем земная “сестра” Венера. Но в том, что касается измерения времени – Марс вообще практически близнец нашей планеты. Продолжительность суток на Марсе довольно близка к земной. Один оборот вокруг оси Марс делает за 24 часа 37 минут и 22 секунды. Это означает, что один день на Марсе эквивалентен 1,025957 земным дням. Кстати говоря, для марсианских суток есть даже специальное название – сол. Т.е. правильно говорить, сравнивая сутки на Марсе и Земле, что 1 сол = 1,026 суток.
Сезонные циклы на Марсе, также похожи на наши земные, больше чем на любой другой планете, из-за наклона его оси на 25,19°. В результате марсианские дни также зимой становятся короче, а летом длиннее.
Однако из-за большого расстояния до Марса, сезоны здесь длятся дольше, чем на Земле. Это приводит к тому, что Марсианский год длится вдвое дольше земного – и составляет 686,971 земных суток или 668,5991 сола.
Закат на Марсе
Контекст и последствия
Масса Юпитера в 2,5 раза больше массы всех других планет Солнечной системы вместе взятых — это настолько массивно, что его барицентр с Солнцем находится за поверхностью Солнца на расстоянии 1,068 солнечного радиуса от центра Солнца.
Поскольку масса Юпитера настолько велика по сравнению с другими объектами в Солнечной системе, влияние его гравитации необходимо учитывать при вычислении траекторий спутников и точных орбит других тел в Солнечной системе, включая Луну Земли и даже Плутон.
Теоретические модели показывают, что если бы Юпитер имел гораздо большую массу, чем в настоящее время, его атмосфера разрушилась бы, а планета сжалась бы. При небольших изменениях массы радиус существенно не изменился бы, но выше примерно 500 M ⊕ (1,6 массы Юпитера) внутреннее пространство стало бы настолько сжатым под повышенным давлением, что его объем уменьшился бы, несмотря на увеличивающееся количество вещества. В результате считается, что диаметр Юпитера такой же, как у планеты с его составом и эволюционной историей. Процесс дальнейшего сжатия с увеличением массы будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто заметное звездное зажигание , как в коричневых карликах с большой массой около 50 масс Юпитера. Юпитер должен быть примерно в 80 раз массивнее, чтобы сплавить водород и стать звездой .
Структура
Структура планеты многослойна, однако сложно говорить о конкретных параметрах. Можно рассуждать лишь об одной возможной модели. Атмосферой планеты считается слой, начинающийся от верхней части облачного и простирающийся на глубину порядка 1000 километров. На нижней грани атмосферного слоя давление до 150 тысяч атмосфер. Температура планеты на этой границе около 2000 К.
Ниже этой области находится газо-жидкий слой водорода. Этот пласт характеризуется переходом газообразного вещества в жидкость по мере углубления. Наука в настоящее время не может описать данный процесс с точки зрения физики. Известно, что при температуре, превышающей 33 К, водород существует только в виде газа. Однако Юпитер полностью разрушает эту аксиому.
В нижней части слоя водорода давление равно 700000 атмосфер, температура же увеличивается до 6500 К. Ниже располагается океан жидкого водорода без малейших частиц газа. Под этим пластом находится ионизированный, распавшийся на атомы водород. Это и есть причина сильного магнитного поля планеты.
Масса Юпитера известна, но вот о массе его ядра сложно говорить определенно. Ученые считают, что она может быть больше земной в 5 или 15 раз. Имеет оно температуру в 25000-30000 градусов при давлении в 70 млн атмосфер.
История открытия и исследования
Наблюдения за газовым гигантом проводились еще с древних времен. Шумеры называли планету «белая звезда». Астрономы древнего Китая подробно описали движение планеты, а инки наблюдали за спутниками, называя его «амбаром». Римляне же назвали планету в честь верховного божества и отца всех древнеримских богов.
Впервые увидел планету в телескоп Галилео Галилей. Он же открыл 4 самых крупных спутника Юпитера. Наблюдения за планетой и ее спутниками также помогли средневековым астрономам вычислить примерную скорость света.
Активно изучать газового
гиганта стали в XX
веке после появления межпланетных станций и космических телескопов. Примечательно,
что все космические аппараты, запускаемые к нему, принадлежат NASA. Первые снимки планеты, полученные в
высоком разрешении, произвели межпланетные аппараты серии Вояджер. Первый
орбитальный спутник, космический аппарат Галилео, помог установить состав юпитерианской
атмосферы и динамику процессов внутри нее, а также получить новые сведения о
естественных спутниках газового исполина. Межпланетная станция Юнона,
запущенная в 2011 году, занимается изучение полюсов Юпитера. В ближайшем
будущем планируется запуск американо-европейской и российско-европейской
межпланетных миссий с целью изучения
пятой от Солнца планеты и ее многочисленных спутников.
Гравитационная постоянная
Масса Юпитера происходит от измеренного значения называется Иовиан массовый параметр , который обозначается с GM J . Масса Юпитера рассчитывается путем деления GM J константы G . Для таких небесных тел, как Юпитер, Земля и Солнце, значение GM- продукта известно на много порядков точнее, чем любой из этих факторов независимо друг от друга. Ограниченная точность, доступная для G, ограничивает неопределенность производной массы. По этой причине астрономы часто предпочитают ссылаться на гравитационный параметр, а не на явную массу. В GM продукты используются при вычислении отношения Jupiter массы по отношению к другим объектам.
В 2015 году Международный астрономический союз определил номинальный параметр юпитерианскую массовый оставаться постоянной , независимо от последующих усовершенствований в точности измерения M J . Эта константа определяется как точно
- (граммM)JNзнак равно1,2668653×1017 м3s2{\ displaystyle ({\ mathcal {GM}}) _ {\ mathrm {J}} ^ {\ mathrm {N}} = 1.266 \, 8653 \ times 10 ^ {17} {\ text {m}} ^ {3 } / {\ text {s}} ^ {2}}
Если явная масса Юпитера необходима в системе единиц СИ, она может быть вычислена в терминах гравитационной постоянной , G путем деления GM на G .