Юпитер (на името на римския бог на светкавицата и гръмотевицата) е гигант сред планетите на Слънчевата система, заемащ 71% от масата на всички планети. Заради размера си, както и заради яркостта си, Юпитер е известен от древни времена. От другите планети само Венера е по-ярка от Юпитер. Интересът към тази планета се засилва след откриването на характерното червено петно от Касини през 1665 г., което е проучено подробно в края на XIX век.
Открития, свързани с Юпитер
В началото на 20 век със спектроскопски анализи е определен химичният състав на атмосферата и са направени предположения и за вътрешната конструкция. За съвременните познания, свързани с Юпитер, голямо значение имат мисиите на космическите кораби “Пионер” и “Вояджър”, осъществени в края на седемдесетте години на миналия век. Космическите кораби Вояджър 1 и Вояджър 2 са от особено значение, тъй като те записаха гигантските спътници отблизо и откриха пръстена на Юпитер.
В периода 1995-2002 г. на мисия до Юпитер беше сондата “Галилео”, която освен анализи на атмосферата на Юпитер изпрати и данни за може би най-интересния спътник в Слънчевата система – Европа. През 2000 г. космическият кораб “Касини” премина покрай Юпитер, а през 2011 г. беше изстреляна сондата “Джуно”, която ще се доближи през 2016 г. Юпитер се отличава с характерната си елипсовидна форма, която е резултат от неговата структура и бързо въртене.
Стойности на физическия размер на Юпитер
Поради сплескването, което е 1/6 (Земята е 1/297), екваториалният диаметър е 143 000 km, а полярният е 137 700 km. Това са размерите на “видимата повърхност”, покрита от облаци, а техният слой е не по-дебел от 100 км. Температурата в горната част на облаците е -150°C. Средната плътност на Юпитер, както при всички планети гиганти, е много ниска – тя е 1,4 g/cm3 или малко повече от плътността на водата. Юпитер се състои основно от най-леките елементи: водород и хелий.
Химическият състав на Юпитер е близък до този на Слънцето. Юпитер се върти много бързо, тоест за 9 часа и 55 минути. Има много силно (убиващо) и обширно магнитно поле. Той обикаля около Слънцето на средно разстояние от 778 милиона км, но поради големия си ексцентричност разстоянието се променя много. Орбитата е леко наклонена спрямо еклиптиката (1°18′), а екваторът спрямо равнината на орбитата е наклонен с 3°5′.
Когато е най-близо до Земята, разстоянието на Юпитер е 589 милиона км, а когато е най-отдалечено, е 966 милиона км. Едно въртене около Слънцето отнема 12 земни години. Има десетки сателити и тънък пръстен. Гледан през мощен телескоп, Юпитер има елипсоидален вид с ивици, успоредни на екватора. На ръба е затъмнено, защото тук погледът минава през по-дебел слой атмосфера, така че облаците се различават по-трудно.
Маса и налягане
Поради голямата маса на планетата, налягането към вътрешността се повишава до няколко десетки милиона атмосфери, което заедно с високите температури води до агрегатно състояние на водорода, което се нарича газообразно-течен и течен метален водород. Вероятно по-голямата част от вътрешността на Юпитер е заета от течен метален водород, докато обвивката му се състои от газообразно-течен водород.
Когато към повърхността налягането спадне до 20 до 30 атмосфери, водородът преминава от течно-газообразно в чисто газообразно състояние. Следователно Юпитер няма рязка граница между атмосферата и повърхността, както при планетите от земния тип, а се получава постепенен преход. Атмосферата е на 1000 км височина, а облаците са в долните й слоеве. Отразената светлина, която получаваме от Юпитер, идва от горните части на облачната покривка.
Химическият състав на атмосферата на тази гигантска планета се характеризира с голямо количество водород и хелий; водородът заема пет пъти повече обем от хелия. Освен тях са представени метан, амоняк и водни пари. От нивото, където налягането е 0,1 атмосфера, температурата се повишава от двете страни както надолу, така и нагоре – в йоносферата. Най-ниската температура е около -180°C, докато средната температура на “повърхността” на Юпитер е -130°C. Юпитер има много силно магнитно поле, което произлиза от токовете на течен метален водород в ядрото. Оста на магнитното поле е под ъгъл от 11° спрямо оста на въртене. Магнитното поле е силно повлияно от най-близките спътници на Юпитер, движещи се в тази област, особено спътника Йо.
Пръстени и сателити
По време на посещенията си на Юпитер, космическите кораби Вояджър 1 и 2 през 1979 г. изпратиха сензационни изображения на пръстен около тази планета, който е съставен от много тъмни частици. Тъй като яркостта на пръстена е 10 000 пъти по-слаба от пръстена на Сатурн, той може да се види само от малко разстояние. Пръстенът има ниска плътност на частиците. Външният му диаметър е 129 000 км, а дебелината му е около 30 км.
Най-голямата яркост е отвън и намалява към вътрешността. По-финият материал на пръстена се простира почти до самата повърхност на планетата. Юпитер има над 60 открити спътника досега, най-значимите от които са 4-те големи Галилееви спътника. Те имат сферична форма и дори приличат на планети от земен тип по размер. Те се движат в равнината на екватора на Юпитер, като пътеките им са леко удължени.
Периодът на обикаляне около Юпитер е от един ден до десет дни, колкото е и периодът на въртене, тоест винаги гледат към Юпитер с една страна. Плътността на сателитите намалява с разстоянието им, като по този начин подкрепя факта, че са се образували близо до Юпитер и по същото време като него. В известен смисъл това е слънчевата система в миниатюра.
Четирите големи галилейски сателита на Юпитер е: Йо, Европа, Ганимед и Калисто. Най-големият сред тях и също така най-големият сред всички спътници в Слънчевата система е Ганимед. С изключение на Ганимед, имената са женски и идват от гръцко-латинската митология.
Йо
Йо има най-интензивната вулканична активност от всяко тяло в Слънчевата система. По размер и плътност тя е подобна на Луната. Покрит е с червено-оранжеви наслоявания, със светложълтеникави и бели повърхности и тъмни петна. Цялата повърхност е резултат от вулканична дейност. В същото време екваториалната зона е по-активна. Освен вулкани има планини с височина до 10 км, както и многобройни разломи и пукнатини, дълги няколкостотин километра. Разредената атмосфера се състои от серен диоксид. Водни пари не са открити. Тъй като водата е една от основните съставки на вулканизма на Земята, липсата на водни пари на Йо е знак, че вътрешността е дехидратирана.
Европа
Европа е почти изцяло покрита с лед и е много по-ярка от Луната, която е малко по-малка. Повърхността не показва значителни разлики във височината. Наблюдаваните сивкави ивици най-вероятно са повторно замръзнали пукнатини между айсберги. Открити са няколко кратера с диаметър около 20 км. Всъщност повърхността на Европа е ледена кора, твърде слаба, за да запази кратерите, и самата тя е обект на постоянни промени.
Ганимед
Ганимед има геологично много различна повърхност. По-старото е по-тъмно, а по-младото е по-светло. Една трета от полукълбото, обърната назад от Юпитер, заема тъмен овал, наречен Галилеево поле, с дължина 4000 km. В релефа има много ударни кратери с бели участъци (произхождащи от лед, изхвърлен от кората) и без тях. Характерни части на релефа са успоредните планински ивици с дължина стотици километри и ширина до 100 km.
Калисто
Калисто е тялото в Слънчевата система с най-голяма плътност на кратери. Те са подредени така, че да няма застъпвания между тях. Въпреки големия брой кратери, релефът е доста гладък, което означава, че деформациите се изравняват в кората с течение на времето. Не са наблюдавани по-големи кратери или планини. Най-значимият феномен е Валхала – композиция от концентрични кръгове, създадени от падането на голямо тяло.
Tags: Ганимед, Европа, Йо, Калисто, Планета, Пръстени, Сателити, Юпитер