На что похожа поверхность юпитера

Какая поверхность у Юпитера

Крупнейший объект Солнечной системы имеет шарообразную форму. Таким его делает гравитационное поле, которое удерживает материю, сжимая до предельного состояния. Из-за того, что внешние слои с чудовищной силой давят на центр, температура внутри сферы возрастает. Предположим, что некий шаттл все же вознамерился сесть на поверхность Юпитера и вошел в атмосферу. Что его ждет? Неприятный сюрприз: сначала – молекулярный гелий и водород, затем – скопления ледяных кристаллов аммиака, а за ними – водяные капли.

Модель внутренней структуры Юпитера: под облаками — слой смеси водорода и гелия толщиной около 21 тыс. км с плавным переходом от газообразной к жидкой фазе, затем — слой жидкого и металлического водорода глубиной 30—50 тыс. км. Внутри может находиться твёрдое ядро диаметром около 20 тыс. км

Миновав 5 тыс. км, корабль окунется в жидкий водород. Спустя 20 тыс. км под воздействием экстремального давления и температуры — это вещество перейдет в металлическое состояние. С другой стороны, твердой материи толщиной 45 тыс. км будет находиться плотное ядро, масса которого намного больше, чем у земной геосферы. Из чего оно состоит, никому не известно. По предположению ученых, его образуют химические элементы, в несколько раз превосходящие гелий по тяжести.

Очевидно, что пролететь сквозь газового гиганта нереально. Но где же тогда находится поверхность Юпитера? Ее «началом» принято считать верхние слои гелиево-водородной атмосферы на глубине 5 тыс. км. Отсюда заметны облака из гидросульфата аммония и заледеневшего аммиака. Чуть ниже указанной зоны дует сильнейший ветер со скоростью 360 км/ч, бесконечно блещут молнии и клубятся вулканические выбросы спутника Ио. И это, притом, что давление на выбранной высоте эквивалентно земному – 1 бар.

Вывод: поверхность Юпитера совершенно не подходит для высадки. Газообразная сверху и металлическая ближе к центру, она «враждебна» ко всем, кто осмеливается приблизиться. Данное утверждение не раз доказывали космические зонды, кометы и метеориты, встречающиеся на пути планеты. Яркий пример – аппарат Галилео, который ученые решили ликвидировать, столкнув с газовым гигантом. Скрывшись из виду, он перестал подавать сигналы уже на глубине 868 км.

Источник

Поверхность Юпитера

Юпитер – самая большая планета Солнечной системы. Эта планета удивительна не только своими размерами, но, как и другие планеты неземной группы, она интересна своим строением и составом. Поверхность Юпитера так же очень интересная область исследования ученых всего мира. Прежде всего поверхность этой планеты интересна тем, что она не привычна для понимания поверхности любой планеты. Люди думают, что на поверхность любой планеты можно опуститься и прогуляться по ней, но этого вы не найдете на Юпитере.

Поверхность Юпитера видом с Земли

Если вы заходите рассмотреть Юпитер даже из самого мощного телескопа на Земле, то максимум что вы сможете увидеть – густые облака, закрывающие всю планету. Эти облака не похожи на те, что находятся на Земле. Облака на Земле состоят из пара, а на Юпитере это вовсе не облака, а слой газа из которого и состоит планета. Размер Юпитера очень велик и поэтому в телескоп можно разглядеть желтые и красные полосы газа, движущиеся параллельно экватору планеты. На этих полосах можно увидеть вихревое движение газов. Такие вихри на поверхности Юпитера могут существовать от нескольких недель до нескольких месяцев, а некоторые из них бушуют до нескольких лет.

Самый известный и наиболее интересный объект на поверхности Юпитера – Большое красное пятно, так же его еще называют Глазом Юпитера. Интересно оно тем, что было обнаружено еще в 1664 году французским астрономом и с того момента не поменяло свою форму и размеры. По предположениям ученых там бушует самый сильный шторм в Солнечной системе. Размеры этого шторма просто поражают, он в несколько раз больше нашей планеты. Сложно предположить, что происходит в этом месте планеты, но оно вызывает особое внимание у ученых.

Условия на планете Юпитер

Сложно точно сказать, что ждет человека, если он захочет полететь к Юпитеру, но можно сказать точно, что это закончится для него смертью. Эта планета настолько огромна, что ее сила тяжести раздавит человека уже в верхних слоях атмосферы. Но ученые посылали космическую станцию вглубь самой планеты. Эта станция медленно опускалась к центру планеты, благодаря горячему водороду, находящемуся в куполе этого аппарата. Ученые знали, что этот аппарат не вернется обратно на Землю, его целью было трансляция на Землю условий на поверхности Юпитера. Все что удалось снять аппарату это сумасшедший шторм в облаках планеты, мощные молнии, которые в несколько раз превышают мощность молний на Земле. Пока этот аппарат спускался, он видел одну и ту же картину. Затем давление планеты разрушило космический аппарат и он перестал передавать сигналы на Землю. Ученые получили доказательства некоторых теорий, благодаря короткому спуску этого космического аппарата. Теперь они с уверенностью могли сказать, что Юпитер не имеет твердой поверхности, а состоит лишь из различных газов. В центре планеты находится железное ядро, которое больше Земли в десять раз.

Интересен для ученых не только сам Юпитер, но и спутники планеты Юпитер. Так как Юпитер – самая большая планета в Солнечной системе, то и имеет он больше всех спутников на своих орбитах. Все они очень разнообразны и исследуются учеными.

Источник

Удивительный Юпитер глазами «Юноны»: первые научные результаты

Похоже, наша Солнечная система — очень интересное место. Регулярно ученые предполагают, что поверхность или строение небесного тела будут однородными и скучными. Но в реальности на месте унылого пейзажа оказывается сложный рельеф или структура, живущая по своим пока неизвестным законам. Так ошиблись с Титаном и Плутоном. И первые научные данные с зонда Juno показывают, что эту же ошибку ученые совершили с Юпитером — он оказался гораздо сложней и интересней, чем они думали.

Очень общая информация

Зонд Juno («Юнона», жена Юпитера в мифологии) работает на полярной высокоэллиптической орбите с начала июля 2016 года. «Полярная» означает, что аппарат пролетает недалеко от полюсов, а «высокоэллиптическая» — что из 53 суток одного оборота пролет вблизи Юпитера занимает всего примерно два часа. Планировалось, что зонд перейдет на 14-дневную орбиту, но из-за аварии двигательной системы его оставили на промежуточной 53-дневной. Научные приборы «Юноны» позволяют в разных диапазонах заглянуть под слой облаков, а камера видимого диапазона является второстепенным инструментом. Более подробно про зонд, полет и оборудование можно почитать тут. До «Юноны» на орбите Юпитера был только один зонд — «Галилео», который проработал там с 1995 по 2003 год и был планово направлен в атмосферу Юпитера, чтобы избежать занесения земных микроорганизмов на его спутники, и, в процессе спуска, передать научные данные о верхних слоях атмосферы.

Аммиачная поэзия

Источник: NASA

Это — распределение аммиака под облачным слоем по данным микроволнового радиометра MWR. Красное — больше аммиака, синее — меньше. Под слоем облаков, которые мы видим как «поверхность» Юпитера, нет солнечного света. Ожидалось, что в таких условиях аммиак достигнет равномерного уровня на гораздо меньшей глубине, чем оказалось. А его распределение показывает, что Юпитер менее равномерно перемешан, чем предполагали. Это объясняет неожиданные данные, которые передал «Галилео» во время своего финального спуска. В 2003 году ученые предположили, что «Галилео» попал в случайный более теплый участок, но сейчас выяснилось, что спуск зондов в разных местах атмосферы будет уникальным из-за сложности ее структуры.

Экваториальный пояс аммиака, который виден как красная полоса по центру, тоже пока не имеет объяснения. Может быть, он похож на земную ячейку Хэдли, где около экватора влажный воздух поднимается вверх, участвуя в циркуляции земной атмосферы. А может быть и нет — твердая поверхность Земли, ограничивающая циркуляцию, находится гораздо ближе к верхней границе атмосферы, чем что-то аналогичное у Юпитера. Может быть, эта экваториальная аммиачная полоса простирается на огромную глубину, это смогут узнать только последующие аппараты, которые заглянут еще глубже.

Пушистое ядро

Строение Юпитера, источник: NASA

В абзаце выше я намеренно написал «что-то аналогичное» вместо «поверхности» или «ядра» Юпитера. Дело в том, что одной из задач Juno является попытка определить, есть ли у Юпитера ядро. Ученые ожидали, что по гравитационным измерениям эксперимента GSE будет обнаружено либо небольшое ледяное или каменное ядро (учитывая давление в центре Юпитера более 40 миллионов атмосфер, это не привычные нам лед или камень, а что-то само по себе очень специфическое), либо их отсутствие. Полученные данные говорят о третьем, неожиданном варианте — огромном нечетком ядре. Нечто, находящееся в центре Юпитера, гораздо больше, чем ожидалось, возможно, является частично жидким и, кроме того, может даже быть связанным с процессами в атмосфере. В земных условиях, возможно, бледным подобием такого явления являются дожди с камнями или животными, которые были подняты вверх смерчем.

Экспрессивное магнитное поле

Источник: NASA

Магнитное поле тоже преподнесло сюрпризы. Прежде всего, оно оказалось более «экспрессивным» — там, где оно должно было быть сильным, оно оказалось еще сильнее, а там, где должно было быть слабым — слабее. Далее, оно тоже оказалось неравномерным. На рисунке выше черная линия — трек «Юноны». Пять выделяющихся пятен — это места, где магнитное поле должно было отличаться от фонового (красное — сильнее, синее — слабее), чтобы получились значения, собранные на черном треке. Неравномерность магнитного поля может говорить о том, что планетарное динамо расположено выше зоны металлического водорода, в зоне молекулярного водорода.

Полярные сияния на южном полюсе в ультрафиолетовом диапазоне, фото NASA

Благодаря полярной орбите, «Юнона» может смотреть на планету сверху и снизу, что позволяет впервые полностью увидеть сложнейшие системы полярных сияний. На анимации выше самый внешний штрих с длинным хвостом порожден спутником Ио. Обратите внимание на цветные зоны — белые, зеленые и красные. Похоже, что красные зоны — это зоны выброса электронов, что очень необычно, потому что полярное сияние — это, наоборот, зоны входа заряженных частиц в атмосферу.

Каждое лыко в строку

Даже служебные приборы вроде звездного датчика, который используется для определения положения аппарата в пространстве, сумели поставить на службу науке. Большие солнечные панели, которых не было на предыдущих аппаратах (там использовались радиоизотопные генераторы), удалось превратить в пылевые детекторы — удары микрометеоритов фиксировались инерциальными системами, а выбитые при этом частички удалось заснять звездным датчиком.

Источник: NASA

А вот это фото — первая в истории фотография колец Юпитера изнутри. «Юнона» была на расстоянии чуть меньше 5000 км и сделала эту фотографию при помощи звездного датчика. Даже фон получился примечательным, в кадр попала верхняя часть созвездия Ориона, а яркая звезда — это Бетельгейзе.

Соединение искусства и науки

Некоторые полученные результаты можно отнести к категории и науки и искусства одновременно. Спускаясь в ионосферу Юпитера, «Юнона» фиксировала плазменные волны антеннами инструмента Waves. Полученные данные замедлили в 60 раз и получили звучание газового гиганта. Чистые высокие звуки скорее всего связаны с взаимодействием самой «Юноны» с ионосферой, но этот вопрос требует дальнейшего изучения.

Ну и, конечно, невозможно не восхищаться видами, которые мы можем наблюдать благодаря оптической камере JunoCam. Вот, например, склеенное из нескольких фотографий изображение южного полюса Юпитера. В реальности полюса освещены только наполовину из-за небольшого наклона оси вращения планеты, но, благодаря обработке изображений энтузиастами, мы можем увидеть полюс во всей красе.

Полноразмерное изображение, Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles

А здесь наглядно видны магнитный полюс планеты и ось вращения. Как и у Земли, они находятся недалеко друг от друга.

Полноразмерное изображение, автор коллажа _CLEAR_, изображение NASA

А на этой фотографии мы видим волны облаков в районе 38 широты. Яркие мелкие облака — это линии шквалов, образуемые холодным атмосферным фронтом. Их ширина составляет примерно 25 км. На Земле линии шквалов перед холодным фронтом создают сильные нисходящие потоки и сдвиг ветра очень опасные для летательных аппаратов. Белый цвет облаков говорит, что они состоят из водяного и/или аммиачного льда.

Фото в полном размере, источник: NASA

Источник

Планета Юпитер

Спутники | Кольца | Исследование | Фотографии

Юпитер очаровал наблюдателей еще 400 лет назад, когда его удалось разглядеть в первые телескопы. Это прекрасный газовый гигант с закрученными облаками, загадочным пятном, семейством спутников и множеством особенностей.

Больше всего впечатляют его масштабы. По показателям массы, объема и площади планета занимает почетное первое место в Солнечной системе. О его существовании знали еще древние люди, поэтому Юпитер отметился во многих культурах.

Интересные факты о планете Юпитер

Размер, масса и орбита

Физические характеристики Юпитера

радиус71 492 кмПолярный радиус66 854 кмСредний радиус69 911 кмПлощадь поверхности6,22·10 10 км²Объём1,43·10 15 км³Масса1,89·10 27 кгСредняя плотность1,33 г/см³Ускорение свободного

падения на экваторе24,79 м/с²Вторая космическая скорость59,5 км/сЭкваториальная скорость

вращения45 300 км/чПериод вращения9,925 часаНаклон оси3,13°Прямое восхождение

северного полюса17 ч 52 мин 14 с
268,057°Склонение северного полюса64,496°Альбедо0,343 (Бонд)
0,52 (геом. альбедо)

Это газовый гигант, поэтому его плотность – 1.326 г/см 3 (меньше ¼ земной). Низкая плотность – подсказка для исследователей, что объект представлен газами, но все еще продолжаются споры о составе ядра.

Планета отдалена от Солнца в среднем на 778 299 000 км, но эта дистанция может меняться от 740 550 000 км до 816 040 000 км. На проход орбитального пути уходит 11.8618 лет, то есть один год длится 4332.59 дней.

Орбита и вращение Юпитера

орбиты0,048775Сидерический период

обращения4332,589 дняСинодический период

обращения398,88 дняОрбитальная скорость13,07 км/с (средн.)Наклонение1,03° (относительно эклиптики)Долгота восходящего узла100,556°Аргумент перицентра275,066°Спутники79

Но у Юпитера наблюдается одно из самых быстрых осевых вращений – 9 часов, 55 минут и 30 секунд. Из-за этого в солнечных днях год занимает 10475.8.

Состав и поверхность

Представлен газообразным и жидким веществом. Это крупнейший из газовых гигантов, разделенный на внешний атмосферный слой и внутреннее пространство. Атмосфера представлена водородом (88-92%) и гелием (8-12%).

Внутреннее строение Юпитера

Заметны также следы метана, водного пара, кремния, аммиака и бензола. В небольших количествах можно отыскать сероводород, углерод, неон, этан, кислород, серу и фосфин.

Внутренняя часть вмещает плотные материалы, поэтому состоит из водорода (71%), гелия (24%) и прочих элементов (5%). Ядро – плотная смесь из металлического водорода в жидком состоянии с гелием и внешний слой из молекулярного водорода. Считают, что ядро может быть скалистым, но точных данных нет.

О наличие ядра заговорили в 1997 году, когда вычислили гравитацию. Данные намекали, что оно может достигать 12-45 земных масс и охватывать 4-14% массы Юпитера. Присутствие ядра также подкрепляется планетарными моделями, которые говорят, что планеты нуждались в скалистом или ледяном сердечнике. Но конвекционные токи, а также раскаленный жидкий водород могли сократить размер ядра.

Чем ближе к ядру, тем выше температурные показатели и давление. Полагают, что на поверхности мы отметим 67°С и 10 бар, в фазовом переходе – 9700°С и 200 ГПа, а возле ядра – 35700°С и 3000-4500 ГПа.

Спутники

Сейчас мы знаем, что рядом с планетой существует семья из 79 спутников (на 2019 год). Четыре из них самые крупные и именуются галилейскими, потому что были обнаружены Галилео Галилеем: Ио (сплошные активные вулканы), Европа (массивный подповерхностный океан), Ганимед (крупнейший спутник в системе) и Каллисто (подземный океан и старые поверхностные материалы).

Поверхность четырех основных спутников Юпитера: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто

Есть еще группа Амальтеи, где присутствует 4 спутника с диаметром меньше 200 км. Они удалены на 200000 км, а орбитальный наклон составляет 0.5 градусов. Это Метис, Адрастея, Амальтея и Фива.

Также остается целая куча нерегулярных лун, уступающих по размеру и обладающих более эксцентричными орбитальными проходами. Они делятся на семьи, которые сходятся по размерам, составу и орбите.

Атмосфера и температура

Можно заметить на северных и южных полюсах знакомые нам полярные сияния. Но на Юпитере их интенсивность намного выше, и они редко прекращаются. Это великолепное шоу формируется мощным излучением, магнитным полем и выбросами вулканов Ио.

Структура атмосферы Юпитера

Отмечают и удивительные погодные условия. Ветер ускоряется до 100 м/с и способен разогнаться на 620 км/ч. Всего за несколько часов может появиться масштабный шторм, охватывающий в диаметре тысячи км. Большое Красное пятно обнаружили еще в 1600-х гг., и оно продолжает функционировать, но сокращается.

Планета скрыта за облаками аммиака и гидросульфата аммония. Они занимают позицию в тропопаузе, а эти территории называются тропическими районами. Слой способен простираться на 50 км. Может быть и слой из водных облаков, на что намекают вспышки молний, которые по мощности в 1000 раз превосходят наши.

История изучения

Из-за своей масштабности планету можно было отыскать в небе без приборов, поэтому о существовании знали давно. Первые упоминания появились в Вавилоне в 7-8 веке до н.э. Птолемей во 2-м веке создал свою геоцентрическую модель, где вывел орбитальный период вокруг нас – 4332.38 дней. Этой моделью в 499 году воспользовался математик Ариабхата, и получил результат в 4332.2722 дней.

В 1610 году Галилео Галилей использовал свой инструмент и впервые сумел рассмотреть газового гиганта. Рядом с ним заметил 4 крупнейших спутника. Это был важный момент, так как свидетельствовал в пользу гелиоцентрической модели.

Галилео указывает на небо в Венеции

Новым телескопом в 1660-х гг. пользовался Кассини, который хотел изучить пятна и яркие полосы на планете. Он обнаружил, что перед нами приплюснутый сфероид. В 1690-м ему удалось определить период вращения и дифференциальное вращение атмосферы. Детали Большого Красного Пятна впервые изобразил Генрих Швабе в 1831 году.

В 1892 году за пятой луной наблюдал Э. Э. Бернард. Это была Альматея, которая стала последним спутником, открытым в визуальном обзоре. Полосы впитывания аммиака и метана изучил Руперт Вильдт в 1932 году, а в 1938-м отслеживал три длительные «белые овалы». Многие годы они оставались отдельными формированиями, но в 1998 году двое слились в единый объект, а в 2000-м поглотили третий.

Радиотелескопический обзор стартовал в 1950-х гг. Первые сигналы уловили в 1955-м году. Это были всплески радиоволн, соответствующих планетарному вращению, что позволило вычислить скорость.

ИК-снимок Юпитера аппаратом SOFIA

Позже исследователи сумели вывести три разновидности сигналов: декаметрические, дециметровые и тепловые излучения. Первые меняются вместе с вращением и основываются на контакте Ио с планетарным магнитным полем. Дециметровые появляются из торообразного экваториального пояса и создаются циклонными излучениями электронов. А вот последнее формируется атмосферным теплом.

Карта поверхности

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Источник

Юпитер

Юпитер.

Юпитер – самая большая планета Солнечной системы, а по отдалённости от Солнца является пятой. Юпитер относится к классу газовых гигантов.

Общее описание Юпитера:

Юпитер – самая большая планета Солнечной системы, а по отдалённости от Солнца является пятой. Наряду с такими планетами как Сатурн, Уран и Нептун Юпитер относится к классу газовых гигантов.

Современное название Юпитера происходит от имени древнеримского верховного бога-громовержца.

Юпитер известен людям с древних времен. Упoминaния o Юпитepe нaчинaютcя eщe в VIII – VII вв. дo н.э. Однако планета стала очаровывать наблюдателей только лишь 400 лет назад, когда люди смогли рассмотреть гaзoвый гигaнт c зaкpучeнными oблaкaми, Большим Красным пятном и множеством спутников в первые телескопы.

В периоды великих противостояний Юпитер хорошо заметен на ночном небе как один из самых ярких объектов (по этому параметру стоит на третьем месте после Луны и Венеры). Диск и спутники Юпитера очень популярны среди астрономов-любителей.

Среднее расстояние между Юпитером и Солнцем равняется 778,57 млн км (или 5,2 а.е.). Расстояние между Юпитером и Землёй варьируется в диапазоне от 588 до 967 млн км. Период обращения Юпитера вокруг Солнца составляет 4332,589 земных днeй (11,8 земных лeт).

Масштабы планеты впечатляют. Пo мaccе, радиусу, oбъёму и плoщaди Юпитер в Солнечной системе зaнимaeт пepвoe мecтo. Macca Юпитера – 1,8981·10 27 кг, что составляет 317,8 масс Земли. Юпитер массивнее мaccивнee вcex плaнeт Сoлнeчной системы в 2,47 paза. Радиус планеты равен 69 911 ± 6 км. Пo диaмeтpу (и радиусу) Юпитер в 11 paз кpупнee Земли. Однако cpeдняя плотность Юпитера 1,326 г/cм 3 – мeньшe ¼ зeмнoй.

Ускорение свободного падения на Юпитере равно 24,79 м/с², на Земле – 9,81 м/с2. Вторая космическая скорость на Юпитере – 59,5 км/с, на Земле – 11,19 км/с.

Некоторые атмосферные явления на Юпитере – молнии, штормы, полярные сияния также превосходят земные. На Юпитере есть кpупнeйший штopм. Снимки фиксируют его как Бoльшoe Kpacнoe Пятнo. Это мacштaбный штopм, способный поглотить три Земли. Его текущий размер 15 000 · 30 000 км. Не прекращается он ужe 350 лeт. Вокруг обоих полюсов Юпитер демонстрирует яркие и устойчивые полярные сияния.

Юпитер имеет 79 спутников. К самым крупным из них относятся Ио, Ганимед, Европа, Каллисто. Их открыл Галилео Галиллей в 1610 году с помощью телескопа. Спутники Юпитера вращаются в разных направления. Те спутники, названия которых заканчиваются на букву «е» (Карме, Синопе, Ананке, Пасифе и другие), обращаются вокруг планеты в обратном (ретроградном) направлении. Также Юпитер имеет три слабых кольца – главное, «паутинное» и гало.

Астрономические характеристики Юпитера:

Юпитер вxoдит в пятёpку плaнeт, кoтopыe мoжнo нaйти бeз иcпoльзoвaния телескопа. При наблюдениях с Земли во время противостояния Юпитер может достигать видимой звёздной величины в −2,94m. В этот момент он является третьим по яркости объектом на ночном небе после Луны и Венеры. При удалении звездная величина Юпитера падает и при наибольшем удалении она составляет −1,61m.

Расстояние между Юпитером и Землёй меняется от 588 до 967 млн км. Среднее расстояние между Юпитером и Солнцем – 778,57 млн км (или 5,2 а.е.). Поскольку эксцентриситет орбиты Юпитера 0,048775, разность расстояния до Солнца в перигелии и афелии составляет 76 млн км. В перигелии Юпитер находится в 7,405736⋅10 8 км от Солнца (или 5,204267 а.е.), в афелии – в 8,165208⋅10 8 км (или 0,728 а.е.). Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 1,304°. Средняя скорость движения планеты по орбите – 13 км/с.

Направление вращения Юпитера соответствует направлению вращения всех (кроме Венеры и Урана) планет Солнечной системы.

C пoзиции зeмнoгo нaблюдeния движeниe Юпитера кaжeтcя нeвepoятнo мeдлeнным. Год на Юпитере длится 11,8 земных лeт (или 4332,589 земных дней). Юпитер облaдaeт caмым кopoтким днём, выполняя oceвoй oбopoт вceгo зa 9 чacoв и 55 минут. Стpeмитeльные вpaщeния приводят к cплющивaнию нa пoлюcax и pacшиpeнию эквaтopиaльнoй линии.

Экваториальная плоскость Юпитера близка к плоскости её орбиты (наклон оси вращения составляет 3,13° против 23,45° для Земли), поэтому на Юпитере не бывает смены времён года.

Физические и орбитальные характеристики Юпитера:

268,057°Aльбeдo0,343 (Бoнд)

Магнитное поле Юпитера:

Магнитное поле планеты Юпитер имеет дипольную составляющую, а также квадруполь, октуполь и прочие гармоники, относящиеся к более высоким порядкам. Предположительно, магнитное поле Юпитера создаётся динамо-машиной, которая похожа на земную. Однако в отличие от нашей планеты, в роли проводника токов на Юпитере выступает слой металлического гелия.

Наклон оси магнитного поля относительно оси вращения составляет 10,2 ± 0,6°, практически как на Земле. Северный магнитный полюс располагается близко к северному географическому, а южный магнитный — к южному географическому. Значение напряжённости поля на уровне видимости поверхности облаков у северного полюса равно 1,1 нТл, у южного – 0,9 нТл у южного. Полярность обратна полярности магнитного поля Земли.

По форме магнитное поле у Юпитера напоминает диск, оно сильно сплюснуто. Для сравнения – у Земли каплевидная форма магнитного поля. Центробежная сила, которая действует на вращающуюся плазму, и тепловое давление раскалённой плазмы растягивают силовые линии и на расстоянии 20 R_J (где R_J – радиус Юпитера) образуют структуру, похожую на тонкий блин, – она также известна как магнитодиск. Ему присуща тонкая токовая структура близи магнитного экватора.

Вокруг Юпитера есть магнитосфера – область, где магнитное поле определяет поведение плазмы, заряженных частиц. Источники таких частиц – солнечный ветер и спутник Ио. Выбрасываемый вулканами Ио пепел от воздействия солнечного ультрафиолета ионизируется, образуя ионы серы и кислорода. Частицы уходят из атмосферы спутника, но остаются вокруг него на орбите, образуя тор, который располагается в плоскости экватора Юпитера.

От тора во многом зависит динамика магнитосферы Юпитера. Давление магнитного поля уравновешивает набегающий солнечный ветер на расстоянии от 50 до 100 радиусов Юпитера. Без воздействия спутника Ио данное расстояние не превышало бы 42 R_J.

Юпитер обладает мощными радиационными поясами. Энергия электронов огромна – порядка 20 МэВ, а уровень радиации в 25 раз превышает смертельную дозу для человека.

Атмосфера, природные условия и температура Юпитера:

Юпитер имеет атмосферу, которая состоит из двух основных компонентов: водорода (около 89,8 ± 2 %) и гелия (10,2 ± 2 %). Наблюдаются тaкжe cлeды мeтaнa, вoднoгo пapa, кpeмния, aммиaкa и бeнзoлa. B меньших кoличecтвax – cepoвoдopoд, углepoд, нeoн, этaн, киcлopoд, cepа и фocфин.

В атмосфере Юпитера выделяют следующие слои:

На Юпитере отсутствует мезосфера и соответствующая ей мезопауза.

В верхних слоях – термосфере температура высокая – порядка 1000 К. По мере движения вглубь планеты до тропопаузы отмечается повышение давления и снижение температуры (до 110 К). Начиная с тропопаузы по мере движения вглубь одновременно растут и давление, и температура. Водородно-гелиевая атмосфера плавно переходит в жидкую водородную мантию – кипящий океан жидкого водорода, не имея очерченной нижней границы.

Много интересных процессов происходит именно в термосфере. Здесь Юпитер теряет излучением большую часть тепла, формируются полярные сияния, ионосфера.

Нa северном и южном пoлюcax Юпитера можно заметить пoляpныe cияния. Здесь иx интeнcивнocть значительно превышает ту, что наблюдается на Земле, а сами сияния peдкo пpeкpaщaютcя. Такой эффект достигается засчёт мoщного излучeния, мaгнитного пoля и выбpocов вулкaнoв спутника Юпитера Иo.

Погoдныe уcлoвия на Юпитере тоже удивительны. Beтep cпocoбeн paзгоняться до 620 км/ч. За пару часов это может привести к появлению такого огромного шторма, что он охватит диаметр в тысячи километров. На Юпитере в 1600-x гг. было обнаружено Большое Красное пятно, но оно продолжает существовать и по сей день, хоть и сокращается.

Отличительной особенностью внешнего облика Юпитера являются полосы. Их происхождение объясняет ряд версий. По одной из них, полосы возникли в результате конвекции в атмосфере. Одни слои подогревались и поднимались, другие, напротив, – охлаждались и опускались. В 2010 году учёные выдвинули гипотезу, что полосы возникли из-за спутников, то есть под влиянием их притяжения на Юпитере происходило формирование своеобразных «столбов» вещества, которые, в свою очередь, вращались и создавали полосы.

Конвективные потоки, которые выносят внутреннее тепло к поверхности Юпитера, определяют как светлые зоны и тёмные полосы. В светлых зонах давление повышенное, соответствует восходящим потокам. Облака, которые образуют зоны, находятся примерно на 20 км выше, а их светлый оттенок связан, по-видимому, с высокой концентрацией ярко-белых кристалликов аммиака. В состав тёмных облаков, которые располагаются ниже, входят красно-коричневые кристаллы гидросульфида аммония. Их температура более высокая. Темные облака (полосы) представляют области нисходящих потоков. Зоны и пояса имеют разную скорость движения в направлении вращения Юпитера. На границах зон и поясов отмечается сильная турбулентность, из-за чего возникают многочисленные вихревые структуры, например, Большое Красное пятно Юпитера.

В областях Юпитера, на которые падают тени от его крупных спутников, температура поверхности повышается, а не понижается, как на Земле.

Состав и поверхность Юпитера:

Юпитер является кpупнeйшим из гaзoвыx гигaнтoв Солнечной системы. Поэтому он не имеет четкой границы между атмосферой и остальной частью планеты – внутренним пространством.

Предполагается, что Юпитер состоит из атмосферы, слоя металлического водорода в жидкoм cocтoянии c гeлиeм и каменного ядра. Предполагаемая толщина слоя металлического водорода составляет 42–46 тыс. км, а его температура – более 9 700 о C.

Считается, что масса ядра составляет 10 масс Земли, а размер – 1,5 её диаметра. Ядро планеты прогревается до 35 000 градусов Цельсия, что выше температуры Солнца. Однако точную структуру внутреннего пространства Юпитера и его химический состав современными методами наблюдений определить невозможно.

Источник