Юпітер – найбільша планета Сонячної системи

Перше “побачення” земного посланця з велетнем Сонячної системи – Юпітером відбулося в кінці 1973 року. Ще на підльоті до Юпітера “Піонер-10” почав вести передачу кольорових зображень планети на Землю. На екранах в Центрі управління польотом розгорталася динамічна панорама наближався смугастого гіганта. Світлі смуги на Юпітері – це немов гребені більш високою і холодної хмарності. І навпаки: темні смуги є западинами між гребенями. Серед атмосферних смуг південній тропічної зони “палахкотіло” яскравими фарбами знамениту Велику Червону Пляму.

Надалі великомасштабні зображення цього дивного утворення, отримані “Вояджером-1” (найбільше дозвіл на знімках становило 5 км), дозволили зрозуміти складну метеорологію Юпітера. Виявилося, що загадкове пляма має добре помітну вихрових структур: це плаваюче обурення в атмосфері, іншими словами, величезний атмосферний вихор. У плямі помітне пожвавлення речовини і розтікання його від центру. Цим пояснюється відносно низька температура Великої Червоної Плями і антіціклоніческіх обертання в ньому (проти годинникової стрілки в південній півкулі планети). У незвичайних умовах Юпітера тривалість життя подібних атмосферних утворень може вимірюватися тисячоліттями. Присутні в атмосфері червоний фосфор, сірка, амонійні та інші хімічні сполуки забарвлюють диск планети в червонуваті, коричневі і жовті кольори.

“Вояджер-1” вдалося зробити знімок нічної півкулі Юпітера. На цьому знімку видно полярне сяйво протяжністю понад 30 тис. Км. У низькоширотних областях планети проглядаються 17 світлих плям. Фахівці вважають ці плями юпітеріанскую блискавками. Не виключено, що потужні електричні розряди на Юпітері можуть служити джерелом енергії для утворення складних органічних молекул.

Космічні дослідження принесли нарешті достовірні відомості про хімічний склад Юпітера. Як і очікувалося, планета-гігант складається практично всього з двох хімічних елементів – водню і гелію. За даними останніх аналізів, зроблених зондом КА “Галілей”, в атмосфері Юпітера майже 81% водню (по масі), а решта 19% належать гелію. А це значить, що за весь час існування Сонячної системи хімічний склад Юпітера не зазнав помітних змін – він залишився таким же, яким було протопланетное хмара.
Як і інші планети-гіганти, Юпітер істотно відрізняється за хімічним складом від планет земної групи. Абсолютно домінуючими тут є водень і гелій в «сонячної» пропорції 3,4: 1, але в центрі планети відповідно до існуючих моделей є рідке ядро ​​з розплавлених металів і силікатів, оточене водно-аміачної рідкою оболонкою. Радіус цього ядра порядку 1/10 радіуса планети, маса ~ 0,3-0,4 її маси, температура близько 2500 К при тиску ~ 8000 ГПа.

Потік тепла з надр Юпітера вдвічі перевищує енергію, одержувану їм від Сонця.

Зважаючи на відсутність твердої поверхні атмосфера як така у Юпітера відсутня. Його газова оболонка складається в основному з водню і гелію, але є і невелика домішка метану, молекул води, аміаку та ін.

Вельми невеликими добавками до основних компонентів юпитерианской атмосфери (водню і гелію) є аміак, метан і деякі інші водневі і вуглеводневі хімічні сполуки. Води в атмосфері Юпітера виявилося набагато менше, ніж передбачалося, – близько 0,002%. Така виняткова “сухість” атмосфери найбільшої планети Сонячної системи є поки незрозумілою загадкою.

Всупереч теоретичним розрахункам, щільність верхніх шарів юпитерианской атмосфери виявилася набагато вищою за очікувану. Температура її теж виявилася вищою передбаченої. Взагалі, космічні дослідження показали, що внутрішні області Юпітера набагато гарячіша, ніж у Сатурна. Тепло, що йде з надр Юпітера, викликає в атмосфері планети ураганні вітрові потоки. Швидкість вітру під час спуску зонда сягала 180 м / с, або 650 км / год!

Знання хімічного складу Юпітера, доповнене результатами досліджень його гравітаційного поля (останні проводилися шляхом спостереження за рухом космічних апаратів, що пролітали поблизу), дозволило змоделювати структуру планети. Самий зовнішній шар Юпітера – газовий, що складається майже повністю з водню і гелію. Його товщина становить 0,02 радіуса Юпітера. На дні цього шару, або ж на глибині близько 1 тис. Км (рахуючи від верхньої межі хмар), водень переходить в рідкий стан. Тут починається океан рідкого молекулярного водню завтовшки 0,22 радіуса Юпітера.

На глибині, рівній 0,24 радіуса планети, або 17 тис. Км, при тиску 3 млн атмосфер і температурі 10 000 ° С відбувається перехід рідкого водню в якісно новий стан – металеву фазу. Він перетворюється в метал, в якому протони й електрони існують окремо. За фізичними властивостями металевий водень нагадує звичайний рідкий метал з високою провідністю. При швидкому обертанні Юпітера в ньому виникають сильні кільцеві електричні струми, які породжують потужне магнітне поле планети.

У Юпітера встановлено існування величезного плоского кільця з пилу і дрібних каменів, яке при ширині в 6 км і товщині в 1 км простягається до десятків тисяч км від верхньої межі хмар.

Хотілося б ще раз звернути увагу на одну дуже важливу обставину: планети-гіганти і їх головний представник Юпітер не мають поверхні в повному сенсі цього слова, яка відділяла б тверду оболонку планети від своєрідного водневого океану. Іншими словами, різкого переходу від рідкого молекулярного водню до металевого на Юпітері не існує. Також, мабуть, не існує чіткої межі між юпітеріанскоі атмосферою і глобальним водневим океаном.

У центральній області Юпітера слід припустити наявність порівняно великого ядра, радіус якого дорівнює 0,15 радіуса самої планети. Це ядро ​​може складатися з важкої компоненти (металів і силікатів) і крижаної (води, аміаку і метану). Температура в центрі гіпотетичного ядра Юпітера може досягати 25 000 ° С, а тиск – 80 млн атмосфер!

Космічні розвідники відкрили у Юпітера гігантську магнітосферу, яка багато в чому схожа на земну, тільки набагато більших розмірів: приблизно в 10 разів більше діаметра Сонця!

Магнітне поле у ​​полюсів Юпітера в 20 разів сильніше магнітного поля Землі. Воно породжується електричними струмами, що виникають в надрах планети, мабуть, в тому шарі, де під впливом колосального тиску водень перейшов в металеве стан. Унаслідок великої в’язкості речовини весь цей шар обертається з однаковим періодом – 9 годин 55 хвилин 29,37 секунди. На рівномірний твердотельное обертання під шаром хмар вказують періодичні радіовсплесков, які слідують один за іншим з винятковою точністю. Але обертання магнітного поля – це і є обертання Юпітера навколо осі.

Усередині юпітеріанскоі магнітосфери знаходиться виключно потужний радіаційний пояс діаметром 2 млн 500 тис. Км, який в 40 тис. Разів інтенсивніше земного радіаційного поясу. Першим подолав його космічний апарат “Піонер-10”. Тільки за одну годину польоту в найбільш інтенсивної зоні радіації апарат отримав немислиму дозу опромінення: навіть тисячна її частка була б смертельна для людини. А “Піонер” уцілів! Вийшовши з пояса радіації, він знову ожив. На екранах в Центрі управління польотом було видно, як гігантська планета повільно віддалялася в космічну безодню …

Ось які разючі відкриття в світі Юпітера були зроблені за допомогою “розумних” космічних автоматів.

ПОДІЛИТИСЯ:

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.