Jüpiter, güneş sistemindeki herhangi bir optik alet olmadan gece gökyüzünde görülebilen beş gezegenden biridir. Hala büyüklüğü hakkında hiçbir fikri olmayan antik gökbilimciler ona en yüksek Roma tanrısı adını verdiler.
Jüpiter ile Tanışın
Jüpiter'in yörüngesi Güneş'ten 778 milyon km uzaklıktadır. Orada bir yıl 11.86 Dünya yılı sürer. Gezegen, kendi ekseni etrafında sadece 9 saat 55 dakikada tam bir dönüş yapar ve farklı enlemlerde dönüş hızı farklıdır ve eksen yörünge düzlemine neredeyse diktir, bunun sonucunda mevsimsel değişiklikler gözlemlenmez.
Jüpiter'in yüzey sıcaklığı 133 santigrat derecedir (140 K). Yarıçap 11'den fazladır ve kütle, gezegenimizin yarıçapı ve kütlesinin 317 katıdır. Yoğunluk (1.3 g/cm3) Güneş'in yoğunluğu ile orantılıdır ve Dünya'nın yoğunluğundan çok daha azdır. Jüpiter üzerindeki yerçekimi kuvveti, benzer karasal parametrelerden 2,54 kat ve manyetik alan 12 kat daha fazladır. Jüpiter'de gündüz sıcaklığı geceden farklı değildir. Bunun nedeni, Güneş'ten önemli bir uzaklık ve gezegenin bağırsaklarında meydana gelen güçlü süreçlerdir.
EruBeşinci gezegenin optik araştırması 1610'da G. Galileo tarafından keşfedildi. Jüpiter'in en büyük dört uydusunu keşfeden oydu. Bugüne kadar 67 kozmik cismin devin gezegen sisteminin bir parçası olduğu biliniyor.
Araştırma Geçmişi
1970'lere kadar, gezegen optik, radyo ve gama bantlarında yer tabanlı ve ardından yörüngesel araçlar kullanılarak incelendi. Jüpiter'in sıcaklığı ilk olarak 1923'te Lowell Gözlemevi'nden (Flagstaff, ABD) bir grup bilim adamı tarafından tahmin edildi. Araştırmacılar, vakum termokupllarını kullanarak gezegenin "kesinlikle soğuk bir cisim" olduğunu buldular. Jüpiter'in yıldızları örtmesinin fotoelektrik gözlemleri ve spektroskopik analiz, atmosferinin bileşimi hakkında bir sonuca varmayı mümkün kıldı.
Gezegenler arası araçların sonraki uçuşları, biriken bilgileri iyileştirdi ve önemli ölçüde genişletti. 1973-1974'te insansız görevler "Pioneer-10; 11". ilk kez gezegenin resimlerini yakın bir mesafeden (34 bin km), atmosferin yapısı, manyetik ve radyasyon kuşağının varlığı hakkında veriler ilettiler. Voyager (1979), Ulysses (1992, 2000), Cassini (2000) ve New Horizons (2007) Jüpiter ve gezegen sisteminin gelişmiş ölçümlerini yaptı ve Galileo (1995-2003) ve Juno (2016) Jüpiter'in saflarına katıldı. devin yapay uyduları.
İç yapı
Gezegenin yaklaşık 20 bin km çapındaki çekirdeği,az miktarda kaya ve metalik hidrojen, 30-100 milyon atmosferlik bir basınç altındadır. Jüpiter'in bu bölgedeki sıcaklığı yaklaşık 30.000 ˚С'dir. Çekirdeğin kütlesi, gezegenin toplam kütlesinin %3 ila %15'i arasındadır. Jüpiter'in çekirdeği tarafından termal enerji üretimi, Kelvin-Helmholtz mekanizması ile açıklanmaktadır. Bu fenomenin özü, dış kabuğun keskin bir soğumasıyla (Jüpiter gezegeninin yüzey sıcaklığı -140˚С'dir), vücudun sıkışmasına ve ardından çekirdeğin ısınmasına neden olan bir basınç düşüşü meydana gelmesidir.
30 ila 50 bin km derinliğindeki sonraki katman, helyumla karıştırılmış metalik ve sıvı hidrojenden oluşan bir maddedir. Çekirdekten uzaklaştıkça bu bölgedeki basınç 2 milyon atmosfere düşer, Jüpiter'in sıcaklığı 6000 ˚С.
'ye düşer.
Atmosferin yapısı. Katmanlar ve kompozisyon
Gezegenin yüzeyi ile atmosfer arasında net bir sınır yoktur. Alt katmanı için - troposfer - bilim adamları, basıncın dünyanınkine karşılık geldiği koşullu bir alan aldı. Diğer katmanlar, "yüzeyden" uzaklaştıkça şu sırayla yerleştiler:
- Stratosfer (320 km'ye kadar).
- Termosfer (1000 km'ye kadar).
- Exosphere.
Jüpiter'de sıcaklık nedir sorusunun tek bir cevabı yoktur. Atmosferde gezegenin iç ısısının neden olduğu şiddetli konveksiyon süreçleri meydana gelir. Gözlenen disk belirgin bir çizgili yapıya sahiptir. Beyaz şeritlerde (bölgelerde) hava kütleleri yükselir, karanlıkta (kemerler) aşağı inerler,konvektif döngüler oluşturur. Termosferin üst katmanlarında sıcaklık 1000 ˚С'ye ulaşır ve derinlere indikçe ve basınç arttıkça yavaş yavaş negatif değerlere düşer. Jüpiter troposfere ulaştığında, Jüpiter'in sıcaklığı tekrar yükselmeye başlar.
Atmosferin üst katmanları hidrojen (%90) ve helyum karışımıdır. Ana bulut oluşumunun meydana geldiği alt kısımların bileşimi ayrıca metan, amonyak, amonyum hidrosülfat ve su içerir. Spektral analiz, eser miktarda etan, propan ve asetilen, hidrosiyanik asit ve karbon monoksit, fosfor ve kükürt bileşikleri gösterir.
Bulut Katmanları
Jüpiter'in bulutlarının farklı renkleri, bileşimlerinde karmaşık kimyasal bileşiklerin varlığını gösterir. Bulut yapısında üç katman açıkça görülebilir:
- Üst - donmuş amonyak kristalleri ile doyurulur.
- Amonyum hidrosülfür içeriği ortalama olarak önemli ölçüde artar.
- Altta - su buzu ve muhtemelen küçük su damlaları.
Bilim adamları ve araştırmacılar tarafından geliştirilen bazı atmosferik modeller, sıvı amonyaktan oluşan başka bir bulut katmanının varlığını dışlamaz. Güneş'in ultraviyole radyasyonu ve Jüpiter'in güçlü enerji potansiyeli, gezegenin atmosferinde çok sayıda kimyasal ve fiziksel sürecin akışını başlatır.
Atmosferik fenomen
Jüpiter'deki bölgelerin ve kuşakların sınırları kuvvetli rüzgarlarla (200 m/s'ye kadar) karakterize edilir. Ekvatordan yönün kutuplarınaakışlar periyodik olarak değişir. Rüzgar hızı enlem arttıkça azalır ve kutuplarda pratik olarak yoktur. Gezegendeki atmosferik olayların ölçeği (fırtınalar, yıldırım deşarjları, aurora borealis), Dünya'dan daha büyük bir büyüklük sırasıdır. Ünlü Büyük Kırmızı Nokta, bölgedeki iki Dünya diskinden daha büyük olan dev bir fırtınadan başka bir şey değildir. Nokta yavaşça bir yandan diğer yana kayar. Yüz yılı aşkın gözlem, görünen boyutu yarıya indi.
Voyager misyonu ayrıca, atmosferik girdap oluşumlarının merkezlerinin, doğrusal boyutları binlerce kilometreyi aşan şimşeklerle dolu olduğunu buldu.
Jüpiter'de hayat var mı?
Soru birçokları için şaşkınlığa neden olacak. Jüpiter - yüzey sıcaklığı (aynı zamanda yüzeyin kendisinin varlığı) belirsiz bir yoruma sahip olan bir gezegen - pek "zihnin beşiği" olamaz. Ancak bilim adamları, geçen yüzyılın 70'lerinde dev bir atmosferde biyolojik organizmaların varlığını dışlamadı. Gerçek şu ki, üst katmanlarda basınç ve sıcaklık, amonyak veya hidrokarbonları içeren kimyasal reaksiyonların oluşumu ve seyri için çok elverişlidir. Gökbilimci K. Sagan ve astrofizikçi E. Salpeter (ABD), fiziksel ve kimyasal yasaların rehberliğinde, şu koşullarda varlığı dışlanmayan yaşam formları hakkında cüretkar bir varsayımda bulundular:
- Batanlar, hızla ve çok sayıda çoğalabilen ve popülasyonların değişen ortamlarda hayatta kalmasını sağlayan mikroorganizmalardır.konvektif akımların koşulları.
- Floaters, balon benzeri dev yaratıklardır. Ağır helyum salıyor, üst katmanlarda sürükleniyor.
Her neyse, ne Galileo ne de Juno böyle bir şey bulamadı.
