Юпітер - одна з п'яти планет Сонячної системи, яку можна побачити на нічному небі без будь-яких оптичних інструментів. Ще не маючи уявлення про її розміри, древні астрономи присвоїла їй ім'я верховного римського божества.

Знайомтеся: Юпітер!

Орбіта Юпітера віддалена від Сонця на 778 млн км. Рік там триває 1186 земних років. Повний оборот навколо своєї осі планета здійснює всього за 9 годин 55 хвилин, причому швидкість обертання на різних широтах різна, а вісь майже перпендикулярна площині орбіти, внаслідок чого сезонні зміни не спостерігаються.


Температура поверхні Юпітера - 133 градусів за Цельсієм (До 140). Радіус більш ніж в 11 а маса в 317 разів перевищує радіус і масу нашої планети. Щільність (13 г/см 3 ) соразмерима з щільністю Сонця і значно менше густини Землі. Сила тяжіння на Юпітері в 254 рази, а магнітне поле в 12 разів більше аналогічних земних параметрів. Температура вдень на Юпітері нічим не відрізняється від нічної. Це пояснюється значним віддаленням від Сонця і могутніми процесами, що протікають в надрах планети. Еру оптичних досліджень п'ятої планети відкрив у 1610 Р. Галілей. Саме він виявив і чотири найбільш масивних супутника Юпітера. На сьогоднішній день відомо про 67 космічних тілах, що входять в планетну систему гіганта.

Історія досліджень

До 1970 років планету вивчали за допомогою наземних, а потім і орбітальних засобів в оптичному, радіо - і гамма-діапазонах. Температура Юпітера вперше була оцінена в 1923 р. групою вчених з Лоуеловской обсерваторії (Флагстафф, США). Використовуючи вакуумні термопари, дослідники з'ясували, що планета є "безумовно холодним тілом". Фотоелектричні спостереження покриття Юпітером зірок і спектроскопічний аналіз дозволили зробити висновок про склад її атмосфери.


Наступні польоти міжпланетних апаратів уточнили і значно розширили накопичену інформацію. Безпілотні місії "Піонер-10;11" в 1973-1974 рр. вперше передали знімки планети з близької відстані (34 тис. км), дані про будову атмосфери, наявності магнітного і радіаційного поясу. Апарати "Вояджер" (1979), "Улісс" (19922000 рр), "Кассіні" (2000) і "Нові горизонти" (2007 р.) справили поліпшені вимірювання параметрів Юпітера і його планетної системи, а "Галілео" (1995-2003 рр.) і "Юнона" (2016 р.) поповнили ряди штучних супутників гіганта.

Внутрішня структура

Ядро планети, діаметром близько 20 тис. км, складається з невеликої кількості скельних порід і металевого водню, знаходиться під тиском в 30-100 мільйонів атмосфер. Температура Юпітера в цій зоні становить близько 30000 ?С. Маса ядра - від 3 до 15 % загальної маси планети. Вироблення теплової енергії ядром Юпітера пояснюється механізмом Кельвіна - Гельмгольца. Суть явища полягає в тому, що при різкому охолодженні зовнішньої оболонки (поверхнева температура планети Юпітер становить -140?З) відбувається падіння тиску, що викликає стискання тіла і подальший розігрів ядра. Подальший шар, глибиною від 30 до 50 тис. км, що представляє собою субстанцію з металевого та рідкого водню з домішкою гелію. З віддаленням від ядра тиск в цій області знижується до 2 млн атмосфер, температура Юпітера падає до 6000 ?С.

Будова атмосфери. Шари і склад

Чіткої межі між поверхнею планети і атмосферою не існує. За її нижній шар - тропосферу - вчені взяли умовну область, в якій тиск відповідає земній. Подальші шари, по мірі віддалення від "поверхні", розташувалися в наступному порядку:

Стратосфера (до 320 км).

Термосфера (до 1000 км).

Екзосфера.

На питання про те, яка температура на Юпітері, однозначної відповіді не існує. В атмосфері протікають бурхливі конвекційні процеси, викликані внутрішнім теплом планети. Спостережуваний диск має виражену смугасту структуру. У білих смугах (зонах) повітряні маси спрямовуються вгору, в темних (поясах) - опускаються вниз, утворюючи конвективні цикли. У верхніх шарах термосфери температура досягає 1000 ?З, а з просуванням вглиб і зростанням тиску поступово падає до від'ємних значень. З досягненням тропосфери температура Юпітера знову починає рости. Верхні шари атмосфери являють собою суміш водню (90 %) і гелію. До складу нижніх, де відбувається основне утворення хмар, входять також метан, аміак, гідросульфат амонію і вода. Спектральний аналіз доводить наявність слідів етану, пропану і ацетилену, синильної кислоти і чадного газу, сполук фосфору і сірки.

Хмарні яруси

Різноманітне забарвлення юпитерианских хмар свідчить про наявність в їх складі складних хімічних сполук. У хмарній структурі добре проглядаються три яруси:

Верхній - насичений кристалами скрижанілого аміаку.

У середньому значно збільшується вміст гидросульфида амонію.

У нижньому - водяного льоду і, можливо, найдрібніших крапель води.

Деякі моделі атмосфери, розроблені вченими і дослідниками, не виключають наявності ще одного хмарного ярусу, що складається з рідкого аміаку. Ультрафіолетове випромінювання Сонця і потужний енергопотенціал Юпітера ініціюють протікання численних хімічних та фізичних процесів в атмосфері планети.

Атмосферні явища

Межі зон і поясів на Юпітері характеризуються сильними вітрами (до 200 м/с). Від екватора до полюсів напрямки потоків періодично чергуються. Швидкість вітру зі збільшенням широти знижується і на полюсах практично відсутня. Масштаби атмосферних явищ на планеті (шторми, грозові розряди, полярні сяйва) на порядок перевершують земні. Відоме Велике Червоне Пляма є не що інше, як гігантський шторм, за площею перевершує розмір двох земних дисків. Пляма повільно дрейфує з боку в бік. За сто років спостережень його видимий розмір зменшився в два рази. Ще місією "Вояджер" було встановлено, що центри вихрових утворень атмосфери рясніють спалахами блискавок, лінійні розміри яких перевищують тисячі кілометрів.

Чи є життя на Юпітері?

Питання у багатьох викличе здивування. Юпітер - планета, температура поверхні якої (як і існування самої поверхні) має неоднозначне тлумачення, - навряд чи може бути "колискою розуму". А от існування біологічних організмів в атмосфері гіганта ще в 70-х роках минулого століття вчені не виключали. Справа в тому, що у верхніх шарах тиск і температура дуже сприятливі для виникнення і протікання хімічних реакцій за участю аміаку або вуглеводнів. Астроном К. Саган і астрофізик Е. Солпитер (США), керуючись фізичними і хімічними законами, зробили сміливе припущення про форми життя, існування яких не виключається в даних умовах:

Синкери - мікроорганізми, здатні розмножуватися швидко і у величезних кількостях, що дозволяє популяції вижити в мінливих умовах конвективних потоків.

Флоатери - гігантські особини, подібні повітряних кулях. Випускаючи важкий гелій, дрейфують у верхніх шарах.

Так чи інакше, ні "Галілео", ні "Юнона" нічого подібного не виявили.