Devyat' planet
Yupiter
 |
Prinosyashii Vesel'e
Yupiter pyataya ot Solnca i samaya bol'shaya planeta.
Yupiter bolee chem v dva raza
massivnee
chem vse drugie planety vmeste vzyatye (v 318 raz tyazhelee Zemli).
orbita: 778,330,000 km (5.20a.e.) ot Solnca
diametr: 142,984 km (ekvatorial'nyi)
massa: 1.900e27 kg
Yupiter ((Dzhup - Jove) v rimskoi mifologii, Zevs u grekov) byl korolem Bogov, pravitelem Olimpa i pokrovitelem Rimskogo gosudarstva. Zevs byl synom Kronosa (Cronus, on zhe Saturn).
Yupiter chetvertyi po yarkosti ob'ekt na nebe (posle Solnca, Luny i Venery; pravda inogda eshe Mars byvaet yarche ego). On izvesten s doistoricheskih vremen. Otkrytie v 1610 godu Galileem chetyre bol'shih sputnika Yupitera: Io (Io), Evropu (Europa), Ganimed (Ganymede) i Kalisto (Callisto) (teper' ih eshe nazyvayut Gallileevy sputniki) bylo pervym otkrytiem centra dvizheniya, kotorye ne sovpadal s Zemlei. Eto byl ochen' vazhnyi argument v pol'zu geliocentricheskoi teorii dvizheniya planet Kopernika. Otkrytaya podderzhka Galileem teorii Kopernika posluzhila povodom dlya ego aresta Inkviziciei. Galilei byl posazhen v tyur'mu, gde ego sil'no pytali, zastavlyaya otrech'sya ot svoih ubezhdenii.
Pervym kosmicheskim apparatom, poletevshim k Yupiteru v 1973 godu byl Pioner 10 (Pioneer 10), pozzhe byli Pioner 11, Voyadzher 1 (Voyager 1), Voyadzher 2i Uliss (Ulisses). Kosmicheskii apparat Galileo (Galileo), nahodyashiisya seichas na orbite Yupitera, budet prisylat' dannye o planete na protyazhenii po krainei mere dvuh sleduyushih let.
U gazovyh planet (gazovyh gigantov)
net tverdoi poverhnosti, gaz iz kotorogo oni sostoyat
prosto stanovitsya plotnee s glubinoi
(radiusy i diametry dlya etih planet otschityvaetsya ot urovnya "poverhnosti",
sootvetstvuyushego davleniyu v 1
atmosferu).
To chto my prinimaem za poverhnost', kogda smotrim na eti planety,
okazyvaetsya vershinami oblakov v verhnih sloyah ih atmosfer
(slegka vyshe uroven', gde davlenie ravno odnoi atmosfere).
Yupitere sostoit primerno na 90% iz vodoroda i na 10% iz geliya (po chislu atomov, otnoshenie po masse -- 75%/25%). Obnaruzheny sledy metana, vody, ammiaka i "gornyh porod". Etot sostav ochen' blizok k sostavu pervichnoi proto-Solnechnoi Tumannosti iz kotoroi sformirovalas' vsya Solnechnaya Sistema. Saturna imeet pohozhii himicheskii sostav, no v Urane i Neptune gorazdo men'she vodoroda i geliya.
Nashi znaniya o vnutrennem stroenii Yupitera (i drugih gazovyh planet) ochen' nepolnye i, veroyatno, ostanutsya takimi eshe nekotoroe vremya. (Dannye s atmosfernogo zonda kosmicheskogo apparata Galileo (Galileo) otnosyatsya k sloyam atmosfery tol'ko primerno na 150 km nizhe vershin oblakov.)
Vozmozhno u Yupitera est' yadro iz gornyh porod vesom ot 10 do 15 mass Zemli.
Nad yadrom nahoditsya osnovnoi ob'em planety, sostoyashii iz zhidkogo metallicheskogo vodoroda. Eta neobychnaya forma naibolee rasprostranennogo vo Vselennoi elementa vozmozhna tol'ko pri davlenii vyshe 4 millionov bar, kotoroe dostigaetsya vnutri Yupitera (i Saturna). Zhidkii metallicheskii vodorod sostoit iz ionizirovannyh protonov i elektronov (podobno plazme vnutri Solnca, no tol'ko s pri gorazdo bolee nizkih temperaturah). Pri temperaturah i davleniyah, kotorye dostigayutsya vnutri Yupitera, vodorod yavlyaetsya zhidkost'yu, a ne gazom. On yavlyaetsya provodnikom elektrichestva, a tekushie v nem elektricheskie toki sozdayut magnitnoe pole planety. Veroyatno, v etih slyah takzhe prisutstvuet v nebol'shih kolichestvah gelii i sledy razlichnyh "l'dov" (zamorozhennyh gazov).
Vneshnie sloi planety sostoyat glavnym obrazom iz obyknovennogo molekulyarnogo vodoroda i geliya, kotorye nahodyatsya v zhidkom sostoyanii blizhe k centru planety i v gazoobraznom sostoyanii snaruzhi. Atmosfera, kotoruyu my vidim -- tol'ko verhnyaya chast' etih glubokih sloev. Voda, uglekislyi gaz, metan i drugie prostye molekuly takzhe prisutstvuyut tam, no v ochen' malyh kolichestvah.
Sovremennye eksperimenty pokazyvayut, chto vodorod ne menyaet svoego fazovogo sostoyaniya vnezapno. Sledovatel'no, razlichnye sloi vnutri Yupitera imeyut nechetkie granicy mezhdu soboi.
Na Yupitere, po-vidimomu, sushestvuyut tri sloya oblakov razlichno prirody --
sostoyashih iz ammiachnogo l'da, gidrosul'fita ammoniya i iz smesi l'da i vody.
Odnako,
predvaritel'nye
rezul'taty zonda Galileo dayut nepolnuyu ob oblachnom sloe
(odin iz priborov vidit samye verhnie sloi, v to vremya kak drugoi
mozhet registrirovat' sleduyushii).
No tochka vhoda zonda v atmosferu (sleva) obladala neobychnymi svoistvami --
nablyudeniya v teleskop s Zemli i bolee
pozdnie
nablyudeniya
s orbital'nogo bloka Galileo podtverdili, chto tochka vhoda zonda v
atmosferu byla naibolee teploi i naimenee oblachnoi oblast'yu na
Yupitere v tot moment.
Dannye atmosfernogo zonda Galileo takzhe pokazali, chto tam gorazdo men'she vody, chem schitalos' ranee. Predpolagalos', chto atmosfera Yupitera dolzhna sostoyat' vdvoe bol'she kisloroda (iz kotorogo pri reakcii s vodorodom poluchaetsya voda), chem Solnce. No teper' yasno, chto na samom dele koncentraciya kisloroda gorazdo nizhe, chem na Solnce. Syurprizom takzhe okazalis' vysokaya temperatura i plotnost' verhnih sloev Yupiterianskoi atmosfery.
Na Yupitere, kak i na drugih gazovyh planetah
duyut ochen' sil'nye vetry, kotorye bushuyut prakticheski na vseh shirotah.
V sosednih polosah vetry duyut v protivopolozhnyh.
Nebol'shaya raznica v temperature i himicheskom sostave mezhdu etim polosami
otvechaet za razlichie ih cvetov, chto vidno pri nablyudenii planety.
Svetlye polosy nazyvayutsya zonami, temnye -- poyasami.
O sushestvovanii polos na Yupitere bylo izvestno uzhe davno,
no slozhnye vihrevye processy, proishodyashie na granicah polos,
byli vpervye zafiksirovany tol'ko Voyadzherom.
Dannye zonda Galileo ukazyvayut, chto skorost' vetrov eshe vyshe,
chem predpolagalos' (bolee chem 600 km/chas), i chto oni rasprostranyayutsya
vglub' planety nastol'ko daleko, naskol'ko zond mog ih nablyudat',
mozhet byt' na tysyachi kilometrov v glubinu.
Bylo takzhe obnaruzheno, chto atmosfera Yupitera polnost'yu turbulentna.
Eto ukazyvaet, to vetry na Yupitere vyzyvayutsya sil'nym vnutrennim
nagrevom, a ne iz-za Solnechnogo tepla, kak na Zemle.
Yarkie cveta nablyudaemyh na Yupitere oblakov eto, veroyatno, rezul'tat slabyh himicheskih reakcii rasseyannyh v atmosfere Yupitera veshestv, vozmozhno, slozhnyh kislot, produkty kotoryh obladayut samymi raznymi cvetami. Detali etih processov my poka ne znaem.
Cveta oblakov izmenyayutsya s vysotoi: nizhnie oblaka golubye, potom idut korichnevye i belye, i, nakonec, krasnye -- samye verhnie. Inogda mozhno uvidet' bolee nizkie sloi cherez dyry v verhnih.
Bol'shoe Krasnoe Pyatno (BKP - Great Red Spot)
vpervye uvideli s Zemli bolee 300 let nazad
(ego otkrytie obychno pripisyvaetsya Kassini
(Cassini)
ili Robertu Huku (Robert Hooke) v 17 veke).
BKP imeet oval'nuyu formu primerno 12,000 na 25,000 km,
ego velichina dostatochna dlya togo, chto by vmestit' dve Zemli.
Spustya neskol'ko desyatiletii bylo obnaruzheno pohozhee malen'koe pyatno.
Infrakrasnye nablyudeniya i napravlenie ego vrasheniya pokazali,
chto BKP eto oblast' povyshennogo davleniya, gde vershiny oblakov
znachitel'no vyshe i holodnee chem v okruzhayushih oblastyah atmosfery.
Podobnaya struktura nablyudaetsya u Saturna i
Neptuna.
Neponyatno, kak takie obrazovaniya mogut sohranyat'sya tak dolgo.
Yupiter izluchaet v kosmicheskoe prostranstvo bol'she energii, chem poluchaet ot Solnca. Vnutrennie chasti Yupitera ochen' goryachie: temperatura yadra, vozmozhno, okolo 20,000 K. Teplo vyrabatyvaetsya mehanizmom Kel'vina-Gel'mgol'ca, iz-za medlennogo gravitacionnogo szhatiya planety. (Yupiter NE PROIZVODIT energiyu pri pomoshi yadernogo goreniya, kak Solnce, on slishkom malen'kii i ego vnutrennie chasti slishkom holodny dlya podderzhaniya yadernoi reakcii.) Etot vnutrennii nagrev yavlyaetsya, veroyatno, prichinoi konvekcii vnutrennih zhidkih sloev Yupitera i, vozmozhno, otvechaet za slozhnoe dvizhenie vershin oblakov, kotoroe my vidim. Saturn i Neptun podobny Yupiteru v etom otnoshenii, a vot Uran pochemu-to net.
Yupiter nastol'ko velik v razmere, kak tol'ko mozhet byt' velika gazovaya planeta. Esli dobavit' k nemu eshe veshestva, to ono by szhalos' pod deistviem gravitacii, tak chto radius planety tol'ko by slegka uvelichilsya. Zvezda mozhet byt' bol'she, potomu chto u nee est' vnutrennii (yadernyi) istochnik tepla (energii). (No Yupiter dolzhen byt' po krainei mere v 80 raz massivnee, chto by stat' zvezdoi.)
U Yupitera sil'neishee magnitnoe pole, gorazdo sil'nee, chem u Zemli.
Ego magnitosfera
rasprostranyaetsya bolee chem na 650 millionov km (za orbitu Saturna!).
(Zametim, chto forma magnitosfery Yupitera daleka ot sfericheskoi
- ona rasprostranyaetsya "tol'ko" na neskol'ko millionov kilometrov
v napravlenii k Solncu.)
Poetomu sputniki Yupitera nahodyatsya vnutri ego magnitosfery,
eto fakt, kotoryi mozhet chastichno ob'yasnit' nekotoruyu aktivnost'
na Io.
K sozhaleniyu dlya budushih kosmicheskih puteshestvii
i nastoyashih interesov konstruktorov kosmicheskih
apparatov Voyadzher i Galileo, sreda vokrug Yupitera
soderzhit vysokoe chislo zaryazhennyh chastic,
zahvachennyh ego magnitnym polem.
Takaya "radiaciya" podobna zaregistrirovannoi vnutri Zemnyh
radiacionnyh poyasov Van Allena,
tol'ko bolee intensivna.
Eto grozilo by nemedlennoi smert'yu dlya nezashishennogo cheloveka.
Atmosfernyi zond Galileo
obnaruzhil novyi intensivnyi radiacionnyi poyas, raspolozhennyi mezhdu
kol'cami Yupitera i verhnimi sloyami ego atmosfery.
Etot novyi poyas priblizitel'no v 10 raz moshnee,
chem Zemnye radiacionnye poyasa Van Allena.
Udivitel'no, obnaruzheno, chto etot novyi poyas soderzhit vysoko energichnye
iony geliya neizvestnogo proishozhdeniya.
U Yupitera takie zhe kol'ca, kak i u Saturna,
tol'ko gorazdo men'she i slabee (sprava).
O sushestvovanii kolec nikto ne podozreval, i oni byli otkryty tol'ko
togda, kogda dvoe uchenyh iz gruppy, sledivshei za Voyadzherom 1,
nastoyali na tom, chto raz apparat uzhe proletel 1 milliard km,
imelo by smysl vzglyanut' ne li tak kakih-libo kolec.
Mnogie polagali, chto shans naiti tam chto-nibud'
prakticheski raven nulyu, no kol'ca tam vse zhe byli.
Eto bylo krupnoe otkrytie.
S teh por kol'ca byli zaregistrirovany
zaregistrirovany
v infrakrasnom svete s Zemli teleskopov i s apparata
Galileo.
V otlichie ot kolec Saturna kol'ca Yupitera ochen' temnye (al'bedo okolo 0.05). Oni, veroyatno, sostoyat iz ochen' malen'kih kamennyh chastic. V otlichie ot Saturna oni, po-vidimomu, ne soderzhat l'da.
Chasticy v kol'cah Yupitera, veroyatno, ne nahodyatsya tam dolgo (iz-za vozdeistviya atmosfery i magnitnogo). Kosmicheskii apparat Galileo obnaruzhil ukazaniya na to, chto kol'ca postoyanno popolnyayutsya pyl'yu, obrazuyusheisya iz-za stolknovenii mikrometeoritov s chetyr'mya vnutrennimi lunami. Eti stolknoveniya ochen' energichny iz-za sil'nogo gravitacionnogo polya Yupitera. Vnutrennie kol'ca rasshiryayutsya pod deistviem magnitnogo polya Yupitera.
V iyule 1994 goda, kometa Shumeikerov-Levi 9
(Shoemaker-Levy 9)
stolknulas' s Yupiterom s oshelomlyayushim rezul'tatom (sleva).
Eti effekty byli yasno vidny
dazhe s pomosh'yu lyubitel'skih teleskopov.
Posledstviya stolknoveniya byli vidny eshe okolo goda
s pomosh'yu Teleskopa imeni Habbla (HST).
V nochnoe vremya Yupiter chasto byvaet samoi yarkoi "zvezdoi" na nebe
(vtoroi posle Venery, kotoruyu redko vidno glubokoi noch'yu).
Chetyre Galileevyh sputnika legko mozhno uvidet' s pomosh'yu binoklya;
nekotorye polosy i Bol'shoe Krasnoe Pyatno mozhno uvidet' v
malen'kii astronomicheskii teleskop.
Sushestvuet neskol'ko
Veb saitov,
kotorye pokazyvayut tekushee polozhenie Yupitera (i drugih planet) na nebe.
Bolee detal'nye nastraivaemye karty mogut byt' sozdany s pomosh'yu
programm-planetariev,
takih kak
Zvezdnaya Noch'
(Starry Night).
Sputniki Yupitera
U Yupitera 16 izvestnyh sputnikov, iz nih 4 bol'shih
Galileevyh
sputnika i 12 malen'kih
(plyus odin eshe bolee malen'kii
otkrytyi nedavno, no eto otkrytie ne podtverzhdeno).
- Yupiter postepenno zamedlyaetsya po deistviem prilivnyh sil so storony Galileevyh sputnikov. Eti zhe prilivnye sily menyayut orbity ego lun, ochen' medlenno udalyaya ih ot Yupitera.
- Orbital'nye dvizheniya Io, Evropa i Ganimed sinhronizovany pod deistviem prilivnyh sil i nahodyatsya v 1:2:4 orbital'nom rezonanse. Ih orbity evolyucioniruyut sovmestno. Kallisto takzhe yavlyaetsya chast'yu etoi kartiny. Cherez neskol'kih sot millionov let Kallisto takzhe stanet sinhronnoi s etimi sputnikami i budet obrashat'sya vokrug Yupitera s periodom tochno ravnym dvum periodam Ganimeda i vos'mi periodam Io.
- Sputniki Yupitera nazvany po imenam personazhei, vstrechavshihsya v zhizni Zevsa (glavnym obrazom, po imenam ego vozlyublennyh).
- U Yupitera segodnya otkryto uzhe gorazdo bol'she malyh lun, no ih otkrytiya eshe oficial'no ne podtverzhdeny, a sami sputniki poka ne poluchili nazvanii.
Rasstoyanie Radius Massa
Sputnik (1000 km) (km) (kg) Kem otkryt Kogda
---------------------- --------- ------ ------- ------------------- -----
1. Metis (Metis) 128 20 9.56e16 Sinnot (Synnott) 1979
2. Adrasteya (Adrastea) 129 10 1.91e16 Dzhevit (Jewitt) 1979
3. Amal'teya (Amalthea) 181 98 7.17e18 Barnard (Barnard) 1892
4. Feba (Thebe) 222 50 7.77e17 Sinnot (Synnott) 1979
5. Io (Io) 422 1815 8.94e22 Galilei 1610
6. Evropa (Europa) 671 1569 4.80e22 Galilei 1610
7. Ganimed (Ganymede) 1070 2631 1.48e23 Galilei 1610
8. Kallisto (Callisto) 1883 2400 1.08e23 Galilei 1610
9. Leda (Leda) 11094 8 5.68e15 Koval'(Kowal) 1974
10. Gimaliya (Himalia) 11480 93 9.56e18 Perrine (Perrine) 1904
11. Liziteya (Lysithea) 11720 18 7.77e16 Nikol'son (Nicholson) 1938
12. Elara (Elara) 11737 38 7.77e17 Perrine (Perrine) 1905
13. Ananke (Ananke) 21200 15 3.82e16 Nikol'son (Nicholson) 1951
14. Karme (Carme) 22600 20 9.56e16 Nikol'son (Nicholson) 1938
15. Pasifaya (Pasiphae) 23500 25 1.91e17 Melott (Melotte) 1908
16. Sinopa (Sinope) 23700 18 7.77e16 Nikol'son (Nicholson) 1914
Velichiny dlya malyh sputnikov dany priblizitel'no.
Kol'ca Yupitera
Rasstoyanie Shirina Massa
Kol'co (km) (km) (kg)
--------- -------- ----- ------
Galo 100000 22800 ?
Osnovnoe 122800 6400 1e13
Vnutrennee 129200 214200 ?
ono zhe "Pautinka" - Gossamer
(rasstoyanie dano ot centra Yupitera do vnutrennego kraya kol'ca)
Podrobnee o Yupitere i ego sputnikah
- drugie izobrazheniya Yupitera
- iz ASU
- iz LANL
- iz JPL
- iz RPIF
- iz StarDate
- iz RGO
- iz NSSDC
- iz TPS
- iz Kosmicheskie ssylki NASA
- Voyadzher Yupiter - Nauchnye Soobsheniya
- Galilei Obrazovanie i Obshestvennye Dostizheniya (vklyuchaya poslednie izobrazheniya)
- Kol'ca Yupitera iz JPL
- Soobshenie s Galileya o kol'cah Yupitera (1998god)
- Sistema kolec Yupitera
- Proisshestviya na Yupitere iz TAMU
- Onlines Yupitera, NASA informiruet o missii Galileya for K-12 educators
- Otkrytie Galileem Sputnikov
- Nomenklaturnaya tablica Yupitera
- Predvaritel'no! Rezul'taty Zondirovaniya s Galileya iz JPL i LANL
- Issledovatel'skaya Missiya Galileya ("Quick-look") Nauchnoe Soobshenie 1/25/96 iz ARC
- Nauchnyi Doklad Galileya 3/18/96
- Rezul'taty Zondirovaniya s Galileya govoryat o tom, chto nashi teorii o proishozhdenii Solnechnoi Sistemy trebuyut peresmotra
Nereshennye Voprosy
- Atmosfernyi zond Galileo proizvel pervyi pryamye izmereniya v atmosfere Yupitera, im polucheny pervye real'nye dannye o himicheskom sostave gazovyh planet. V etih dannyh soderzhitsya novaya bol'shaya zagadka - pochemu v atmosfere Yupitera tak malo vody? Poka uchenye prishli k soglasiyu i schitayut, chto zond popal v neobychaino suhuyu oblast' atmosfery, no dlya dal'neishih vyvodov ne hvataet dannyh.
- Kak gluboko vnutr' pronikayut zonal'nye vetry? Kakoi mehanizm ih vyzyvaet?
- Pochemu Bol'shoe Krasnoe Pyatno takoe ustoichivoe? Sushestvuet neskol'ko teoreticheskih modelei, ob'yasnyayushih ego prirodu. Nam nuzhny dopolnitel'nye dannye, chtoby ponyat', kakaya iz modelei verna.
- Kak nam poluchit' bolee tochnuyu informaciyu o vnutrennem stroenii planety? Zhidkii metallicheskii vodorod byl poluchen v laboratorii (v Livermorskoi Nacional'noi Laboratorii), no ochen' mnogo ego svoistva eshe neizvestny.
- Pochemu kol'ca Yupitera takie temnye, v to vremya, kak u Saturna oni dostatochno yarki?
Puteshestvie k Io
... Solnce
... Mars
... Deimos
... Yupiter
... Metis
... Saturn
... 
Original'nyi sait Devyat' Planet; avtor Vil'yam A. Arnett; poslednee obnovlenie: 17 iyunya 2001 goda
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
kosmicheskie apparaty - solnechnaya sistema - planety - malye tela
Publikacii so slovami: kosmicheskie apparaty - solnechnaya sistema - planety - malye tela | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
