Юпитер - түнгі аспанда ешбір оптикалық құралдарсыз көруге болатын күн жүйесіндегі бес планетаның бірі. Оның көлемін әлі білмегендіктен, ежелгі астрономдар оны Римнің ең жоғарғы құдайы деп атаған.
Юпитермен танысыңыз
Юпитердің орбитасы Күннен 778 млн км қашықтықта. Онда бір жыл 11,86 Жер жылына созылады. Планета өз осінің айналасында небәрі 9 сағат 55 минутта толық айналады, ал айналу жылдамдығы әртүрлі ендіктерде әртүрлі, ал ось орбиталық жазықтыққа дерлік перпендикуляр, нәтижесінде маусымдық өзгерістер байқалмайды.
Юпитердің бетінің температурасы Цельсий бойынша 133 градус (140 К). Радиусы 11-ден асады, ал массасы планетамыздың радиусы мен массасынан 317 есе көп. Тығыздық (1,3 г/см3) Күннің тығыздығына сәйкес және Жердің тығыздығынан әлдеқайда аз. Юпитердегі ауырлық күші 2,54 есе, ал магнит өрісі жердегі ұқсас параметрлерден 12 есе артық. Юпитерде күндізгі температура түннен еш айырмашылығы жоқ. Бұл Күннен айтарлықтай қашықтыққа және планетаның ішектерінде болып жатқан күшті процестерге байланысты.
ЕруБесінші планетаның оптикалық зерттеуін 1610 жылы Г. Галилей ашты. Ол Юпитердің ең массивті төрт серігін ашқан. Бүгінгі күні 67 ғарыштық дене алыптың планеталық жүйесінің бөлігі екені белгілі.
Зерттеу тарихы
1970 жылдарға дейін планета оптикалық, радио және гамма диапазонында жердегі, содан кейін орбиталық құралдардың көмегімен зерттелді. Юпитердің температурасын алғаш рет 1923 жылы Лоуэлл обсерваториясының (Флагстафф, АҚШ) бір топ ғалымдары бағалады. Вакуумдық терможұптарды пайдалана отырып, зерттеушілер планетаның «сөзсіз суық дене» екенін анықтады. Юпитердің жұлдыздардың оккультациясын фотоэлектрлік бақылау және спектроскопиялық талдау оның атмосферасының құрамы туралы қорытынды жасауға мүмкіндік берді.
Планетааралық көліктердің кейінгі ұшулары жинақталған ақпаратты нақтылады және айтарлықтай кеңейтті. 1973-1974 жж. «Пионер-10; 11» ұшқышсыз миссиялары. олар алғаш рет планетаның суреттерін жақын қашықтықтан (34 мың км), атмосфераның құрылымы, магниттік және радиациялық белдеуінің болуы туралы мәліметтерді жіберді. Voyager (1979), Ulysses (1992, 2000), Cassini (2000) және New Horizons (2007) Юпитер мен оның планеталық жүйесінің жақсартылған өлшемдерін жасады, ал Галилео (1995-2003) мен Юно (2016) қатарға қосылды. алыптың жасанды серіктері.
Ішкі құрылым
Диаметрі шамамен 20 мың км планетаның өзегі,тау жыныстары мен металл сутегінің аз мөлшері 30-100 миллион атмосфера қысымында болады. Бұл аймақтағы Юпитердің температурасы шамамен 30 000 ˚С. Ядроның массасы планетаның жалпы массасының 3-тен 15% -на дейін. Юпитер ядросының жылу энергиясын өндіру Кельвин-Гельмгольц механизмімен түсіндіріледі. Құбылыстың мәні мынада: сыртқы қабықтың күрт салқындауы кезінде (Юпитер планетасының бетінің температурасы -140˚С) дененің қысылуын және кейіннен ядроның қызуын тудыратын қысымның төмендеуі орын алады.
Келесі қабат, 30-50 мың км тереңдікте гелий араласқан металл және сұйық сутегі заты. Ядродан қашық болған сайын бұл аймақтағы қысым 2 миллион атмосфераға дейін төмендейді, Юпитердің температурасы 6000 ˚С дейін төмендейді.
Атмосфераның құрылымы. Қабаттар мен композиция
Планета беті мен атмосфераның арасында нақты шекара жоқ. Оның төменгі қабаты - тропосфера үшін ғалымдар қысым жердің қысымына сәйкес келетін шартты аймақты алды. Келесі қабаттар "бетінен" алыстаған сайын келесі ретпен орналасты:
- Стратосфера (320 км-ге дейін).
- Термосфера (1000 км-ге дейін).
- Экзосфера.
Юпитерде температура қандай деген сұраққа бірде-бір жауап жоқ. Атмосферада планетаның ішкі жылуынан туындаған күшті конвекциялық процестер жүреді. Бақыланатын дискіде айқын жолақ құрылымы бар. Ақ жолақтарда (аймақтар) ауа массалары жоғары көтеріледі, қараңғыда (белдеулерде) төмен түседі,конвективті циклдарды құрайды. Термосфераның жоғарғы қабаттарында температура 1000 ˚С-қа жетеді, ал тереңдеп, қысым жоғарылаған сайын ол бірте-бірте теріс мәндерге дейін төмендейді. Юпитер тропосфераға жеткенде Юпитердің температурасы қайтадан көтеріле бастайды.
Атмосфераның жоғарғы қабаттары сутегі (90%) мен гелий қоспасынан тұрады. Бұлттардың негізгі түзілуі орын алатын төменгілердің құрамына сонымен қатар метан, аммиак, аммоний гидросульфаты және су кіреді. Спектрлік талдау этан, пропан және ацетилен, циан қышқылы мен көміртегі тотығы, фосфор және күкірт қосылыстарын көрсетеді.
Бұлттық деңгейлер
Юпитер бұлттарының әртүрлі түстері олардың құрамында күрделі химиялық қосылыстардың бар екенін көрсетеді. Бұлт құрылымында үш деңгей анық көрінеді:
- Үсті - мұздатылған аммиак кристалдарымен қаныққан.
- Аммоний гидросульфидінің мөлшері орта есеппен айтарлықтай артады.
- Төменгі жағында - су мұзы және судың кішкене тамшылары болуы мүмкін.
Ғалымдар мен зерттеушілер әзірлеген кейбір атмосфералық модельдер сұйық аммиактан тұратын басқа бұлт қабатының болуын жоққа шығармайды. Күннің ультракүлгін сәулеленуі және Юпитердің қуатты энергетикалық әлеуеті планетаның атмосферасында көптеген химиялық және физикалық процестердің ағынын тудырады.
Атмосфералық құбылыстар
Юпитердегі аймақтар мен белдеулердің шекаралары қатты желмен (200 м/с дейін) сипатталады. Экватордан бағыттың полюстеріне дейінағындар кезеңді түрде кезектесіп отырады. Жел жылдамдығы ендік өскен сайын азаяды және полюстерде іс жүзінде жоқ. Ғаламшардағы атмосфералық құбылыстардың масштабы (дауылдар, найзағай разрядтары, полярлық сәулелер) Жердегіден де үлкен көлемдегі тәртіп. Әйгілі Ұлы қызыл дақ - бұл аймақтағы екі Жер дискісінен де үлкен дауылдан басқа ештеңе емес. Дақ баяу бір жағынан екінші жаққа жылжиды. Жүз жылдан астам бақылау нәтижесінде оның көлемі екі есеге азайған.
Вояджер миссиясы сонымен қатар атмосфералық құйынды түзілістердің орталықтары найзағай жарқылдарына толы екенін анықтады, олардың сызықтық өлшемдері мыңдаған километрден асады.
Юпитерде өмір бар ма?
Сұрақ көпшілікті таң қалдырады. Юпитер - оның бетінің температурасы (сондай-ақ бетінің өзі болуы) екіұшты түсіндіру бар планета - әрең болуы мүмкін «ақыл бесігі». Бірақ өткен ғасырдың 70-жылдарындағы гиганттың атмосферасында биологиялық организмдердің болуын ғалымдар жоққа шығарған жоқ. Өйткені, жоғарғы қабаттарда қысым мен температура аммиак немесе көмірсутектердің қатысуымен химиялық реакциялардың жүруі мен жүруі үшін өте қолайлы. Астроном К. Саган және астрофизик Э. Салпетер (АҚШ) физикалық және химиялық заңдарды басшылыққа ала отырып, тіршілік формалары туралы батыл болжам жасады, олардың бар болуы мына шарттарда жоққа шығарылмайды:
- Синкерлер - популяцияларға өзгермелі ортада өмір сүруге мүмкіндік беретін жылдам және көп мөлшерде көбейетін микроорганизмдер.конвективті токтардың шарттары.
- Қалқылар – шар тәрізді алып тіршілік иелері. Ауыр гелийді шығару, үстіңгі қабаттарда дрейф.
Қалай болғанда да, Галилео де, Юно да мұндай ештеңе таппады.
