Планета Юпитер — загадочный гигант

Каждым летним вечером, взглянув на небо в южной части, можно увидеть очень яркую звезду с красноватым или оранжевым оттенком. Это планета Юпитер – самая большая планета Солнечной системы.

Юпитер – король среди всех планет. Он находится на пятой по счету орбите, если считать от Солнца, и во многом мы обязаны ему своим спокойным существованием. Юпитер принадлежит к газовым планетам-гигантам, а его радиус больше земного в 11.2 раза. По массе же он почти в 2.5 раза тяжелее всех остальных планет, вместе взятых. У Юпитера 67 известных спутников, как очень маленьких, так и очень больших.

Так что Юпитер – самая большая планета, обладающая самой большой массой, самым сильным гравитационным полем, и самым большим влиянием в Солнечной системе. Кроме того, это один из наиболее простых и красивых объектов для наблюдений.

Планета Юпитер — история открытия

Конечно, говорить об открытии этой планеты некорректно, ведь планета Юпитер на небе выглядит как ярчайшая звезда. Потому и известен он с древних времен, и первооткрывателя здесь просто нет и быть не может.

Другое дело, что Галилео Галилей в 1610 году смог рассмотреть в свой примитивный телескоп четыре крупнейших спутника Юпитера, и это было открытие. Но это уже другая история, которая относится к спутникам. В дальнейшем их открыли еще не один десяток, как в телескопы, так и с помощью космических зондов.

Название планеты дано в честь главного бога древнеримской мифологии, который не отличался верностью своей жене Юноне, и имел кучу любовниц и любовников, в честь которых названы и главные спутники планеты – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.

Интересные факты о Юпитере

Самая большая планета в Солнечной системе, несомненно, обладает выдающимися характеристиками. В самом деле, эта планета настолько не похожа на нашу крохотную Землю, что интересных фактов о Юпитере довольно много. Вот некоторые из них:

• Планета Юпитер очень массивна. Её масса равна 318 земным. Даже если взять все остальные планеты и слепить их в один ком, и тогда Юпитер будет тяжелее его в 2.5 раза.
• В объёме Юпитера поместилось бы 1300 таких планет, как Земля.
• Гравитация на Юпитере больше земной в 2.5 раза.
• Металлическое ядро Юпитера раскалено до 20 тысяч градусов.
• Юпитер выделяет больше тепла, чем получает от Солнца.
• Юпитер никогда не будет звездой, ему для этого не хватает массы. Чтобы в его недрах началась термоядерная реакция, Юпитеру нужно увеличить свою массу в 80 раз. Такого количества вещества в Солнечной системе не наберется, даже если собрать вместе все планеты, их спутники, астероиды, кометы, и весь мелкий мусор.
• Юпитер — самая быстро вращающаяся планета в Солнечной системе. несмотря на огромные размеры, он делает полный оборот менее чем за 10 часов. Из-за быстрого вращения Юпитер заметно сплющен с полюсов.
• Толщина облаков на Юпитере — всего около 50 км. Облачный слой выглядит очень мощно. Все эти огромные штормы и цветные полосы размером в тысячи километров на самом деле находятся в небольшом по толщин промежутке. Состоят они в основном из кристаллов аммиака — более светлые расположены ниже, а поднявшиеся вверх становятся темнее из-за солнечного излучения. Под облачным слоем располагается смесь водорода и гелия вплоть разной плотности вплоть до металлического состояния.
• Большое Красное Пятно впервые обнаружил Джованни Кассини еще в 1665 году. Этот гигантский шторм существовал еще тогда, то есть ему уже как минимум 350-400 лет. Правда, за последние 100 лет он уменьшился вдвое, однако это самый большой и долгоживущий шторм в Солнечной системе. Другие штормы длятся всего несколько дней.
• У Юпитера есть кольца, их открыли после всем известных колец Сатурна и гораздо меньших колец Урана. Кольца Юпитера очень слабые. Возможно, они образованы из вещества, которое было выброшено спутники при ударах метеоритов.
• У Юпитера самое мощное магнитное поле среди всех планет, в 14 раз сильнее земного. Есть теория, что оно генерируется огромным металлическим ядром, вращающимся в центре планеты. Это магнитное поле ускоряет частицы солнечного ветра почти до скорости света. Поэтому около Юпитера есть очень мощные радиационные пояса, способные вывести из строя электронику космических аппаратов, из-за чего приближаться к нему близко опасно.
• У Юпитера рекордное количество спутников — на 2018 год их было известно 79. Ученые считают, что их может быть гораздо больше и еще не все открыты. Некоторые размером с Луну, а некоторые — просто куски камня в несколько километров размером.
• Спутник Юпитера Ганимед — самый крупный спутник в Солнечной системе. Его диаметр — 5260 км, что на 8% больше, чем даже у Меркурия и на 51% больше Луны. То есть это практически планета.
• Юпитер своей гравитацией защищает нас от многих опасностей в виде комет и астероидов, отклоняя их орбиты. Он практически вычистил внутреннюю часть Солнечной системы, обеспечив нам достаточно свободное пространство. Кометы и астероиды, проникающие к нам, рано или поздно меняют свою орбиту под действием Юпитера на более округлые и безопасные для Земли.
• Юпитер можно легко наблюдать. Это самая яркая звезда на земном небе после Венеры и Луны. Уже в 8-10-кратный бинокль можно увидеть 4 его галилеевых спутника. А в небольшой телескоп Юпитер виден как диск, и можно даже рассмотреть на нём пояса.

Как видите, планета Юпитер — не какой-то там обычный газовый шар. Это целый мир, который имеет немало тайн и загадок, которые ученые постепенно разгадывают. По сути, эта планета со своими спутниками — миниатюрная Солнечная система, где существуют десятки собственных уникальных миров. Если вам интересно, можете еще узнать немало интересного о Юпитере из небольшого видео:

Расстояние от Юпитера до Солнца

Орбита планеты Юпитер расположена от Солнца гораздо дальше, чем земная. Если от Земли до Солнца примерно 150 миллионов километров, или 1 астрономическая единица, то до Юпитера оно составляет в среднем 778 миллионов километров, или 5.2 а.е. Орбита Юпитера не сильно отличается от круговой, разница в расстоянии от Солнца в самой ближней и самой дальней точке составляет 76 миллионов километров.

Год на Юпитере длится 11.86 земных лет — столько времени требуется этой планете для одного оборота вокруг Солнца. При этом раз в 13 месяцев Юпитер оказывается на одной линии с Землей, и расстояние между ними минимально — это называется противостоянием. В это время наблюдать Юпитер лучше всего.

Раз в 13 лет случаются Великие противостояния Юпитера, когда эта планета, к тому же, оказывается не только напротив Земли, но и в ближайшей точке своей орбиты. Это наилучшее время, когда каждый астроном, как профессиональный, так и любитель, наводит на эту планету свой телескоп.

Планета Юпитер имеет очень небольшой наклон, всего около 3 градусов, и времена года там не меняются.

Характеристики планеты Юпитер

Юпитер – весьма любопытная планета, которая имеет мало общего с привычными нам вещами.

Радиус – около 70 тысяч километров, что больше радиуса Земли в 11.2 раза. На самом деле этот газовый шар из-за своего быстрого вращения имеет довольно сплющенную форму, потому радиус по полюсам у него около 66 тысяч километров, а по экватору – 71 тысяча километров.

Масса – в 318 раз больше массы Земли. Если собрать все планеты, комета, астероиды и прочие тела Солнечной системы в одну кучу, то и тогда Юпитер будет в 2.5 раза тяжелее этой кучи.

Время вращения на экваторе – 9 часов 50 минут 30 секунд. Да, этот гигантский шар делает полный оборот вокруг оси менее, чем за 10 часов, именно такая там длительность суток. Но это газовый шар, а не твердый, и он вращается подобно жидкости. Поэтому в средних широтах скорость вращения другая, оборот там происходит за 9 часов 55 минут 40 секунд. Так что продолжительность суток зависит от места. Кроме того, мы можем отслеживать вращение планеты лишь по облакам в верхних слоях атмосферы, а не по поверхностным ориентирам, которых там нет, как нет и самой поверхности.

Площадь поверхности – в 122 раза больше земной, вот только поверхность эта не твердая, и приземлиться там негде совершенно. Да и четкой её границы нет. При спуске на Юпитер газ будет просто сгущаться под давлением — сначала это будет просто газовая атмосфера, затем что-то подобное очень насыщенному туману, плавно перетекающего в совершенно жидкую среду.

Магнитное поле планеты Юпитер в системе – самое мощное, оно в 14 раз сильнее земного. Радиация от него такова, что даже космические зонды не могут длительное время её выдержать без поломок оборудования.

Атмосфера Юпитера, по крайней мере, верхние её слои, состоят преимущественно из водорода (90%) и гелия (10%). Имеются в ней и метан, сероводород, аммиак, вода и другие примеси. Глубокие слои пока не удалось исследовать достаточно достоверно. Красный фосфор и его соединения преимущественно и придают Юпитеру его красный вид. Полюбуйтесь виртуальными устрашающе красивыми видами атмосферы планеты Юпитер:

 

Ядро Юпитера имеет температуру порядка 3000 К и состоит из расплавленного металла, в частности, металлического водорода. Размер ядра больше Земли.

Ускорение свободного падения на планете Юпитер составит примерно 2.5g.

Что ожидало бы наблюдателя, рискнувшего приблизиться к Юпитеру? Сначала это были бы замечательные виды планеты, спутников, возможно, удалось бы даже увидеть кольца планеты. Затем, при приближении к планете нашего смельчака убила бы радиация. Если же его бренное тело не останется на вечной орбите и войдет-таки в атмосферу, то там его ожидает огонь, огромное давление, и долгое падение того, что останется. А возможно, это будет не падение, а ношение остатков по воле урагана, пока химический состав атмосферы не разложит их на отдельные молекулы.

Большое красное пятно Юпитера

Одно из любопытнейших явлений Юпитера, которое можно наблюдать уже в средний телескоп – Большое красное пятно, которое видно на поверхности планеты, и которое вращается вместе с ней. Размеры его (они непостоянны) – примерно 40 тысяч километров в длину и 13 тысяч километров в ширину – вся Земля вместилась бы в этот гигантский ураган!

Наблюдения за этим явлением ведутся уже 350 лет, и с тех пор пятно не исчезло. Долгое время считалось, что это нечто твердое на поверхности планеты, но «Вояджер-1» в 1979 году сделал детальные снимки Юпитера и внес ясность в этот вопрос. Оказалось, что Большое красное пятно – не что иное, как атмосферный вихрь! И это самый большой ураган в Солнечной системе, который люди видят вот уже 350 лет, а сколько он существует вообще, никому не известно. Хотя за последние 100 лет размер пятна стал вдвое меньше.

Оборот пятна вокруг своей оси составляет 6 часов, и вместе с тем оно вращается вместе с планетой.

Ветры, дующие в этом урагане, достигают скорости 500-600 км/ч (порядка 170 м/с). В сравнении с этим наши самые сильные земные ураганы – не более, чем легкий приятный ветерок. Однако в центре пятна, как и в земных ураганах подобного типа, вполне спокойная погода. Кстати, на ледяном гиганте Уране ветра намного сильнее.

Кроме Большого красного пятна на планете Юпитер имеются и другие подобные образования – ураганы. Они формируются в разных областях и могут существовать десятилетиями, постепенно исчезая. Иногда они сталкиваются между собой или даже с Большим красным пятном, и тогда его яркость и размеры могут меняться. Самые долгоживущие вихри образуются в южном полушарии, а вот почему это так, непонятно.

Спутники Юпитера

Гигант Юпитер  имеет очень большую свиту, как и подобает настоящему богу. На сегодняшний день известно 79 спутников, самых разных размеров и форм — от огромных, подобных Луне, до кусков камня в несколько километров, подобных астероидам. Все они имеют имена, связанными с богом Зевсом-Юпитером в мифологии. Учёные считают, что спутников может быть еще больше, хотя это итак уже рекордное количество среди всех планет Солнечной системы.

С тех пор, как в 1610 году Галилео Галилей открыл первые и самые крупные спутники Юпитера — Ио, Европу, Ганимед, и Каллисто, они были единственными известными. Их можно заметить даже в бинокль, а в небольшой телескоп они видны вполне отчетливо.

Каждый из этих спутников Юпитера очень интересен и представляет собой уникальный мир. На некоторых ученые предполагают наличие условий для развития жизни, и даже разрабатываются проекты зондов для более подробного их исследования.

В 70-х годах прошлого века астрономы знали уже 13 спутников, а «Вояджер-1», пролетая мимо Юпитера, открыл еще три. В 90-х годах появились новые мощные телескопы, в том числе космический телескоп «Хаббл». С тех пор было открыто еще несколько десятком мелких спутников Юпитера, многие из которых имеют размер всего в несколько километров. Обнаружить их в любительский телескоп, конечно, невозможно.

Будущее Юпитера

Сейчас планета Юпитер на входит в обитаемую зону, так как располагается слишком далеко от Солнца и на поверхности его спутников не может существовать вода в жидком виде. Хотя её наличие и предполагается под поверхностным слоем — так называемые подповерхностные океаны, возможно, есть на Ганимеде, на Европе и на Каллисто.

Со временем Солнце будет увеличиваться в размерах, приближаясь к Юпитеру. Постепенно спутники Юпитера разогреются и на некоторых из них будут вполне комфортные условия для возникновения и поддержания жизни.

Однако уже через 7.5 миллиардов лет Солнце превратится в огромного красного гиганта, поверхность которого будет расположена от Юпитера всего в 500 миллионах километров — втрое ближе, чем от Земли до Солнца сейчас. Земля и даже Марс к тому времени давно будут поглощены нашим раздувшимся светилом. А сам Юпитер превратится в планету типа «горячий Юпитер» — раскаленный до 1000 градусов газовый шар, который сам будет светиться. Его каменистые спутники будут представлять собой обожженные куски камня, а ледяные и вовсе исчезнут.

Но к тому времени более благоприятные условия возникнут на спутниках Сатурна, один из которых — Титан, и сейчас представляет собой целую органическую фабрику с толстой атмосферой. Возможно, тогда придет очередь для появления новых форм жизни и там.

Наблюдение Юпитера

Эта планета очень удобна для начинающих астрономов-любителей. Видно её в южной части неба, притом поднимается она достаточно высоко над горизонтом. По яркости Юпитер уступает разве что Венере. Самые удобные моменты для наблюдений – противостояния, когда планета находится наиболее близко к Земле.

Противостояния Юпитера:

08  апреля  2017  г.      -2,5m

09  мая  2018  г.            -2,5m

10  июня  2019  г.         -2,6m

14  июля  2020  г.         -2,8m

20  августа  2021  г.     -2,9m

26  сентября  2022  г.  -2,9m

03  ноября  2023  г.     -2,9m

Наблюдать планету Юпитер интересно даже в бинокль. 8-10-кратное увеличение в темную ночь позволит увидеть 4 галилеевых спутника – Ио, Европу, Ганимед и Каллисто. Диск планеты при этом становится заметным и не выглядит просто точкой, как другие звезды. Деталей, конечно, в бинокль при таких увеличениях не видно.

Если вооружиться телескопом, то можно увидеть гораздо больше. Например, 90-мм рефрактор  Sky Watcher 909 уже с комплектным окуляром 25-мм (увеличение 36 крат) позволяет увидеть несколько полос на диске Юпитера. 10-мм окуляр (90 крат) позволит увидеть несколько больше подробностей, в том числе и Большое красное пятно, тени от спутников на диске планеты.

Более крупные телескопы конечно, позволят рассмотреть детали Юпитера более подробно. Станут видны детали в поясах планеты и можно увидеть более слабые спутники. С мощным инструментом можно получить и неплохие снимки. Использовать телескоп диаметром более 300 мм бесполезно – атмосферное влияние не позволит увидеть больше деталей. Большинство астрономов-любителей для наблюдений Юпитера используют телескоп-рефлектор диаметром от  150 мм.

Для большего удобства можно применять светофильтры голубого или синего цвета. С ними более контрастно видно Большое красное пятно и пояса. Светло-красные фильтры помогают лучше рассмотреть детали синего оттенка, а с желтыми лучше рассматривать полярные области. С зелеными фильтрами контрастнее выглядят облачные пояса и Большое красное пятно.

Планета Юпитер очень активная, в атмосфере постоянно происходят изменения. Полный оборот он делает менее, чем за 10 часов, что позволяет увидеть на нем множество изменяющихся деталей. Поэтому это очень удобный объект для первых наблюдений, даже для тех, у кого довольно скромный инструмент.