Юпитер - Jupiter

Юпитер Астрономический символ Юпитера
Изображение Юпитера, сделанное космическим телескопом НАСА Хаббл.
Полный вид диска в естественных цветах, сделанный космическим телескопом Хаббл в апреле 2014 г.
Обозначения
Произношение / ¯u р ɪ т ər / ( слушать ) Об этом звуке
Прилагательные Иовиан / v я ə н /
Орбитальные характеристики
Эпоха J2000
Афелий 816,62 млн км (5,4588 AU)
Перигелий 740,52 млн км (4,9501 AU)
778,57 млн ​​км (5,2044 AU)
Эксцентриситет 0,0489
398,88 г
13,07 км / с (8,12 миль / с)
20,020 °
Наклон
100,464 °
2023-янв-21
273,867 °
Известные спутники 79 (по состоянию на 2018 год)
Физические характеристики
Средний радиус
69,911 км (43,441 миль)
  • 71,492 км (44,423 миль)
  • 11.209 Земли
Полярный радиус
  • 66,854 км (41,541 миль)
  • 10,517 Земли
Сплющивание 0,064 87
  • 6,1419 × 10 10  км 2 (2,3714 × 10 10  квадратных миль)
  • 121.9 Земли
Объем
  • 1,4313 × 10 15  км 3 (3,434 × 10 14  куб. Миль)
  • 1,321 Земли
Масса
  • 1,8982 × 10 27  кг (4,1848 × 10 27  фунтов)
  • 317,8 Земли
  • 1/1047 вс
Средняя плотность
1326  кг / м 3 (2235  фунтов / куб. Ярд )
24,79  м / с 2 (81,3  фут / с 2 )
2,528  г
0,2756 ± 0,0006
59,5 км / с (37,0 миль / с)
Сидерический период вращения
9.925 часов (9 ч 55 м 30 с)
Экваториальная скорость вращения
12,6 км / с (7,8 миль / с; 45000 км / ч)
3,13 ° (до орбиты)
Северный полюс прямое восхождение
268,057 °; 17 ч 52 м 14 с
Склонение северного полюса
64,495 °
Альбедо 0,503 ( связка )
0,538 ( геометрическая )
Температура поверхности . мин значить Максимум
Уровень 1 бар 165  К (-108  ° С )
0,1 бар 112  К (-161  ° С )
От −2,94 до −1,66
29,8–50,1 дюйма
Атмосфера
Поверхностное давление
20–200  кПа ; 70 кПа
27 км (17 миль)
Состав по объему по объему:
89% ± 2,0% водород ( H
2
)
10% ± 2,0% гелий (He)
0,3% ± 0,1% метан ( CH
4
)
0,026% ± 0,004% аммиак ( NH
3
)
0,0028% ± 0,001% дейтерид водорода (HD)
0,0006% ± 0,0002% этан ( C
2
ЧАС
6
)
0,0004% ± 0,0004% вода ( H
2
O
)

Льды :

Юпитер - пятая планета от Солнца и самая большая в Солнечной системе . Это газовый гигант с массой в одну тысячную от массы Солнца, но в два с половиной раза больше массы всех других планет Солнечной системы, вместе взятых. Юпитер является одним из самых ярких объектов , видимых невооруженным глазом в ночном небе и было известно древним цивилизациям , поскольку до записанной истории . Он назван в честь римского бога Юпитера . Если смотреть с Земли , Юпитер может быть достаточно ярким, чтобы его отраженный свет отбрасывал видимые тени, и в среднем он является третьим по яркости естественным объектом в ночном небе после Луны и Венеры .

Юпитер в основном состоит из водорода, четверть массы которого составляет гелий , хотя гелий составляет лишь примерно десятую часть числа молекул. У него также может быть скалистое ядро ​​из более тяжелых элементов, но, как и у других планет-гигантов, Юпитер не имеет четко определенной твердой поверхности. Из-за быстрого вращения планета имеет форму сплющенного сфероида (у нее есть небольшая, но заметная выпуклость вокруг экватора). Внешняя атмосфера явно разделена на несколько полос на разных широтах, что приводит к турбулентности и штормам вдоль их взаимодействующих границ. Ярким результатом является Большое красное пятно , гигантский шторм, который, как известно, существовал по крайней мере с 17 века, когда его впервые увидели в телескоп . Юпитер окружает слабая система планетарных колец и мощная магнитосфера . У Юпитера 79 известных спутников , включая четыре больших галилеевых спутника, открытых Галилео Галилеем в 1610 году. Ганимед , самый большой из них, имеет диаметр больше, чем у планеты Меркурий .

"Пионер-10" был первым космическим кораблем, посетившим Юпитер, и наиболее близко подошел к планете 4 декабря 1973 года; "Пионер-10" идентифицировал плазму в магнитном поле Юпитера, а также обнаружил, что магнитный хвост Юпитера имеет длину почти 800 миллионов километров, покрывая все расстояние до Сатурна . Юпитер был изучен в ряде случаев помощью автоматических космических аппаратов , начиная с Pioneer и Voyager пролетных миссиями с 1973 по 1979 году, а затем помощью Галилео орбитального аппарата , который прибыл на Юпитере в 1995 г. В конце февраля 2007 года Юпитер посетили Зонд New Horizons , который использовал гравитацию Юпитера для увеличения своей скорости и изменения траектории на пути к Плутону . Последний зонд, посетивший планету, - это « Юнона» , который вышел на орбиту вокруг Юпитера 4 июля 2016 года. Будущие цели для исследования в системе Юпитера включают вероятный покрытый льдом жидкий океан его спутника Европы .

Формирование и миграция

Планета Юпитер
( HST ; 0:15; август 2019)
Юпитер эстакады
( Юнона ; 5:07; июнь 2020)

Астрономы открыли 717 планетных систем с множеством планет. Обычно эти системы включают в себя несколько планет с массой, в несколько раз превышающей массу Земли ( суперземли ), вращающихся ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу, а иногда также газовых гигантов массой Юпитера, близких к своей звезде. Земля и соседние с ней планеты, возможно, образовались из фрагментов планет после столкновения с Юпитером, разрушившего эти суперземли вблизи Солнца. По мере того, как Юпитер приближался к внутренней части Солнечной системы, в том, что теоретики называют гипотезой большого поворота , происходили гравитационные тяги и тяги, вызывающие серию столкновений между суперземлями, когда их орбиты начали перекрываться. Исследователи из Лундского университета обнаружили, что миграция Юпитера продолжалась около 700 000 лет, то есть примерно через 2–3 миллиона лет после того, как небесное тело начало свою жизнь в виде ледяного астероида вдали от Солнца. Путешествие внутрь Солнечной системы шло по спирали, в которой Юпитер продолжал вращаться вокруг Солнца, хотя и по более узкому пути. Причина фактической миграции связана с гравитационными силами окружающих газов в Солнечной системе. Выход Юпитера из внутренней части Солнечной системы позволил бы сформировать внутренние планеты, включая Землю . Однако временные рамки формирования планет земной группы, основанные на гипотезе грандиозного пути, кажутся несовместимыми с измеренным составом Земли. Более того, вероятность того, что грандиозный удар действительно произошел в солнечной туманности , очень мала. Фактически, модели in situ предсказывают формирование аналогов Юпитера, свойства которых близки к свойствам планеты в текущую эпоху.

Физические характеристики

Юпитер состоит в основном из газообразного и жидкого вещества. Это самая большая планета в Солнечной системе, с диаметром 142,984 км (88846 миль) на его экваторе . Средняя плотность Юпитера составляет 1,326 г / см 3 , это вторая по величине из планет-гигантов, но ниже, чем у четырех планет земной группы .

Сочинение

Верхняя атмосфера Юпитера состоит примерно на 88–92% водорода и 8–12% гелия по объему молекул газа . Атом гелия имеет примерно в четыре раза больше массы, чем атом водорода, поэтому состав меняется, если описывать его как долю массы, вносимую разными атомами. Таким образом, атмосфера Юпитера состоит примерно из 75% водорода и 24% гелия по массе, а оставшийся 1% массы состоит из других элементов. Атмосфера содержит следовые количества метана , водяного пара , аммиака и соединений на основе кремния . Также присутствуют следы углерода , этана , сероводорода , неона , кислорода , фосфина и серы . Самый внешний слой атмосферы содержит кристаллы замороженного аммиака. С помощью инфракрасных и ультрафиолетовых измерений также были обнаружены следовые количества бензола и других углеводородов . Внутри есть более плотные материалы - по массе это примерно 71% водорода, 24% гелия и 5% других элементов.

Пропорции водорода и гелия в атмосфере близки к теоретическому составу первичной солнечной туманности . Неон в верхних слоях атмосферы состоит только из 20 частей на миллион по массе, что примерно в десять раз меньше, чем на Солнце. Гелий также обеднен примерно до 80% гелиевого состава Солнца. Это истощение является результатом осаждения этих элементов внутрь планеты.

На основе спектроскопии , Сатурн , как полагают, аналогичен по составу к Юпитеру, но другие гигантские планеты Уран и Нептун имеют относительно меньше водорода и гелия и относительно более льды , и, таким образом , теперь называют ледяных гигантов .

Масса и размер

Диаметр Юпитера на порядок меньше (× 0,10045), чем у Солнца, и на порядок больше (× 10,9733), чем у Земли. Большое красное пятно примерно такого же размера, как Земля.

Масса Юпитера в 2,5 раза больше массы всех других планет Солнечной системы вместе взятых - это настолько массивно, что его барицентр с Солнцем находится над поверхностью Солнца на расстоянии 1,068  солнечного радиуса от центра Солнца. Юпитер намного больше Земли и значительно менее плотен: его объем равен примерно 1321 Земле, но он всего в 318 раз массивнее. Радиус Юпитера составляет примерно 1/10 радиуса Солнца , а его масса в 0,001 раза больше массы Солнца , поэтому плотности двух тел примерно одинаковы. « Масса Юпитера » ( M J или M Jup ) часто используется как единица для описания масс других объектов, особенно внесолнечных планет и коричневых карликов . Так, например, внесолнечная планета HD 209458 b имеет массу 0,69   М Дж , в то время как Каппа Андромеды b имеет массу 12,8   М Дж .

Теоретические модели показывают, что если бы Юпитер имел гораздо большую массу, чем в настоящее время, он бы сжался. При небольших изменениях массы радиус существенно не изменился бы, и выше примерно 500  M (1,6 массы Юпитера) внутренняя часть стала бы настолько более сжатой под повышенным давлением, что ее объем уменьшился бы, несмотря на увеличение количества вещества. В результате считается, что диаметр Юпитера такой же, как у планеты из его состава и эволюционной истории. Процесс дальнейшего сжатия с увеличением массы будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто заметное звездное зажигание , как в коричневых карликах с большой массой около 50 масс Юпитера.

Хотя Юпитер должен быть примерно в 75 раз массивнее, чтобы сплавить водород и стать звездой , самый маленький красный карлик всего на 30 процентов больше по радиусу, чем Юпитер. Несмотря на это, Юпитер по-прежнему излучает больше тепла, чем получает от Солнца; количество тепла, производимого внутри, аналогично общему солнечному излучению, которое он получает. Это дополнительное тепло генерируется механизмом Кельвина – Гельмгольца за счет сжатия. В результате этого процесса Юпитер ежегодно сокращается примерно на 2 см. Когда он был впервые сформирован, Юпитер был намного горячее и был примерно в два раза больше нынешнего диаметра.

Внутренняя структура

Предполагалось, что Юпитер будет состоять либо из плотного ядра , окружающего слоя жидкого металлического водорода (с некоторым количеством гелия), простирающегося наружу примерно на 78% радиуса планеты, и внешней атмосферы, состоящей преимущественно из молекулярного водорода , либо, возможно, иметь никакого ядра вообще, состоящее из более плотной и плотной жидкости (преимущественно молекулярного и металлического водорода) вплоть до центра, в зависимости от того, аккрецировалась ли планета сначала как твердое тело или схлопнулась непосредственно из газообразного протопланетного диска. Однако миссия Juno , прибывшая в июле 2016 года, обнаружила, что у Юпитера очень диффузное ядро, смешанное с мантией. Возможная причина - удар планеты массой около десяти масс Земли через несколько миллионов лет после образования Юпитера, который нарушил бы изначально твердое ядро ​​Юпитера.

Над слоем металлического водорода находится внутренняя прозрачная водородная атмосфера. На этой глубине, давление и температура выше водорода в критическом давлении от 1.2858 МПа и критической температуры лишь 32,938  K . В этом состоянии нет отдельных жидких и газовых фаз - говорят, что водород находится в сверхкритическом жидком состоянии. К водороду удобно относиться как к газу, простирающемуся вниз от облачного слоя на глубину около 1000  км , и как к жидкости в более глубоких слоях. Физически четкой границы нет - по мере спуска газ плавно становится горячее и плотнее. Дождеподобные капли гелия и неона осаждаются вниз через нижние слои атмосферы, истощая содержание этих элементов в верхних слоях атмосферы. Было высказано предположение, что на Сатурне и на ледяных гигантах Уран и Нептун происходят осадки из алмазов .

Температура и давление внутри Юпитера неуклонно возрастают внутрь из -за механизма Кельвина-Гельмгольца . На уровне давления 10  бар (1 МПа ) температура составляет около 340 K (67 ° C; 152 ° F). В области фазового перехода, когда водород, нагретый выше своей критической точки, становится металлическим, по расчетам, температура составляет 10 000 К (9700 ° C; 17 500 ° F), а давление - 200   ГПа . Температура на границе керна оценивается в 36 000 К (35 700 ° C; 64 300 ° F), а внутреннее давление составляет примерно 3 000 –4 500 ГПа.

Предыдущие модели внутренней части Юпитера предлагали радиус ядра от 0,08 до 0,16 от общего радиуса Юпитера. Ранние результаты миссии Juno предполагают, что ядро ​​может быть больше и более диффузным с радиусом от 0,3 до 0,5 планетарного радиуса.

Атмосфера

У Юпитера самая большая планетная атмосфера в Солнечной системе , занимающая высоту более 5000 км (3000 миль). Поскольку Юпитер не имеет поверхности, основанием его атмосферы обычно считается точка, в которой атмосферное давление равно 100 кПа (1,0 бар).

Слои облаков

Движение полос встречных облаков Юпитера. Эта циклическая анимация отображает внешний вид планеты на цилиндрическую проекцию .
Южный полярный вид Юпитера
Улучшенный цветной вид южных штормов Юпитера

Юпитер постоянно покрыт облаками, состоящими из кристаллов аммиака и, возможно, гидросульфида аммония . Облака расположены в тропопаузе и разделены на полосы разных широт, известные как тропические регионы. Они подразделяются на зоны более светлого оттенка и более темные пояса . Взаимодействие этих противоречивых схем циркуляции вызывает штормы и турбулентность . Скорость ветра 100 м / с (360 км / ч) обычна для зональных струй. Было замечено, что зоны меняются по ширине, цвету и интенсивности из года в год, но они оставались достаточно стабильными, чтобы ученые могли дать им идентификационные обозначения.

Облака Юпитера
( Юнона ; декабрь 2017 г.)

Облачный слой составляет всего около 50 км (31 миль) в глубину и состоит как минимум из двух слоев облаков: толстой нижней части и более тонкой более чистой области. Также может быть тонкий слой водяных облаков под слоем аммиака. Идею водных облаков подтверждают вспышки молний, обнаруженные в атмосфере Юпитера. Эти электрические разряды могут быть в тысячу раз мощнее, чем молния на Земле. Предполагается, что водяные облака генерируют грозы так же, как и земные грозы, вызванные теплом, поднимающимся изнутри.

Оранжевая и коричневая окраска облаков Юпитера вызвана восходящими соединениями, которые меняют цвет под воздействием ультрафиолетового света Солнца. Точный состав остается неясным, но предполагается, что это фосфор, сера или, возможно, углеводороды . Эти красочные соединения, известные как хромофоры , смешиваются с более теплой нижней частью облаков. Зоны образуются, когда восходящие конвекционные ячейки образуют кристаллизующийся аммиак, который скрывает эти нижние облака из поля зрения.

Небольшой наклон оси Юпитера означает, что полюса постоянно получают меньше солнечной радиации, чем в экваториальной области планеты. Конвекция внутри планеты переносит больше энергии к полюсам, уравновешивая температуры в облачном слое.

Большое красное пятно и другие вихри

Покадровая съемка подхода " Вояджера-1" , показывающая движение атмосферных полос и циркуляцию Большого Красного Пятна. Записано за 32 дня, по одной фотографии каждые 10 часов (один раз в юпитерианские дни). Смотрите полноразмерное видео .

Самая известная особенность Юпитера - Большое Красное Пятно , стойкий антициклонический шторм, который больше Земли, расположенный в 22 ° к югу от экватора. Известно, что он существует по крайней мере с 1831 года, а возможно, и с 1665 года. На изображениях, полученных космическим телескопом Хаббла, было видно два «красных пятна», прилегающих к Большому красному пятну. Гроза достаточно велика, чтобы ее можно было увидеть в наземные телескопы с апертурой 12 см или больше. В овальном объекте вращается против часовой стрелки , с периодом около шести дней. Максимальная высота этого шторма составляет около 8 км (5 миль) над окружающими облаками.

Большое красное пятно уменьшается в размерах (15 мая 2014 г.).

Большое Красное Пятно достаточно велико, чтобы вместить в себя Землю. Математические модели предполагают, что шторм является стабильным и может быть постоянной особенностью планеты. Однако с момента открытия он значительно уменьшился в размерах. Первоначальные наблюдения в конце 1800-х годов показали, что его диаметр составлял примерно 41 000 км (25 500 миль). К моменту облета " Вояджера " в 1979 году шторм имел длину 23 300 км (14 500 миль) и ширину приблизительно 13 000 км (8 000 миль). Наблюдения Хаббла в 1995 году показали, что он снова уменьшился в размерах до 20 950 км (13 020 миль), а наблюдения в 2009 году показали, что размер составлял 17 910 км (11 130 миль). По состоянию на 2015 год, шторм составлял примерно 16 500 на 10940 км (10 250 на 6800 миль), а его длина уменьшается примерно на 930 км (580 миль) в год.

Циклоны , такие как это являются общими в пределах турбулентных атмосфер из гигантских планет . У Юпитера также есть белые овалы и коричневые овалы, которые представляют собой меньшие безымянные штормы. Белые овалы обычно состоят из относительно прохладных облаков в верхних слоях атмосферы. Коричневые овалы теплее и расположены в «нормальном облачном слое». Такие штормы могут длиться от нескольких часов до столетий.

Еще до того, как «Вояджер» доказал, что это был шторм, имелись веские доказательства того, что пятно не могло быть связано с каким-либо более глубоким объектом на поверхности планеты, поскольку Пятно вращается по-разному относительно остальной атмосферы, иногда быстрее, а иногда больше медленно.

В 2000 году в южном полушарии сформировалась атмосферная особенность, внешне похожая на Большое красное пятно, но меньшего размера. Это было создано, когда несколько меньших, белых овальных штормов слились, чтобы сформировать единую деталь - эти три меньших белых овала были впервые замечены в 1938 году. Объединенный объект был назван Овал BA и получил прозвище Red Spot Junior. С тех пор он увеличился по интенсивности и изменил цвет с белого на красный.

В апреле 2017 года ученые сообщили об открытии «Большого холодного пятна» в термосфере Юпитера на его северном полюсе, ширина которого составляет 24000 км (15000 миль), ширина 12000 км (7500 миль) и температура ниже 200 ° C (360 ° F). чем окружающий материал. Эта особенность была обнаружена исследователями из Очень Большого Телескопа в Чили, которые затем провели поиск архивных данных Инфракрасного Телескопа НАСА в период с 1995 по 2000 год. Они обнаружили, что, хотя Пятно меняет размер, форму и интенсивность за короткий промежуток времени, оно имеет сохранял свое общее положение в атмосфере на основе имеющихся данных более чем за 15 лет. Ученые считают, что Пятно - это гигантский вихрь, похожий на Большое Красное Пятно, а также кажется квазистабильным, как вихри в термосфере Земли. Взаимодействие между заряженными частицами, генерируемыми Ио, и сильным магнитным полем планеты, вероятно, привело к перераспределению теплового потока, образуя Пятно.

Магнитосфера

Планета Юпитер
Полярные сияния на северном и южном полюсах
(анимация).
Полярные сияния на северном полюсе Юпитера
( Хаббл )
Инфракрасный вид южного сияния
( Jovian IR Mapper )

Магнитное поле Юпитера в четырнадцать раз сильнее, чем у Земли, от 4,2  гаусс (0,42 мТл ) на экваторе до 10–14 гаусс (1,0–1,4 мТл) на полюсах, что делает его самым сильным в Солнечной системе (за исключением пятна ). Считается, что это поле создается вихревыми токами - вращательными движениями проводящих материалов - внутри жидкого металлического водородного ядра. Вулканы на Луне Ио испускают большое количество диоксида серы , образуя газовый тор вдоль орбиты Луны. Газ ионизируется в магнитосфере, образуя ионы серы и кислорода . Вместе с ионами водорода, происходящими из атмосферы Юпитера, они образуют плазменный слой в экваториальной плоскости Юпитера. Плазма в пластине вращается вместе с планетой, вызывая деформацию дипольного магнитного поля в магнитодиск. Электроны внутри плазменного слоя создают сильную радиосигнал, которая производит всплески в диапазоне 0,6–30  МГц, которые обнаруживаются с Земли с помощью коротковолновых радиоприемников потребительского класса.

На расстоянии около 75 радиусов Юпитера от планеты взаимодействие магнитосферы с солнечным ветром вызывает головную ударную волну . Магнитосферу Юпитера окружает магнитопауза , расположенная на внутреннем крае магнитослоя - в области между ним и головной ударной волной. Солнечный ветер взаимодействует с этими областями, удлиняя магнитосферу с подветренной стороны Юпитера и расширяя ее наружу, пока она почти не достигнет орбиты Сатурна. Четыре самых больших спутника Юпитера вращаются вокруг магнитосферы, которая защищает их от солнечного ветра.

Магнитосфера Юпитера ответственна за интенсивные эпизоды радиоизлучения из полярных регионов планеты. Вулканическая активность на спутнике Юпитера Ио (см. Ниже) выбрасывает газ в магнитосферу Юпитера, создавая вокруг планеты тор частиц. Когда Ио движется через этот тор, взаимодействие генерирует альфвеновские волны, которые переносят ионизированную материю в полярные области Юпитера. В результате с помощью циклотронного мазерного механизма генерируются радиоволны , а энергия передается по конической поверхности. Когда Земля пересекает этот конус, радиоизлучение Юпитера может превышать солнечное радиоизлучение.

Орбита и вращение

Юпитер (красный) совершает один оборот вокруг Солнца (в центре) на каждые 11,86 оборотов вокруг Земли (синий).

Юпитер - единственная планета, барицентр которой с Солнцем находится за пределами объема Солнца, хотя и составляет всего 7% от радиуса Солнца. Среднее расстояние между Юпитером и Солнцем составляет 778 миллионов км (примерно в 5,2 раза больше среднего расстояния между Землей и Солнцем, или 5,2 а.е. ), и он совершает оборот по орбите каждые 11,86 лет. Это примерно две пятых орбитального периода Сатурна, образуя почти орбитальный резонанс между двумя крупнейшими планетами Солнечной системы. Эллиптическая орбита Юпитера наклонена на 1,31 ° по сравнению с Землей. Поскольку эксцентриситет его орбиты составляет 0,048, расстояние Юпитера от Солнца варьируется на 75 миллионов км между его ближайшим приближением ( перигелий ) и самым дальним расстоянием ( афелий ).

Наклон оси Юпитера относительно мал: только 3.13 °. В результате он не испытывает значительных сезонных изменений, в отличие, например, от Земли и Марса.

Вращение Юпитера является самым быстрым из всех планет Солнечной системы, он совершает оборот вокруг своей оси чуть менее чем за десять часов; это создает экваториальную выпуклость, которую легко увидеть в земной любительский телескоп . Планета имеет форму сплющенного сфероида , что означает, что диаметр на ее экваторе больше диаметра, измеренного между ее полюсами . На Юпитере экваториальный диаметр на 9275 км (5763 мили) больше диаметра, измеренного через полюса.

Поскольку Юпитер не является твердым телом, его верхние слои атмосферы испытывают дифференциальное вращение . Вращение полярной атмосферы Юпитера примерно на 5 минут дольше, чем вращение экваториальной атмосферы; три системы используются в качестве системы отсчета, особенно при построении графиков движения атмосферных объектов. Система I применяется от 10 ° до 10 ° южной широты; его период является самым коротким на планете - 9 часов 50 минут 30 секунд. Система II применяется на всех широтах к северу и югу от них; его период 9ч 55м 40,6с. Система III была впервые определена радиоастрономами и соответствует вращению магнитосферы планеты; его период - официальное вращение Юпитера.

Наблюдение

Соединение Юпитера и Луны
Ретроградное движение внешней планеты вызвано ее относительным расположением относительно Земли.

Юпитер обычно является четвертым по яркости объектом на небе (после Солнца, Луны и Венеры ); временами Марс ярче Юпитера. В зависимости от положения Юпитера по отношению к Земле , он может варьироваться по визуальной величине от -2,94 в оппозиции до -1,66 во время соединения с Солнцем. Средняя видимая звездная величина составляет -2,20 со стандартным отклонением 0,33. Угловой диаметр Юпитера , также варьирует от 50,1 до 29,8 угловых секунд . Благоприятные противостояния возникают, когда Юпитер проходит через перигелий , событие, которое происходит один раз за орбиту.

Земля обгоняет Юпитер каждые 398,9 дней, когда он вращается вокруг Солнца, и этот период называется синодическим периодом . При этом кажется, что Юпитер совершает ретроградное движение по отношению к фоновым звездам. То есть какое-то время кажется, что Юпитер движется в ночном небе назад, совершая круговое движение.

Поскольку орбита Юпитера находится за пределами орбиты Земли, фазовый угол Юпитера, если смотреть с Земли, никогда не превышает 11,5 °: Юпитер всегда кажется почти полностью освещенным, если смотреть в телескопы с Земли. Лишь во время полетов космических аппаратов к Юпитеру были получены серповидные изображения планеты. Небольшой телескоп обычно показывает четыре галилеевых спутника Юпитера и заметные облачные пояса в атмосфере Юпитера . Большой телескоп покажет Большое красное пятно Юпитера, когда оно обращено к Земле.

Мифология

Планета Юпитер известна с древних времен. Его можно увидеть невооруженным глазом на ночном небе и иногда можно увидеть днем, когда Солнце находится низко. Для вавилонян этот объект представлял их бога Мардука . Они использовали примерно 12-летнюю орбиту Юпитера по эклиптике, чтобы определить созвездия своего зодиака .

Римляне называли его «звездой Юпитер » ( Iuppiter Stella ), так как они думали , что это священное для главного бога в римской мифологии , чье название происходит от индо-европейского прот звательномом соединения * Dyēu-pəter (именительный: * Dyēus -pətēr , что означает «Отец Небесный Бог» или «День-Отец-Бог»). В свою очередь, Юпитер был двойником мифического греческого Зевса (Ζεύς), также известного как Диас (Δίας), планетарное название которого сохранилось в современном греческом языке . Древние греки знали эту планету как Фаэтон ( Φαέθων ), что означает «сияющая» или «пылающая звезда». Как верховный бог римского пантеона, Юпитер был богом грома, молний и бурь и, соответственно, назывался богом света и неба. Архаики греческий поэт Гомер «s Илиада описывает бога , как сильнее , чем все остальные божества, вместе взятые; царь богов хвастается, что его сила притяжения больше, чем у других вместе взятых, и что его нельзя победить в перетягивании каната :

Юпитер, гравюра из 1550 издания Гвидо Бонатти «s Liber Astronomiae

εἰ δ ἄγε πειρήσασθε θεοὶ ἵνα εἴδετε πάντες:
σειρὴν χρυσείην οὐρανόθεν κρεμάσαντες ЕЕ
πάντές т ἐξάπτεσθε θεοὶ πᾶσαί тец θέαιναι:
ἀλλ οὐκ Ау ἐρύσαιτ οὐρανόθεν πεδίον ЕЕ молярного адсорбционного коэффициента
Ζῆν ὕπατον μήστωρ, οὐδ εἰ μάλα πολλὰ κάμοιτε.
ἀλλ ὅτε δὴ καὶ ἐγὼ πρόφρων ἐθέλοιμι ἐρύσσαι,
αὐτῇ κεν γαίῃ ἐρύσαιμ αὐτῇ τε θαλάσσῃ:
σειρὴν μέν κεν ἔπειτα περὶ ῥίον Οὐλύμποιο
δησαίμην, τὰ δέ κ αὖτε μετήορα πάντα γένοιτο.
τόσσον ἐγὼ περί τ᾽ εἰμὶ θεῶν περί τ᾽ εἴμ᾽ ἀνθρώπων.

«Повесьте мне золотую цепь с небес и
возьмите ее все вместе, боги и богини
- как бы вы ни тянули , вы не утащите
верховного советника Зевса с небес на землю;
но если бы я сам дернул за нее, я должен привлечь вас
с землей и морем в сделку, тогда я бы
связал цепь вокруг какой-нибудь вершины Олимпа
и оставил бы вас всех болтаться посреди небосвода.
Так далеко я выше всех остальных, будь то боги или люди ».

- Гомер, Илиада , VIII. 18–27. - Сэмюэл Батлер «Илиада Гомера»: переведена в английскую прозу для тех, кто не умеет читать оригинал .

Лондон. Нью-Йорк и Бомбей: Longmans, Green and Co., 1898.

Астрономический символ для планеты, Юпитер symbol.svg является стилизованным изображением молнии бога. Первоначальное греческое божество Зевс дает корень зено- , используемый для образования некоторых слов, связанных с Юпитером, например, зенографических .

Юпитер - прилагательная форма Юпитера. Старая форма прилагательного « веселый» , использовавшаяся астрологами в средние века , стала обозначать «счастливое» или «веселое» настроение, приписываемое астрологическому влиянию Юпитера .

Китайцы, вьетнамцы, корейцы и японцы называли его «деревянной звездой» ( китайский : 木星 ; пиньинь : mùxīng ), основываясь на китайских пяти элементах . Китайский даосизм олицетворял ее как звезду Фу .

В ведической астрологии индуистские астрологи назвали планету в честь Брихаспати , религиозного учителя богов, и часто называли ее « Гуру », что буквально означает «Тяжелый».

В германской мифологии Юпитер приравнивается к Тору , откуда английское название Четверг для римлянина умирает Джовис .

В центральноазиатских тюркских мифах Юпитер называется Эрендиз или Эрентюз , от эрен (неопределенного значения) и юлтуз («звезда»). Есть много теорий о значении эрен . Эти люди рассчитали период обращения Юпитера как 11 лет и 300 дней. Они считали, что некоторые социальные и природные события связаны с движениями Эрентюза по небу.

История исследований и разведки

Дотелескопическое исследование

Модель в Альмагесте продольного движения Юпитера (☉) относительно Земли (⊕)

Наблюдение Юпитера датируется по крайней мере вавилонскими астрономами 7 или 8 веком до нашей эры. Древние китайцы также наблюдали орбиту Suìxīng ( 歲星 ) и установили свой цикл из 12 земных ветвей на основе его приблизительного количества лет; китайский язык все еще использует его имя ( упрощенный , как ) , когда речь лет. К 4 веку до нашей эры эти наблюдения превратились в китайский зодиак , где каждый год ассоциировался со звездой Тай Суй и богом, контролирующим область неба напротив положения Юпитера в ночном небе; эти верования сохранились в некоторых даосских религиозных обрядах и в двенадцати животных восточноазиатского зодиака, которые, как сейчас принято считать, связаны с появлением животных до Будды . Китайский историк Си Цзэцзонг утверждал, что древний китайский астроном Ган Де обнаружил невооруженным глазом одну из лун Юпитера в 362 г. до н.э. Если быть точным, это было бы до открытия Галилея почти на два тысячелетия. В своей работе II века « Альмагест» эллинистический астроном Клавдий Птолемей построил геоцентрическую модель планеты, основанную на деферентах и эпициклах, чтобы объяснить движение Юпитера относительно Земли, определив его орбитальный период вокруг Земли как 4332,38 дня, или 11,86 года.

Наземные телескопические исследования

Галилео Галилей , первооткрыватель четырех крупнейших спутников Юпитера, ныне известных как галилеевы луны.

В 1610 году итальянский эрудит Галилео Галилей с помощью телескопа открыл четыре самых больших спутника Юпитера (ныне известные как Галилеевы спутники ); считается первым телескопическим наблюдением лун, кроме Земли. Через день после Галилея Симон Мариус независимо открыл спутники вокруг Юпитера, хотя он не публиковал свое открытие в книге до 1614 года. Однако прижились имена четырех основных спутников - Ио, Европа, Ганимед и Каллисто . Эти находки также были первым открытием небесного движения, по- видимому, не сосредоточенного на Земле. Это открытие стало важным аргументом в пользу гелиоцентрической теории движения планет Коперника ; Открытая поддержка Галилеем теории Коперника поставила его под угрозу инквизиции .

В течение 1660-х годов Джованни Кассини использовал новый телескоп, чтобы обнаружить пятна и красочные полосы на Юпитере, и заметил, что планета выглядит сплюснутой; то есть сплющенные на полюсах. Он также смог оценить период вращения планеты. В 1690 году Кассини заметил, что атмосфера подвергается дифференциальному вращению .

Большое красное пятно, заметный объект овальной формы в южном полушарии Юпитера, возможно, наблюдал еще в 1664 году Роберт Гук и в 1665 году Кассини, хотя это оспаривается. Аптекарь Генрих Швабе создал самый ранний из известных рисунков, на котором изображено Большое красное пятно в 1831 году.

Сообщается, что Красное Пятно несколько раз пропадало из виду в период с 1665 по 1708 год, прежде чем стало довольно заметным в 1878 году. Оно было зарегистрировано как исчезающее снова в 1883 году и в начале 20 века.

И Джованни Борелли, и Кассини составили точные таблицы движений спутников Юпитера, что позволило предсказывать время, когда луны будут проходить перед планетой или позади нее. К 1670-м годам было замечено, что, когда Юпитер находился на противоположной стороне Солнца от Земли, эти события происходили примерно на 17 минут позже, чем ожидалось. Оле Рёмер пришел к выводу, что свет не распространяется мгновенно (вывод, который ранее отклонил Кассини), и это временное несоответствие было использовано для оценки скорости света .

В 1892 г. Э. Барнард наблюдал пятый спутник Юпитера с помощью 36-дюймового (910 мм) рефрактора в обсерватории Лик в Калифорнии. Открытие этого относительно небольшого объекта, свидетельство его острого зрения, быстро сделало его известным. Позже эта луна была названа Амальтеей . Это была последняя планетная луна, открытая непосредственно визуальным наблюдением.

Инфракрасное изображение Юпитера , принятое ESO «S Very Large Telescope

В 1932 году Руперт Вильдт идентифицировал полосы поглощения аммиака и метана в спектрах Юпитера.

В 1938 г. наблюдались три долгоживущие антициклонические образования, названные белыми овалами. В течение нескольких десятилетий они оставались отдельными частями атмосферы, иногда сближаясь, но никогда не сливаясь. Наконец, два овала объединились в 1998 году, а затем поглотили третий в 2000 году, став Овальным BA .

Радиотелескопические исследования

В 1955 году Бернард Берк и Кеннет Франклин обнаружили всплески радиосигналов, исходящих от Юпитера на частоте 22,2 МГц. Период этих всплесков соответствовал вращению планеты, и они также смогли использовать эту информацию для уточнения скорости вращения. Было обнаружено, что радиовсплески с Юпитера бывают двух видов: длинные всплески (или L-всплески) продолжительностью до нескольких секунд и короткие всплески (или S-всплески) длительностью менее одной сотой секунды.

Ученые обнаружили, что с Юпитера передаются три формы радиосигналов.

  • Декаметровые радиовсплески (с длиной волны в десятки метров) меняются с вращением Юпитера и находятся под влиянием взаимодействия Ио с магнитным полем Юпитера.
  • Дециметровое радиоизлучение (с длинами волн, измеряемыми в сантиметрах) впервые было обнаружено Фрэнком Дрейком и Хайном Хватумом в 1959 году. Источником этого сигнала был пояс в форме тора вокруг экватора Юпитера. Этот сигнал вызван циклотронным излучением электронов, ускоренных в магнитном поле Юпитера.
  • Тепловое излучение создается теплом в атмосфере Юпитера.

Исследование

С 1973 года несколько автоматических космических аппаратов посетили Юпитер, в первую очередь космический зонд Pioneer 10 , первый космический аппарат, который подошел достаточно близко к Юпитеру, чтобы отправить обратно откровения о свойствах и явлениях самой большой планеты Солнечной системы. Полеты к другим планетам в Солнечной системе совершаются за счет энергии, которая описывается чистым изменением скорости космического корабля или дельта-v . Для выхода на переходную орбиту Хомана с Земли на Юпитер с низкой околоземной орбиты требуется дельта-v 6,3 км / с, что сопоставимо с дельта-v 9,7 км / с, необходимой для достижения низкой околоземной орбиты. Гравитация посредством планетарных облетов может использоваться для уменьшения энергии, необходимой для достижения Юпитера, хотя и за счет значительно большей продолжительности полета.

Облетные миссии

Облетные миссии
Космический корабль Ближайший
подход
Расстояние
Пионер 10 3 декабря 1973 г. 130,000 км
Пионер 11 4 декабря 1974 г. 34000 км
Вояджер 1 5 марта 1979 г. 349000 км
Вояджер 2 9 июля 1979 г. 570,000 км
Улисс 8 февраля 1992 г. 408.894 км
4 февраля 2004 г. 120,000,000 км
Кассини 30 декабря 2000 г. 10,000,000 км
Новые горизонты 28 февраля 2007 г. 2 304 535 км

Начиная с 1973 года, несколько космических аппаратов выполнили маневры облета планет, в результате чего они оказались в пределах видимости Юпитера. В Pioneer миссии были получены первые крупным планом изображения атмосферы Юпитера и некоторые из его спутников. Они обнаружили, что радиационные поля около планеты были намного сильнее, чем ожидалось, но оба космических корабля смогли выжить в этой среде. Траектории этих космических аппаратов использовались для уточнения оценок массы системы Юпитера. Радиозатемнения планетой привели к более точным измерениям диаметра Юпитера и степени сглаживания полюсов.

Шесть лет спустя миссии « Вояджер» значительно улучшили понимание галилеевых спутников и обнаружили кольца Юпитера. Они также подтвердили, что Большое красное пятно было антициклоническим. Сравнение изображений показало, что красное пятно изменило оттенок со времени миссий «Пионер», изменив цвет с оранжевого на темно-коричневый. Вдоль орбитального пути Ио был обнаружен тор из ионизированных атомов, а на поверхности Луны были обнаружены вулканы, некоторые из которых находились в процессе извержения. Когда космический корабль проходил за планетой, он наблюдал вспышки молний в атмосфере ночной стороны.

Следующей миссией по встрече с Юпитером стал солнечный зонд Ulysses . Он совершил облет, чтобы выйти на полярную орбиту вокруг Солнца. Во время этого прохода космический аппарат проводил исследования магнитосферы Юпитера. У Улисса нет фотоаппаратов, поэтому снимков не было. Второй пролет шесть лет спустя прошел на гораздо большем расстоянии.

Кассини видит Юпитер и Ио 1 января 2001 г.

В 2000 году зонд « Кассини» пролетел мимо Юпитера на пути к Сатурну и обеспечил одни из самых высоких разрешений, когда-либо сделанных на нашей планете.

New Horizons зонд пролетал Юпитер тяжести помочь в пути к Плутону . Ближайший сближение произошло 28 февраля 2007 года. Камеры зонда измерили выброс плазмы из вулканов на Ио и подробно изучили все четыре галилеевы спутники, а также провели дальние наблюдения за внешними спутниками Гималии и Элары . Визуализация системы Юпитера началась 4 сентября 2006 года.

Миссия Галилео

Юпитер, увиденный космическим зондом Кассини

Первым космическим аппаратом, вышедшим на орбиту Юпитера, был зонд « Галилео» , который вышел на орбиту 7 декабря 1995 года. Он вращался вокруг планеты более семи лет, совершив несколько облетов всех галилеевых спутников и Амальтеи . Космический корабль также стал свидетелем удара кометы Шумейкера – Леви 9, когда она приблизилась к Юпитеру в 1994 году, что обеспечило уникальную точку обзора для этого события. Первоначально проектная мощность была ограничена неудачным развертыванием радиоантенны с высоким коэффициентом усиления, хотя обширная информация о системе Юпитера все еще была получена от Галилео .

Титановый атмосферный зонд весом 340 кг был выпущен из космического корабля в июле 1995 года и 7 декабря вошел в атмосферу Юпитера. Он пролетел с парашютом через 150 км (93 мили) атмосферы со скоростью около 2575 км / ч (1600 миль в час) и был собран. данные за 57,6 минут до потери сигнала при давлении около 23 атмосфер при температуре 153 ° C. После этого он расплавился и, возможно, испарился. Сам орбитальный аппарат Galileo испытал более быструю версию той же судьбы, когда 21 сентября 2003 года он был намеренно направлен на планету со скоростью более 50 км / с, чтобы избежать любой возможности его столкновения с Европой, спутника и возможного заражения. который, как предполагалось, может иметь жизнь .

Данные этой миссии показали, что водород составляет до 90% атмосферы Юпитера. Зарегистрированная температура была более 300 ° C (> 570 ° F), а измеренная скорость ветра превысила 644 км / ч (> 400 миль / ч) до того, как зонды испарились.

Юпитер с космического корабля " Юнона"
(12 февраля 2019 г.)

Миссия Юноны

Миссия НАСА « Юнона » прибыла к Юпитеру 4 июля 2016 года и должна была совершить 37 витков в течение следующих двадцати месяцев. План миссии предусматривал, что « Юнона» подробно изучит планету с полярной орбиты . 27 августа 2016 года космический корабль совершил свой первый пролет над Юпитером и отправил первые в истории изображения северного полюса Юпитера.

Будущие исследования

Следующая плановая миссия к Юпитеру системы будет Европейское космическое агентство «s Jupiter Icy Moon Проводник (СОК), в связи с запуском в 2022 году, а затем НАСА Europa Clipper миссии в 2023 году.

Отмененные миссии

Детальное изучение ледяных спутников вызвало большой интерес из-за возможности наличия жидких океанов под поверхностью на спутниках Юпитера - Европе, Ганимеде и Каллисто. Трудности с финансированием задерживают прогресс. JIMO ( орбитальный аппарат Jupiter Icy Moons Orbiter ) НАСА был отменен в 2005 году. Следующее предложение было разработано для совместной миссии NASA / ESA под названием EJSM / Laplace с предварительной датой запуска около 2020 года. EJSM / Laplace должен был состоять из возглавляемого НАСА Юпитера. Орбитальный аппарат "Европа" и орбитальный аппарат " Юпитер-Ганимед", возглавляемый ЕКА . Однако ЕКА официально прекратило партнерство к апрелю 2011 года, сославшись на проблемы с бюджетом в НАСА и последствия для графика миссии. Вместо этого ЕКА планировало продолжить миссию только для Европы, чтобы принять участие в отборе L1 Cosmic Vision .

Луны

У Юпитера 79 известных естественных спутников . 63 из них имеют диаметр менее 10 километров и были открыты только с 1975 года. Четыре самых больших луны, видимых с Земли в бинокль в ясную ночь и известные как « галилеевы луны », - это Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.

Галилеевы луны

Открытые Галилеем луны - Ио, Европа, Ганимед и Каллисто - являются одними из крупнейших спутников Солнечной системы. Орбиты трех из них (Ио, Европы и Ганимеда) образуют узор, известный как резонанс Лапласа ; на каждые четыре витка вокруг Юпитера Ио, Европа делает ровно две орбиты, а Ганимед - ровно одну. Этот резонанс заставляет гравитационные эффекты трех больших лун искажать их орбиты в эллиптические формы, потому что каждая луна получает дополнительный буксир от своих соседей в одной и той же точке на каждой орбите, которую она совершает. С другой стороны, приливная сила Юпитера делает их орбиты круговыми .

Эксцентриситет их орбит вызывает регулярные изгибах фигур трех лун, с силой тяжести Юпитера растягивая их, как они приближаются к его и позволяя им отскакивают назад к более сферической формы , как они качаются прочь. Это приливное изгибание нагревает внутренности лун за счет трения . Наиболее ярко это проявляется в необычайной вулканической активности самого внутреннего Ио (который подвержен сильнейшим приливным силам) и, в меньшей степени, в геологической молодости поверхности Европы (что указывает на недавнее всплытие внешней поверхности Луны).

Галилеевы луны по сравнению с земной луной
имя IPA Диаметр Масса Орбитальный радиус Орбитальный период
км % кг % км % дней %
Ио /ˈAɪ.oʊ/ 3 643 105 8,9 × 10 22 120 421 700 110 1,77 7
Европа / jʊˈroʊpə / 3,122 90 4,8 × 10 22 65 671 034 175 3,55 13
Ганимед / ˈꞬænimiːd / 5 262 150 14,8 × 10 22 200 1 070 412 280 7,15 26
Каллисто / kəˈlɪstoʊ / 4821 140 10,8 × 10 22 150 1,882,709 490 16,69 61
Галилеевы луны.  Слева направо в порядке увеличения расстояния от Юпитера: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто.
Галилеевы спутники Ио , Европа , Ганимед , Каллисто (в порядке увеличения расстояния от Юпитера)

Классификация

До открытий миссий "Вояджер" спутники Юпитера были аккуратно разделены на четыре группы по четыре человека на основе общности их орбитальных элементов . С тех пор эту картину усложнило большое количество новых малых внешних спутников. В настоящее время считается, что существует шесть основных групп, хотя некоторые из них более отчетливы, чем другие.

Основное подразделение - это группа из восьми внутренних регулярных лун, которые имеют почти круговые орбиты около плоскости экватора Юпитера и, как считается, образовались вместе с Юпитером. Остальные спутники состоят из неизвестного числа маленьких спутников неправильной формы с эллиптическими и наклонными орбитами, которые считаются захваченными астероидами или фрагментами захваченных астероидов. Неправильные спутники, принадлежащие к группе, имеют схожие орбитальные элементы и, следовательно, могут иметь общее происхождение, возможно, как большая луна или захваченное тело, которое распалось.

Обычные луны
Внутренняя группа Внутренняя группа из четырех небольших лун имеет диаметр менее 200 км, орбиту с радиусом менее 200 000 км и наклонение орбиты менее половины градуса.
Галилеевы луны Эти четыре луны, открытые Галилео Галилеем и Симоном Мариусом параллельно, обращаются по орбите между 400 000 и 2 000 000 км и являются одними из самых больших спутников в Солнечной системе.
Нерегулярные луны
Фемисто Это одиночная луна, принадлежащая к отдельной группе, вращающейся на полпути между галилеевыми лунами и группой Гималии.
Гималия группа Плотно сгруппированная группа лун с орбитами в пределах 11 000 000–12 000 000 км от Юпитера.
Карпо Еще один единичный случай; на внутреннем крае группы Ананке он вращается вокруг Юпитера в прямом направлении.
Валетудо Третий изолированный случай, который имеет прямую орбиту, но перекрывает ретроградные группы, перечисленные ниже; это может привести к столкновению в будущем.
Группа ананке Эта ретроградная орбитальная группа имеет довольно нечеткие границы, в среднем 21 276 000 км от Юпитера со средним наклоном 149 градусов.
Группа карме Достаточно отчетливая ретроградная группа, которая в среднем находится на расстоянии 23 404 000 км от Юпитера со средним наклоном 165 градусов.
Группа Пасифае Рассеянная и лишь смутно различимая ретроградная группа, покрывающая все самые отдаленные луны.

Планетарные кольца

У Юпитера есть слабая планетарная система колец , состоящая из трех основных сегментов: внутренний тор частиц, известный как ореол, относительно яркое главное кольцо и внешнее тонкое кольцо. Эти кольца, кажется, сделаны из пыли, а не льда, как кольца Сатурна. Основное кольцо, вероятно, сделано из материала, выброшенного со спутников Адрастея и Метис . Материал, который обычно падает обратно на Луну, втягивается в Юпитер из-за его сильного гравитационного воздействия. Орбита материала поворачивается к Юпитеру, и в результате дополнительных ударов добавляется новый материал. Точно так же луны Фива и Амальтея, вероятно, производят два отдельных компонента пыльного тонкого кольца. Есть также свидетельства наличия каменистого кольца, натянутого вдоль орбиты Амальтеи, которое может состоять из обломков этой луны.

Взаимодействие с Солнечной системой

Наряду с Солнцем гравитационное влияние Юпитера помогло сформировать Солнечную систему. Орбиты большинства планет системы лежат ближе к плоскости орбиты Юпитера, чем к плоскости экватора Солнца ( Меркурий - единственная планета, которая находится ближе к экватору Солнца по наклону орбиты), разрывы Кирквуда в поясе астероидов в основном вызваны Юпитером, и эта планета могла быть ответственна за позднюю тяжелую бомбардировку внутренней истории Солнечной системы.

На этой диаграмме показаны троянские астероиды на орбите Юпитера, а также главный пояс астероидов .

Наряду с его лунами гравитационное поле Юпитера контролирует множество астероидов , которые обосновались в областях лагранжевых точек, предшествующих и следующих за Юпитером на его орбите вокруг Солнца. Они известны как троянские астероиды и разделены на греческие и троянские «лагеря» в память о Илиаде . Первый из них, 588 Ахиллес , был обнаружен Максом Вольфом в 1906 году; с тех пор было обнаружено более двух тысяч. Самый большой - 624 Гектора .

Большинство короткопериодических комет принадлежат к семейству Юпитера, определяемому как кометы с большой полуосью меньше, чем у Юпитера. Считается, что кометы семейства Юпитера образуются в поясе Койпера за пределами орбиты Нептуна. Во время близких столкновений с Юпитером их орбиты искажаются до меньшего периода, а затем циркулируют за счет регулярного гравитационного взаимодействия с Солнцем и Юпитером.

Из-за величины массы Юпитера центр тяжести между ним и Солнцем находится чуть выше поверхности Солнца. Юпитер - единственное тело в Солнечной системе, для которого это верно.

Воздействия

Снимок телескопа Хаббла, сделанный 23 июля 2009 года, показывает пятно длиной около 8000 км (5000 миль), оставшееся от удара Юпитера в
2009 году .

Юпитер был назван пылесосом Солнечной системы из-за его огромного гравитационного колодца и расположения вблизи внутренней части Солнечной системы. Он подвергается наиболее частым ударам комет из планет Солнечной системы. Считалось, что планета частично защищает внутреннюю систему от кометной бомбардировки. Однако недавнее компьютерное моделирование показывает, что Юпитер не вызывает чистого уменьшения количества комет, проходящих через внутреннюю часть Солнечной системы, поскольку его гравитация возмущает их орбиты внутрь примерно так же часто, как она аккрецирует или выбрасывает их. Эта тема остается спорным среди ученых, так как некоторые думают , что он рисует кометы к Земле из пояса Койпера в то время как другие полагают , что Юпитер защищает Землю от предполагаемого облака Оорта . Юпитер испытывает примерно в 200 раз больше ударов астероидов и комет, чем Земля.

Обзор ранних астрономических записей и рисунков 1997 года показал, что некоторая особенность темной поверхности, обнаруженная астрономом Джованни Кассини в 1690 году, могла быть шрамом от удара. Первоначально в результате исследования было получено еще восемь участков-кандидатов в качестве наблюдений за потенциальным воздействием, которые он и другие зарегистрировали между 1664 и 1839 годами. Однако позже было определено, что эти участки-кандидаты практически не имели возможности быть результатом предполагаемых воздействий.

Более свежие открытия включают следующее:

  1. В марте 1979 года космический корабль "Вояджер-1" сфотографировал огненный шар во время встречи с Юпитером.
  2. В период с 16 июля 1994 г. по 22 июля 1994 г. более 20 фрагментов кометы Шумейкера – Леви 9 (SL9, официально обозначенная как D / 1993 F2) столкнулись с южным полушарием Юпитера , что стало первым прямым наблюдением столкновения двух Объекты Солнечной системы. Этот удар предоставил полезные данные о составе атмосферы Юпитера.
  3. 19 июля 2009 года в Системе 2 было обнаружено место падения на высоте примерно 216 градусов долготы. Это столкновение оставило после себя черное пятно в атмосфере Юпитера, по размеру подобное Овальному BA . Инфракрасное наблюдение показало яркое пятно в том месте, где произошло столкновение, что означает, что удар нагрел нижние слои атмосферы в районе южного полюса Юпитера.
  4. 3 июня 2010 года Энтони Уэсли , австралийский астроном-любитель , обнаружил огненный шар , меньший по размеру, чем предыдущие наблюдаемые столкновения, а позже было обнаружено, что он был заснят на видео другим астрономом-любителем на Филиппинах .
  5. Еще один огненный шар был замечен 20 августа 2010 года.
  6. 10 сентября 2012 г. был обнаружен еще один огненный шар.
  7. 17 марта 2016 года упал астероид или комета, что было снято на видео.

Смотрите также

Ноты

Рекомендации

дальнейшее чтение

внешние ссылки