Jupiter je jednou z pěti planet ve sluneční soustavě, které lze vidět na noční obloze bez jakýchkoliv optických přístrojů. Starověcí astronomové, kteří stále neměli ponětí o jeho velikosti, jej pojmenovali nejvyšším římským božstvem.
Seznamte se s Jupiterem
Oběžná dráha Jupiteru je od Slunce vzdálena 778 milionů km. Rok tam trvá 11,86 pozemského roku. Planeta se úplně otočí kolem své osy za pouhých 9 hodin 55 minut a rychlost rotace je v různých zeměpisných šířkách různá a osa je téměř kolmá k orbitální rovině, v důsledku čehož nejsou pozorovány sezónní změny.
Povrchová teplota Jupiteru je 133 stupňů Celsia (140 K). Poloměr je větší než 11 a hmotnost je 317krát větší než poloměr a hmotnost naší planety. Hustota (1,3 g/cm3) je úměrná hustotě Slunce a mnohem menší než hustota Země. Gravitační síla na Jupiter je 2,54krát větší a magnetické pole je 12krát větší než podobné pozemské parametry. Teplota přes den na Jupiteru se neliší od noci. Je to kvůli značné vzdálenosti od Slunce a silným procesům probíhajícím v útrobách planety.
EruOptický výzkum páté planety objevil v roce 1610 G. Galileo. Byl to on, kdo objevil čtyři nejhmotnější satelity Jupiteru. K dnešnímu dni je známo 67 kosmických těles, která jsou součástí planetárního systému obra.
Historie výzkumu
Až do 70. let byla planeta studována pomocí pozemních a poté orbitálních prostředků v optickém, rádiovém a gama pásmu. Teplota Jupiteru byla poprvé odhadnuta v roce 1923 skupinou vědců z Lowell Observatory (Flagstaff, USA). Pomocí vakuových termočlánků vědci zjistili, že planeta je „rozhodně chladné těleso“. Fotoelektrická pozorování Jupiterova zákrytu hvězd a spektroskopická analýza umožnily učinit závěr o složení jeho atmosféry.
Následné lety meziplanetárních vozidel upřesnily a výrazně rozšířily nashromážděné informace. Bezpilotní mise "Pioneer-10; 11" v letech 1973-1974. poprvé přenesli snímky planety z blízké vzdálenosti (34 tisíc km), údaje o struktuře atmosféry, přítomnosti magnetického a radiačního pásu. Voyager (1979), Ulysses (1992, 2000), Cassini (2000) a New Horizons (2007) provedly vylepšená měření Jupiteru a jeho planetárního systému a Galileo (1995-2003) a Juno (2016) se připojily k řadám umělé družice obra.
Vnitřní struktura
Jádro planety o průměru asi 20 tisíc km, sestávající zmalé množství horninového a kovového vodíku je pod tlakem 30-100 milionů atmosfér. Teplota Jupiteru v této zóně je asi 30 000 ˚С. Hmotnost jádra je od 3 do 15 % celkové hmotnosti planety. Generování tepelné energie Jupiterovým jádrem se vysvětluje Kelvin-Helmholtzovým mechanismem. Podstatou jevu je, že při prudkém ochlazení vnějšího obalu (povrchová teplota planety Jupiter je -140˚С) dojde k poklesu tlaku, který způsobí stlačení tělesa a následné zahřátí jádra.
Další vrstva, 30 až 50 tisíc km hluboká, je látka kovového a kapalného vodíku smíchaná s heliem. Se vzdáleností od jádra se tlak v této oblasti snižuje na 2 miliony atmosfér, teplota Jupiteru klesá na 6000 ˚С.
Struktura atmosféry. Vrstvy a kompozice
Mezi povrchem planety a atmosférou neexistuje jasná hranice. Pro jeho spodní vrstvu - troposféru - vědci vzali podmíněnou oblast, ve které tlak odpovídá zemskému tlaku. Další vrstvy, jak se vzdalovaly od „povrchu“, se usazovaly v následujícím pořadí:
- Stratosféra (až 320 km).
- Termosféra (až 1000 km).
- Exosféra.
Na otázku, jaká je teplota na Jupiteru, neexistuje jediná odpověď. V atmosféře dochází k prudkým konvekčním procesům způsobeným vnitřním teplem planety. Pozorovaný disk má výraznou pruhovanou strukturu. V bílých pruzích (zónách) vzduchové hmoty spěchají nahoru, ve tmavých (pásy) klesají,tvořící konvektivní cykly. V horních vrstvách termosféry dosahuje teplota 1000 ˚С a jak se posouvá hlouběji a tlak stoupá, postupně klesá do záporných hodnot. Když se Jupiter dostane do troposféry, teplota Jupitera začne znovu stoupat.
Horní vrstvy atmosféry jsou směsí vodíku (90 %) a helia. Složení těch spodních, kde dochází k hlavní tvorbě oblačnosti, dále zahrnuje metan, čpavek, hydrosíran amonný a vodu. Spektrální analýza ukazuje stopy ethanu, propanu a acetylenu, kyseliny kyanovodíkové a oxidu uhelnatého, fosforu a sloučenin síry.
Cloudové úrovně
Různé barvy Jupiterových mraků naznačují přítomnost složitých chemických sloučenin v jejich složení. Ve struktuře cloudu jsou jasně viditelné tři úrovně:
- Vrch - nasycený krystaly zmrzlého čpavku.
- Obsah hydrosulfidu amonného se v průměru výrazně zvyšuje.
- Na dně - vodní led a možná i drobné kapky vody.
Některé atmosférické modely vyvinuté vědci a výzkumníky nevylučují přítomnost další vrstvy mraků sestávající z kapalného amoniaku. Ultrafialové záření Slunce a silný energetický potenciál Jupiteru iniciují tok četných chemických a fyzikálních procesů v atmosféře planety.
Atmosférické jevy
Hranice zón a pásů na Jupiteru se vyznačují silným větrem (až 200 m/s). Od rovníku k pólům směruproudy se periodicky střídají. Rychlost větru se s rostoucí zeměpisnou šířkou snižuje a na pólech prakticky chybí. Rozsah atmosférických jevů na planetě (bouře, výboje blesku, polární záře) je řádově větší než na Zemi. Slavná Velká rudá skvrna není nic jiného než obří bouře, větší než dva pozemské disky. Místo se pomalu pohybuje ze strany na stranu. Za sto let pozorování se jeho zdánlivá velikost zmenšila na polovinu.
Mise Voyager také zjistila, že centra atmosférických vírových formací jsou plná blesků, jejichž lineární rozměry přesahují tisíce kilometrů.
Je na Jupiteru život?
Tato otázka způsobí u mnohých zmatek. Jupiter – planeta, jejíž povrchová teplota (stejně jako existence povrchu samotného) má nejednoznačnou interpretaci – může být jen stěží „kolébkou mysli“. Ale existenci biologických organismů v atmosféře obra již v 70. letech minulého století vědci nevyloučili. Faktem je, že v horních vrstvách je tlak a teplota velmi příznivé pro vznik a průběh chemických reakcí s amoniakem nebo uhlovodíky. Astronom K. Sagan a astrofyzik E. Salpeter (USA), vedeni fyzikálními a chemickými zákony, učinili odvážný předpoklad o formách života, jejichž existence není vyloučena za těchto podmínek:
- Sinkers jsou mikroorganismy, které se mohou rychle a ve velkém množit, což umožňuje populacím přežít v měnících se prostředích.podmínky konvekčních proudů.
- Plováci jsou obří stvoření podobná balónu. Uvolňuje těžké helium, unáší se v horních vrstvách.
Ani Galileo ani Juno nic takového nenašli.
