Wer mindestens einmal abends die Sterne aufmerksam beobachtete, konnte den hellen Punkt nicht übersehen, der sich durch seine Brillanz und Größe von den übrigen abhebt. Dies ist kein entfernter Stern, dessen Licht uns seit Millionen von Jahren erreicht hat. Es leuchtet Jupiter - der größte Planet des Sonnensystems. Zum Zeitpunkt der nächsten Annäherung an die Erde wird dieser Himmelskörper am deutlichsten wahrnehmbar und verliert an Helligkeit gegenüber unseren anderen Begleitern im Weltraum, der Venus und dem Mond.
Der größte Planet unseres Sonnensystems wurde vor vielen tausend Jahren den Menschen bekannt. Schon der Name des Planeten spricht von seiner Bedeutung für die menschliche Zivilisation: Aus Respekt vor der Größe des Himmelskörpers gaben die alten Römer ihm einen Namen zu Ehren der wichtigsten alten Gottheit - Jupiter.
Der riesige Planet, seine Hauptmerkmale
Eine Person, die das Sonnensystem in der Sichtzone untersuchte, bemerkte sofort die Anwesenheit eines riesigen Weltraumobjekts am Nachthimmel. Anfangs dachte man, dass eines der hellsten Objekte am Nachthimmel ein wandernder Stern sei. Mit der Zeit wurde jedoch die unterschiedliche Natur dieses Himmelskörpers klar. Die hohe Helligkeit von Jupiter erklärt sich aus seiner kolossalen Größe und erreicht während der Annäherung des Planeten an die Erde Höchstwerte. Das Licht des Riesenplaneten ist -2,94 m scheinbar groß und verliert nur an Helligkeit des Mondes und der Venus.
Die erste Beschreibung von Jupiter, dem größten Planeten des Sonnensystems, stammt aus dem VIII-VII Jahrhundert v. Chr. e. Die alten Babylonier beobachteten einen hellen Stern am Himmel und personifizierten ihn mit dem höchsten Gott Marduk, dem Schutzpatron von Babylon. In späteren Zeiten betrachteten die alten Griechen und dann die Römer den Jupiter zusammen mit Venus als einen der Hauptlichter der Himmelssphäre. Germanische Stämme bescherten dem riesigen Planeten eine mystische göttliche Macht und gaben ihm einen Namen zu Ehren seines Hauptgottes Donar. Darüber hinaus berücksichtigten fast alle Astrologen, Astronomen und Meteorologen der Antike in ihren Vorhersagen und Berichten immer die Position des Jupiters, die Helligkeit seines Lichts. In späteren Zeiten, als das Niveau der technischen Ausrüstung eine genauere Beobachtung des Weltraums ermöglichte, stellte sich heraus, dass Jupiter sich deutlich von anderen Planeten im Sonnensystem abhebt.
Die tatsächliche Größe eines kleinen hellen Punkts in unserer Nacht hat enorme Werte. Der Radius von Jupiter in der Äquatorialzone beträgt 71490 km. Im Vergleich zur Erde beträgt der Durchmesser des Gasriesen etwas weniger als 140 Tausend km. Das ist das 11-fache des Durchmessers unseres Planeten. Eine solche Größe entspricht der Masse. Der Riese hat eine Masse von 1.8986 x 1027 kg und wiegt 2,47 mal mehr als die Gesamtmasse der restlichen sieben Planeten, Kometen und Asteroiden des Sonnensystems.
Die Masse der Erde beträgt 5.97219 x 1024 kg, was 315-mal geringer ist als die Masse des Jupiter.
Der „König der Planeten“ ist jedoch nicht der größte Planet in jeder Hinsicht. Trotz seiner Größe und seiner riesigen Masse ist Jupiter in der Dichte dem 4,16-fachen unseres Planeten (1326 kg / m3 bzw. 5515 kg / m3) unterlegen. Dies liegt an der Tatsache, dass unser Planet eine Steinkugel mit einem schweren inneren Kern ist. Jupiter ist eine dichte Ansammlung von Gasen, deren Dichte entsprechend geringer ist als die Dichte eines Feststoffs.
Eine weitere interessante Tatsache. Bei einer relativ geringen Dichte ist die Schwerkraft auf der Oberfläche des Gasriesen 2,4-fach höher als die terrestrischen Parameter. Die Beschleunigung des freien Falls auf Jupiter beträgt 24,79 m / s2 (der gleiche Wert auf der Erde beträgt 9,8 m / s2). Alle vorgestellten astrophysikalischen Parameter des Planeten werden durch seine Zusammensetzung und Struktur bestimmt. Im Gegensatz zu den ersten vier Planeten, Merkur, Venus, Erde und Mars, die zu den Objekten der Erdgruppe gehören, steht Jupiter an der Spitze der Kohorte von Gasriesen. Wie Saturn, Uranus und Neptun hat der größte uns bekannte Planet nicht das Firmament der Erde.
Das aktuelle dreischichtige Modell des Planeten gibt eine Vorstellung davon, was Jupiter wirklich ist. Hinter der äußeren Gashülle, die die Atmosphäre des Gasriesen bildet, befindet sich eine Wassereisschicht. An diesem transparenten und für optische Geräte sichtbaren transparenten Teil des Planeten endet. Bestimmen Sie, welche Farbe die Oberfläche des Planeten technisch unmöglich ist. Mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops konnten die Wissenschaftler nur die obere Atmosphäre einer riesigen Gaskugel betrachten.
Wenn wir uns weiter an die Oberfläche bewegen, entsteht eine düstere und heiße Welt, die aus Ammoniakkristallen und dichtem metallischem Wasserstoff besteht. Hier dominieren hohe Temperaturen (6000–21000 K) und ein enormer Druck von über 4000 GPa. Das einzige feste Element in der Struktur des Planeten ist der Steinkern. Das Vorhandensein eines Steinkerns, der im Vergleich zur Größe des Planeten einen kleinen Durchmesser hat, gibt dem Planeten ein hydrodynamisches Gleichgewicht. Ihm ist es zu verdanken, dass die Gesetze der Massen- und Energieerhaltung auf Jupiter wirken, den Riesen im Orbit halten und ihn zwingen, sich um seine eigene Achse zu drehen. Dieser Riese hat keine klar nachvollziehbare Grenze zwischen der Atmosphäre und dem zentralen Rest des Planeten. Im wissenschaftlichen Umfeld wird sie als bedingte Oberfläche des Planeten betrachtet, wo der Druck 1 bar beträgt.
Der Druck in der oberen Atmosphäre des Jupiter ist niedrig und beträgt nur 1 atm. Aber hier herrscht das Reich der Kälte, da die Temperatur - 130 ° C - nicht unter die Marke fällt.
Die Atmosphäre von Jupiter enthält eine große Menge Wasserstoff, der leicht mit Helium und Verunreinigungen von Ammoniak und Methan verdünnt ist. Dies erklärt die bunten Wolken, die den Planeten dicht bedecken. Wissenschaftler glauben, dass diese Wasserstoffansammlung während der Entstehung des Sonnensystems stattgefunden hat. Die härtere kosmische Materie unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte ging zur Bildung der Planeten auf der Erde, während die leichteren freien Gasmoleküle unter dem Einfluss derselben physikalischen Gesetze sich in Bündeln ansammelten. Diese Gas- und Stahlpartikel sind zum Baumaterial geworden, aus dem alle vier Planeten bestehen.
Das Vorhandensein von Wasserstoff in einer solchen Menge, die das Hauptelement des Wassers ist, auf dem Planeten deutet darauf hin, dass auf Jupiter riesige Mengen an Wasserressourcen vorhanden sind. In der Praxis stellt sich heraus, dass plötzliche Temperaturänderungen und physikalische Bedingungen auf dem Planeten die Wassermoleküle nicht dazu befähigen, sich von einem gasförmigen und einem festen Zustand in eine Flüssigkeit zu bewegen.
Astrophysikalische Parameter des Jupiter
Der fünfte Planet ist auch für seine astrophysikalischen Parameter interessant. Jupiter befindet sich hinter dem Asteroidengürtel und teilt das Sonnensystem bedingt in zwei Teile, wobei es den stärksten Einfluss auf alle Weltraumobjekte in seinem Einflussbereich ausübt. Der dem Jupiter nächstgelegene Planet ist der Mars, der ständig im Einflussbereich eines Magnetfelds und der Schwerkraft eines riesigen Planeten steht. Die Umlaufbahn des Jupiter hat die Form einer regelmäßigen Ellipse und eine leichte Exzentrizität von nur 0,0488. In dieser Hinsicht befindet sich der Jupiter fast immer in der gleichen Entfernung von unserem Stern. An seinem Perihel befindet sich der Planet im Zentrum des Sonnensystems in einer Entfernung von 740,5 Millionen km. Und im Aphel befindet sich Jupiter in einer Entfernung von 816,5 Millionen km von der Sonne.
Um die Sonne bewegt sich der Riese eher langsam. Seine Geschwindigkeit beträgt nur 13 km / s, während dieser Parameter auf der Erde fast dreimal so hoch ist (29,78 km / s). Jupiter macht die gesamte Reise um unsere zentralen Leuchten in 12 Jahren. Die Geschwindigkeit des Planeten um seine eigene Achse und die Geschwindigkeit des Planeten im Orbit werden stark vom Nachbarn des Jupiter - dem riesigen Saturn - beeinflusst.
Erstaunlich in Bezug auf Astrophysik und die Position der Planetenachse. Die Äquatorialebene des Jupiter ist nur 3,13 ° von der Orbitalachse abgelenkt. Auf unserer Erde beträgt die axiale Abweichung von der Bahnebene 23,45 °. Der Planet liegt auf der Seite. Trotzdem erfolgt die Drehung des Jupiters um seine eigene Achse mit großer Geschwindigkeit, was zu einer natürlichen Kompression des Planeten führt. Laut diesem Indikator ist der Gasriese der Schnellste in unserem Sternensystem. Jupiter dreht sich etwas weniger als 10 Stunden um seine eigene Achse. Genauer gesagt, der kosmische Tag auf der Oberfläche des Gasriesen beträgt 9 Stunden 55 Minuten, während das Jupiter-Jahr 10.475 Erdtage dauert. Aufgrund dieser Merkmale der Lage der Drehachse gibt es keine Jahreszeiten auf dem Jupiter.
Am nächsten Punkt befindet sich Jupiter in einer Entfernung von 740 Millionen km von unserem Planeten. Auf diesem Weg fliegen moderne Weltraumsonden mit einer Geschwindigkeit von 40.000 Stundenkilometern auf unterschiedliche Weise. Das erste Raumfahrzeug in Richtung Jupiter "Pioneer 10" wurde im März 1972 gestartet. Das letzte in Richtung Jupiter gestartete Fahrzeug war die automatische Sonde "Juno". Die Weltraumsonde wurde am 5. August 2011 gestartet und erreichte nur fünf Jahre später im Sommer 2018 die Umlaufbahn "Planetenkönig". Während des Fluges machte der Yunona-Apparat einen 2,8 Milliarden Kilometer langen Weg.
Satelliten des Planeten Jupiter: Warum gibt es so viele?
Es ist nicht schwer zu erraten, dass solche beeindruckenden Dimensionen des Planeten das Vorhandensein eines großen Gefolges bestimmen. Bei der Anzahl der natürlichen Satelliten ist Jupiter nicht gleichwertig. Es gibt 69 von ihnen. In diesem Set gibt es auch echte Giganten, vergleichbar mit einem vollwertigen Planeten und sehr klein, mit Teleskopen kaum sichtbar. Jupiter hat seine eigenen Ringe, ähnlich dem System der Saturnringe. Die kleinsten Teilchenelemente, die während der Entstehung des Planeten vom Magnetfeld des Planeten direkt aus dem Weltraum eingefangen wurden, wurden zu Jupiters Ringen.
Eine derart große Anzahl von Satelliten beruht auf der Tatsache, dass Jupiter das stärkste Magnetfeld hat, das alle benachbarten Objekte stark beeinflusst. Die Anziehungskraft des Gasriesen ist so groß, dass es Jupiter ermöglicht, eine derart große Satellitenfamilie um sich zu behalten. Darüber hinaus reicht die Wirkung des Magnetfelds des Planeten aus, um alle Objekte des Weltraums anzulocken. Jupiter erfüllt im Sonnensystem die Funktion eines Weltraumschildes und fängt Kometen und große Asteroiden aus dem Weltraum ein. Das relativ ruhige Dasein der inneren Planeten wird durch diesen Faktor genau erklärt. Die Magnetosphäre eines riesigen Planeten ist mehrmals stärker als das Magnetfeld der Erde.
Zum ersten Mal traf sich Galileo Galilei 1610 mit den Satelliten des Gasriesen. In seinem Teleskop sah der Wissenschaftler vier Satelliten, die sich auf einem riesigen Planeten bewegten. Diese Tatsache bestätigte die Idee eines heliozentrischen Modells des Sonnensystems.
Die Größe dieser Satelliten, die sogar mit einigen Planeten des Sonnensystems konkurrieren können, ist erstaunlich. Beispielsweise ist der Satellit Ganymede größer als der kleinste Planet des Sonnensystems, der Merkur. Nur wenige Merkur ist minderwertig und ein weiterer großer Satellit - Callisto. Eine Besonderheit des Satellitensystems von Jupiter besteht darin, dass alle Planeten, die sich um den Gasriesen drehen, eine feste Struktur haben.
Die Größen der berühmtesten Satelliten des Jupiter sind wie folgt:
- Ganymed hat einen Durchmesser von 5260 km (Quecksilberdurchmesser beträgt 4879 km);
- Callisto hat einen Durchmesser von 4820 km;
- Io Durchmesser entspricht 3642 km;
- Europa hat einen Durchmesser von 3122 km.
Einige Satelliten sind näher am Mutterplaneten, andere - weiter entfernt. Die Entstehungsgeschichte derart großer natürlicher Satelliten ist noch nicht bekannt. Wahrscheinlich haben wir es mit kleinen Planeten zu tun, die sich einst mit Jupiter in der Nachbarschaft gedreht haben. Kleine Satelliten sind Fragmente zerstörter Kometen, die aus der Oort-Wolke im Sonnensystem ankommen. Ein Beispiel ist der Fall des Kometen Shoemaker-Levy auf Jupiter, der 1994 beobachtet wurde.
Es sind die Satelliten des Jupiter, die die für Wissenschaftler interessanten Objekte darstellen, da sie den Planeten der terrestrischen Gruppe zugänglicher und ähnlicher sind. Der Gasgigant selbst stellt eine der Menschheit feindliche Umwelt dar, in der es nicht vorstellbar ist, auf bekannte Lebensformen hinzuweisen.
