amióta Galileo Galilei először közelről megfigyelte a Jupitert 1610-ben egy saját tervezésű teleszkóp segítségével, a tudósokat és csillagászokat rendkívül lenyűgözte a Jovi bolygó. Nem csak a Naprendszer legnagyobb bolygója, de még mindig vannak dolgok ebben a világban – az évszázados kutatások és a számos felfedező küldetés ellenére–, amelyek továbbra is rejtélyesek még a legnagyobb elméink számára is.
ennek egyik fő oka az, hogy a Jupiter annyira élesen különbözik attól, amit mi földlakók normálisnak tartunk. Hihetetlen mérete, tömege, összetétele, mágneses és gravitációs mezőinek rejtélyei és lenyűgöző holdrendszere között létezése megmutatta nekünk, hogy mennyire sokfélék lehetnek a bolygók.
méret, tömeg és sűrűség:
a Föld átlagos sugara 6371 km (3958,8 mérföld), tömege 5,97 6024 kg, míg a Jupiter átlagos sugara 69 911 6 km (43441 mérföld) és tömege 1,8986 1027 kg. Röviden: A Jupiter majdnem 11-szer akkora, mint a Föld, és alig 318-szor nagyobb tömegű. A Föld sűrűsége azonban lényegesen magasabb, mivel földi bolygóról van szó – 5,514 g/cm3 1,326 g/cm3-hez képest.
emiatt a Jupiter” felszíni ” gravitációja lényegesen magasabb, mint a Föld normál – azaz 9,8 m/s2 vagy 1 g. míg gázóriásként a Jupiternek önmagában nincs felülete, a csillagászok úgy vélik, hogy a Jupiter légkörében, ahol a légköri nyomás 1 bar (ami megegyezik a föld tengerszintjével), a Jupiter gravitációs ereje 24,79 m/s2 (ami 2,528 g-nak felel meg).
összetétel és szerkezet:
a Föld egy földi bolygó, ami azt jelenti, hogy szilikát ásványokból és fémből áll, amelyek megkülönböztetik a fémmagot a szilikát köpenytől és kéregtől. Maga a mag is megkülönböztethető, a belső mag és a külső mag között (amely a Föld forgásával ellentétes irányban forog). Ahogy az ember leereszkedik a kéregből a belső térbe, a hőmérséklet és a nyomás növekszik.
a Föld alakja megközelíti az oblate gömb alakját, a tengely mentén pólusról pólusra lapított gömböt úgy, hogy az Egyenlítő körül dudor van. Ez a dudor a Föld forgásából származik, és az Egyenlítő átmérője 43 kilométerrel (27 mérföld) nagyobb, mint a pólus-pólus átmérő.
ezzel szemben a Jupiter elsősorban gáznemű és folyékony anyagból áll, amely a gáznemű külső légkör és a sűrűbb belső tér között oszlik meg. Felső atmoszférája körülbelül 88-92% hidrogénből és 8-12% héliumból áll. 75 tömegszázalék hidrogén és 24 tömegszázalék hélium, a fennmaradó egy százalék más elemekből áll.
a légkör nyomokban metánt, vízgőzt, ammóniát és szilícium alapú vegyületeket, valamint nyomokban benzolt és más szénhidrogéneket tartalmaz. Szén, etán, hidrogén-szulfid, neon, oxigén, foszfin, kén nyomai is vannak. Fagyasztott ammónia kristályokat is megfigyeltek a légkör legkülső rétegében.
a sűrűbb belső tér nagyjából 71% hidrogénből, 24% héliumból és 5% egyéb elemekből áll. Úgy gondolják, hogy a Jupiter magja elemek sűrű keveréke – folyékony fémes hidrogén környező rétege némi héliummal, a külső réteg pedig túlnyomórészt molekuláris hidrogén. A magról azt is megállapították, hogy sziklás, de ez is ismeretlen marad.
és hasonlóan a Földhöz, a Jupiter belsejében a hőmérséklet és a nyomás drámaian megnő a mag felé. A” felszínen ” a nyomás és a hőmérséklet 10 bar és 340 K (67 Kb C, 152 Ft). Abban a régióban, ahol a hidrogén fémessé válik, úgy gondolják, hogy a hőmérséklet eléri a 10 000 K-t (9 700 C; 17 500 F), a nyomás pedig 200 GPa. A maghatár hőmérséklete becslések szerint 36 000 K (35 700 KB; 64 300 Ft), a belső nyomás pedig nagyjából 3000-4500 GPa.
a Földhöz hasonlóan a Jupiter alakja is oblate gömb alakú. Valójában a Jupiter poláris ellaposodása nagyobb, mint a Földé – 0,06487 0,00015, szemben a 0,00335-tel. Ennek oka a Jupiter gyors forgása a tengelyén, ezért a bolygó egyenlítői sugara körülbelül 4600 km-rel nagyobb, mint a sarki sugara.
orbitális paraméterek:
a Föld orbitális excentricitása nagyon csekély (kb. 0,0167) és távolsága 147,095,000 km (0,983 AU) a naptól a perihelionnál 151,930,000 km (1,015 AU) az aphelionnál. Ez egy átlagos távolságra működik (más néven. fél-fő tengely) 149 598 261 km, amely egyetlen csillagászati egység (AU) alapja.
a Föld keringési ideje 365,25 nap, ami 1,000017 Julian évnek felel meg. Ez azt jelenti, hogy négyévente (az úgynevezett szökőévben) a Föld naptárának tartalmaznia kell egy extra napot. Bár technikailag egy teljes napot 24 órának tekintünk, bolygónk pontosan 23 óra 56 percet és 4 másodpercet vesz igénybe egyetlen sziderális forgás befejezéséhez (0,997 Föld Nap). De a Nap körüli keringési periódussal kombinálva az egyik napkelte (egy nap) közötti idő 24 óra.
az égi Északi sarkról nézve a Föld mozgása és tengelyirányú forgása az óramutató járásával ellentétes irányba mutat. Mind a nap, mind a Föld északi pólusai feletti nézőpontból a Föld az óramutató járásával ellentétes irányban kering a Nap körül. A Föld tengelye szintén 23,4-re van döntve kb a nap ekliptikája, amely felelős a szezonális változások előidézéséért a bolygó felszínén. Amellett, hogy hőmérsékletváltozásokat idéz elő, ez azt is eredményezi, hogy a félteke egy év alatt megkapja a napfény mennyiségét.
eközben a Jupiter 778 299 000 km (5,2 AU) átlagos távolságban (fél-fő tengely) kering a Nap körül, 740 550 000 km-től (4).95 AU) perihelionnál és 816 040 000 km (5,455 AU) aphelionnál. Ezen a távolságon a Jupiter 11,8618 földi évet vesz igénybe a nap egyetlen pályájának teljesítéséhez. Más szavakkal, egyetlen Jovi év 4332,59 földi napnak felel meg.
a Jupiter forgása azonban a naprendszer összes bolygója közül a leggyorsabb, egyetlen forgást hajt végre a tengelyén valamivel kevesebb, mint tíz óra (9 óra, 55 perc és 30 másodperc) alatt. Ezért egyetlen Jovi év 10 475,8 Jovi szoláris napig tart.
légkör:
a Föld légkörét öt fő réteg alkotja: a troposzféra, a sztratoszféra, a mezoszféra, a termoszféra és az exoszféra. Általános szabály, hogy a légnyomás és a sűrűség csökken, minél magasabb a légkörbe kerül, és annál távolabb van a felszíntől. A hőmérséklet és a magasság közötti kapcsolat azonban bonyolultabb, és egyes esetekben akár a magassággal is emelkedhet.
a troposzféra a Föld légkörének tömegének nagyjából 80% – át tartalmazza, mintegy 50% – a az alsó 5,6 km-en (3,48 mérföld) helyezkedik el, ami sűrűbbé teszi, mint az összes átfedő légköri réteg. Elsősorban nitrogénből (78%) és oxigénből (21%) áll, nyomokban vízgőz, szén-dioxid és más gáznemű molekulák koncentrációjával.
szinte az összes légköri vízgőz vagy nedvesség megtalálható a troposzférában, tehát ez a réteg, ahol a föld meteorológiai jelenségeinek többsége (felhők, eső, hó, villám viharok) zajlik. Az egyetlen kivétel a Termoposzféra, ahol az Aurora Borealis és az Aurara Australis (más néven Aurara Australis) néven ismert jelenségek. Az északi és a déli fények) ismert.
mint már említettük, a Jupiter légköre elsősorban hidrogénből és héliumból áll, nyomokban más elemekkel. A Földhöz hasonlóan a Jupiter északi és Déli pólusai közelében éli meg az aurorákat. De a Jupiteren az aurorális aktivitás sokkal intenzívebb,és ritkán áll le. Az intenzív sugárzás, a Jupiter mágneses tere és az IO vulkánjainak rengeteg anyaga, amelyek reagálnak a Jupiter ionoszférájával, valóban látványos fény show-t hoznak létre.
a Jupiter heves időjárási mintákat is tapasztal. A 100 m/s (360 km/h) szélsebesség gyakori a zónás fúvókákban, és elérheti a 620 km / h (385 mph) sebességet is. A viharok órákon belül kialakulnak, és egyik napról a másikra több ezer kilométer átmérőjűvé válhatnak. Az egyik vihar, a nagy vörös folt, legalább az 1600-as évek vége óta tombol. A vihar története során folyamatosan zsugorodott, de 2012-ben felvetődött, hogy az óriási vörös folt végül eltűnhet.
a Jupitert állandóan ammóniakristályokból és esetleg ammónium-hidroszulfidból álló felhők borítják. Ezek a felhők a tropopauzában helyezkednek el, és különböző szélességi sávokba vannak rendezve, amelyeket “trópusi régióknak”neveznek. A felhőréteg csak körülbelül 50 km (31 mérföld) mély, és legalább két felhőfedélzetből áll: egy vastag alsó fedélzetből és egy vékony tisztább régióból.
az ammóniaréteg alatt vékony vízfelhők is lehetnek, amint azt a Jupiter légkörében észlelt villámcsapások bizonyítják, amelyeket a víz polaritása okozna, ami a villámláshoz szükséges töltéselválasztást hozza létre. Ezen elektromos kisülések megfigyelései azt mutatják, hogy akár ezerszer olyan erősek is lehetnek, mint a Földön megfigyeltek.
Holdak:
a Földnek csak egy keringő műholdja van, a Hold. Létezéséről már a történelem előtti idők óta tudunk, és jelentős szerepet játszott az összes emberi kultúra mitológiai és csillagászati hagyományaiban, és jelentős hatással van a Föld árapályára. A modern korban a Hold továbbra is a csillagászati és tudományos kutatások, valamint az űrkutatás fókuszpontjaként szolgál.
valójában a Hold az egyetlen égitest a Földön kívül, amelyen az emberek ténylegesen jártak. Az első holdraszállásra július 20-án került sor, 1969-ben, és Neil Armstrong volt az első, aki lábát a felszínre tette. Azóta összesen 13 űrhajós járt a Holdon, és az általuk végzett kutatások nagyban hozzájárultak ahhoz, hogy megismerjük annak összetételét és kialakulását.
a Földre visszahozott holdkőzetek vizsgálatának köszönhetően az uralkodó elmélet szerint a Hold nagyjából 4,5 milliárd évvel ezelőtt jött létre a Föld és egy Mars méretű objektum (Theia) ütközéséből. Ez az ütközés hatalmas törmelékfelhőt hozott létre, amely körbejárta a bolygónkat, amely végül összeolvadt, hogy kialakítsa a ma látható Holdat.
a Hold a Naprendszer egyik legnagyobb természetes műholdja, és a második legsűrűbb műhold azok közül, amelyek sűrűsége ismert (a Jupiter műholdja után) Io). Ez is árapályosan zárva van a földdel, ami azt jelenti, hogy az egyik oldal folyamatosan felénk néz, míg a másik felénk néz. A “sötét oldal” néven ismert túlsó oldal ismeretlen maradt az emberek számára, amíg próbákat nem küldtek fényképezni.
a joviai rendszernek viszont 67 ismert holdja van. A négy legnagyobbat Galileai Holdaknak nevezik, amelyeket felfedezőjükről, Galileo Galilei-ről neveztek el. Ezek közé tartozik az Io, a naprendszerünk vulkanikusan legaktívabb égitestje; az Europa, amelyről azt gyanítják, hogy hatalmas felszín alatti óceánja van; a Ganymede, a Naprendszerünk legnagyobb holdja; és a Callisto, amelyről azt is gondolják, hogy felszín alatti óceánja van, és a Naprendszer legrégebbi felszíni anyagát tartalmazza.
Aztán ott van a belső csoport (vagy Amalthea csoport), amely négy kis holdból áll, amelyek átmérője kevesebb, mint 200 km, keringési sugaruk kevesebb, mint 200 000 km, keringési hajlamuk kevesebb, mint fél fok. Ez a csoport magában foglalja a Metis, Adrastea, Amalthea és Thébe holdjait. A még nem látott belső holdakkal együtt ezek a holdak feltöltik és fenntartják a Jupiter halvány gyűrűrendszerét.
a Jupiternek számos szabálytalan műholdja is van, amelyek lényegesen kisebbek, és távolabbi és excentrikusabb pályákkal rendelkeznek, mint a többiek. Ezek a holdak családokra vannak bontva, amelyek pályája és összetétele hasonló, és úgy gondolják, hogy nagyrészt a Jupiter gravitációja által elfogott nagy objektumok ütközésének eredménye.
szinte minden elképzelhető módon a Föld és a Jupiter nem is lehetne különbözőbb. És még mindig sok olyan dolog van a joviai bolygóról, amit még nem értünk teljesen. Apropó, biztos, hogy stay tuned Universe ma a legújabb frissítéseket a NASA Juno misszió.
sok érdekes cikket írtunk a naprendszer bolygóiról itt, a Universe Today-ben. Itt van a Föld a Merkúrhoz képest, a Föld a Vénuszhoz képest, a Hold a Földhöz képest, a Föld a Marshoz képest, a Szaturnusz a Földhöz képest, és a Neptunusz a Földhöz képest.
további információt szeretne a Jupiterről? Itt van egy link a Hubblesite Jupiterről szóló Sajtóközleményeihez, és itt van a NASA Naprendszerkutatási útmutatója.
már felvett egy podcast csak a Jupiter csillagászat öntött. Kattintson ide, és hallgassa meg az epizódot 56: Jupiter.