Jupiteris

Jupiteris

Toli anapus asteroidų žiedo skrieja didžiausia planeta Jupiteris. Jos masė daug didesnė negu visų kitų planetų suminė masė, todėl kartais sakoma, kad “Saulės sistema susideda iš Saulės, Jupiterio ir visokios smulkmės”. Jupiterio vidutinis nuotolis nuo Saulės 778 mln. km, skriejimo aplink Saulę periodas 11,86 m., sinodinis periodas (vidutinis laiko tarpas tarp gretimų opozicijų) 399 d. Jupiterį patogu kasmet stebėti kelis mėnesius. Spindesiu jį pralenkia Venera ir retkarčiais Marsas. Į milžinišką Jupiterio gaublį tilptų 1300 Žemės dydžio rutulių, bet jo masė tik 318 kartų didesnė negu Žemės, nes Jupiterio vidutinis tankis daug mažesnis negu Žemės. Nuo išorinių Jupiterio sluoksnių, ko gero, iki pat centro pagrindinis sandas yra vandelinis. Trumpas sukimosi apie ašį periodas (mažiau 10 h) reiškia, kad sritys ties pusiauju yra iškulusios; pakanka trumpam žvilgterėti pro teleskopą, jog įsitikintume, kad planeta labai paplokščia per ašigalius. Jupiterio pusiaujinis skersmuo lygus beveik 143000 km, o ašigalinis nesiekia 135000 km. Teleskopiniai stebėjimai Pro teleskopą matoma, kad gelsvą Jupiterio skritulį kerta tamsūs ruožai, vadinamos debesų juostos. Dažniausiai matomas dvi ryškios juostos abipus pusiaujo, nors kartais išryškėja ir daugiau. Jei teleskopas daug didina, vaizdas darosi sudėtingesnis, detalių daugiau, jos nuolat kinta, nes Jupiteris yra labai aktyvi planeta. Kad planeta sukasi greitai, rodo tai, jog per kelias minutes galima pamatyti, kaip įvairūs dariniai slenka jos skrituliu. Sukimosi periodas buvo nustatytas kaip tik tokiu būdu. Jeigu kuris nors darinys, žiūrint iš Žemės, pasiekia planetos centrinį dienovidinį, sakoma, kad įvyksta tranzitas. Laiko tarpai tarp gretimų tranzitų ir suteikia informacijos, kuri būtina sukimosi apie ašį periodui apskaičiuoti. Jupiteris nesisuka kaip kietasis kūnas: įvairių platumų sritys sukasi skirtingu greičiu. Negana to kai kurie ryškūs paviršiaus dariniai sukasi savuoju periodu ir dreifuoja atmosferoje nepriklausomai.

Didžioji Raudonoji Dėmė Jupiteryje dažnai matomas dėmės, bet dauguma jų greitai išnyksta. Išimtis yra Didžioji Raudonoji Dėmė, kuri stebima daugiau kaip 300 metų; kartais ji trumpam išnyksta, bet visada vėl atsiranda. Dėmė ypač ryški buvo 1878 m.; tai buvo elipsinis 48000 km ilgio ir 11000 km pločio plytos raudonumo darinys, kurio paviršiaus plotas buvo didesnis negu Žemės plotas. Ji vėl išryškėjo nuo 1960 m. vidurio. Ilgai manyta, kad Raudonoji Dėmė gali būti savotiška sala, plūduriuojanti išoriniuose Jupiterio atmosferos sluoksniuose. Jos laikiną išnykimą galima paaiškinti aukščio pasikeitimu, kai nugrimzdusią dėmę dengia debesys. Pagal kitą hipotezę, dėmė yra Teiloro stulpas, t. y. viršūnė besisukančių dujų stulpo, kuris atsiranda dėl sutrikusios atmosferos cirkuliacijos , apeinant stambią Jupiterio paviršiaus iškilumą. Bet JAV kosminės stotys “Pionieriai” ir “Vojadžeriai” įrodė, kad Raudonoji Dėmė yra ne kas kita, kaip milžiniškas atmosferos sūkurys – ciklonas.

Jupiterio sandara Jupiterio vidinė sandara modelioujama teoriškai. Daugelį metų buvo populiari hipotezė, kad Jupiteris turi kietą branduolį, kuri gaubia storas ledo sluoksnis, o pastarąjį – atmosfera. Dabar šios hipotezės atsisakyta. Spektroskopiniai tyrimai rodo, kad Jupiterio atmosferos išoriniuose sluoksniuose gausu vandenilio ir jo junginių – amoniako bei metano. Manoma, kad dėl mažo vidytinio tankio vandenilis yra pagrindinis Jupiterio sandas. Giliau jis gali būti skystas, o arti branduolio, kur slėgis labai didelis ir temperatūra aukšta, vandenilis gali būti metalo būsenos. Jupiterio centre temperatūra gali siekti 25000 laipsnių, t. y. daug daugiau negu Žemės gelmėse. Nepaisant to, Jupiterio be abejonės yra planeta, o ne maža žvaigždė; jos gelmių temperatūra per maža, kad vyktų termobranduolinės reakcijos. Tačiau Jupiteris išspiduliuoja daugiau energijos, negu pats jos gauna iš Saulės.Tą papildomą energiją sukelia pastovus, tačiau labai lėtas ir nepastebimas planetos traukimasis, kurio metu išlaisvinama gravitacinė energija. Jupiteris taip pat turi stiprų magnetinį lauką ir yra radijo bangų šaltinis. Astronomai kol kas negali išsamiai paaiškinti jų kilmės.

Jupiterio paviršiaus dujinis, galbūt skystas, taigi nusileisti į jį negalima. Kai kas teigia, kad po išoriniais debesų sluoksniais, kus yra visi būtini atmosferos sandai ir pakeičiama temperatūra, gali egzistuoti primityvi gyvybė, tačiau ši hipotezė labai abejotina. Jupiterio panorama

Kosminis laivas į Mėnulį nuskrieja per kelias paras. Nuskrieti iki Marso arba Veneros reikia kelių mėnesių. Tuo tarpu Jupiteris yra taip toli, kad kelionė į jį truktų beveik dvejus metus. Didėjant atstumui, vis sudėtingiau darosi valdyti kosminį aparatą (KA), be to, atsiranda kita – informacijos, kurią perduoda KA siųstuvai, priėmimo problema: pernelyg mažas energijos kiekis pasiekia Žemę iš kosminio aparato, esančio prie Jupiterio, už kelių šimtų milijonų kilometrų nuo Žemės. Pirmasis Jupiterio žvalgas Pirmasis KA, tyręs jupiterį, buvo “Pionierius – 10”; jis buvo paleistas 1972 m. kovo mėn. ir kelionės tikslą pasiekė 1973 m. gruodžio mėn. Jo svarbiausias uždavinys buvo ištirti sąlygas Jupiterio aplinkinėje erdvėje ir perduoti nuotraukas. Jupiterio radijo spinduliavimas, kurį 1955 m. visai atsitiktinai atrado B. F. Berkas ir V. Franklinas (JAV), rodė, kad planeta turi stiprų nagnetinį lauką. Manyta, kad Jupiteris turi stiprias radiacijos juostas, panašias į Van Aleno juostas, gaubiančias Žemę. Mokslininkai nerimavo dėl Jupiterio radiacijos poveikio KA prietaisams, juk “Pionierius – 10” turėjo pralėkti virš Jupiterio pusiaujo sričių, kuriose radiacija stipresnė negu virš ašigalių. Bet “pionieriaus – 10” aparatūra veikė puikiausiai. jis pralėkė 132000 km. nuotoliu nuo Jupiterio ir perdavė duomenų apie jo magnetinį lauką (jis pasirodė esąs stiprus, bet jo struktūra kitokia negu Žemės) ir radiacijos juostas. “Pionieriaus – 10” prietaisai veikė “ties riba”, ir jeigu KA būtų dar labiau priartėjęs prie planetos, radiacija būtų juos sugadinusi.Po suartėjimo “Pionierius – 10” pradėjo tolti nuo Jupiterio į begalinę kelionę kosmine erdve. 1983 m. vasarą “Pionierius – 10” paliko Saulės sistemą, ir nėra pagrindo abejoti,kad jo nebyli kelionė tarp žvaigždžių tęsis milijonus metų. Po metų, 1973 m. balandį, jam pavymui nuskriejo “Pionierius – 11”. Jis pasiekė Jupiterį 1974 m. gruodžio mėn. Šą kartą stotis priartėjo iš ašigalio pusės, palyginti greitai praskriejo pusiaujo sritis ir sėkmingai išvengė radiacijos pavojaus. Gauti duomenys patvirtino “Pionieriaus – 10” rezultatus. Vėliau, aplankęs Jupiterį “Pionierius – 11” įskriejo į naują orbitą link Saturno, kurį pasiekė 1979 m.

“Pionierių” laimėjimai Dvi “Pionierių” stotys atsakė į kai kuriuos klausimus apie Jupiterį, nors dar daug liko neatsakytų. Vienas jų – Didžiosios Raudonosios Dėmės problema. Dydžiu, spalva ir ilgaamžiškumu tai unikalus Jupiterio darinys. “Plaukiajančios salos” hipotezė nepasitvirtino;Dėmė nėra koks nors pusiau kietas kūnas, plūduriuojantis išoriniuose atmosferos sluoksniuose. Didžioji Raudonoji Dėmė turi būti nagrinėjama kaip meteorologinis reiškinys. Planetos išorinės šviesios zonos yra aukščiau negu tamsios juostos; taip pat laipsniais šaltesnės.To ir tikėtasi. Nelaukta buvo tai, kad išorinių sluoksnių temperatūra ties Jupiterio ašigaliais tokia pat kaip pusiaujyje. JeiJupiteris šilumą gautų tik iš Saulės, ašigaliai būtų šalčiausios sritys. Tikriausiai planeta turi vidinį anergijos šaltinį Jei ji efektyviau reikštųsi aukštose Jupiterio platumose, labiau turėtų būti veikiama dujų sluoksnių sandara, sužadinama turbulencija ir konvekcijos srovės. Vėlesni atradimai Iki “Pionierių” skrydžių nebuvo galima tiksliai ištirti Jupiterio debesų sluoksnių struktūros, nes iš Žemės neįmanoma pamatyti jų detalių taip ryškiai, kaip jos matomos nuotraukose, darytose iš arti. Nuostovi juostų ir zonų struktūra suyra maždaug ties 45 laipsnių patuma; ašigalių link nenuostovumų dauėja, dar įžiūrimose debesų juostose gausu trikdymų. Tarp kitų juostų darinių pažymėtinos keistos čiurkšlės, išvaizda panašios į kometas. “Pionierius – 10” nufotografavo vieną tokią čiurkšlę, kuri buvo ir praėjus metams, “Pionieriaus – 11” vizito metu. Jupiterio piešiniai, sukaupti stebėtojų iš Žemės rodo, kad ši čiurkšlė egzistuoja nuo 1964 m., t. y. ne mažiau kaip vienerius metus (12 Žemės metų). Galbūt kitos čiurkšlės egzistavo ilgiau, bet jos nebuvo pažymėtos. 1973 – 1975 m. planetos pusiaujo zona buvo neįprastai tamsi ir minėtą čiurkšlę joje buvo lengva pastebėti. Pirmųjų dviejų “Pionierių” patyrimą parėmė “Vojadžeris – 1” ir “Vojadžeris – 2”, paleisti 1977 m. Abi stotys pasiekė Jupiterio apylinkes 1979 m., tyrė aplinkinę erdvę, fotografavo planetą ir jos palydovus, atrado Jupiterio žiedą. Aplenkusios jupiterį, jos nuskriejo Saturno link. Kosminiai aparatai, kurie ateityje bus paleisti į dar tolimesnes planetas ar net žvaigždes, skries pro Jupiterį ir naudosis gravitaciniu lauku savo greičiui padidinti. Be abejonės, kartu bus tiriamas ir Jupiteris. Jupiterio palydovai

Keturis didžiausius jupiterio palydovus – Ijo, Europą, Ganimedą ir Kalistą 1609 – 10 m. žiemą pro vieną pirmųjų savo teleskopų atrado Galilėjas Galilėjus (1564 – 1642). Visus juos būtų galima įžiūrėti plika akimi, jeigu jų nenustelbtų Jupiterio spindesys. Beveik tuo pat metu juos pastebėjo Simonas Marijus (1570 – 1624), tad kurį laiką buvo diskutuojama dėl atradėjo prioriteto. Galbūt dėl šios priežasties Marijaus duoti palydovų pavadinimai ilgai nebuvo vartojami. Galilėjaus atrastus palydovus galima pamatyti per bet kurį teleskopą ar net žiūroną. Kadangi jų orbitos yra jupiterio pusiaujo plokštumoje, jie rikiuojasi eilute. Šių palydovų judėjimą lengva stebėti. Palydovas gali slinkti Jupiterio skrituliu atsidurti anapus planetos ir pasislėpti už jos, jį galima užtemdyti Jupiterio šešėlis. Taip pat nesunkiai pastebimi palydovų šešėlių tranzitai. Minėtieji palydovai pro teleskopus matomi kaip maži skrituliukai; pro didelius teleskopus galima pamatyti didžiausias jų paviršiaus detales. 1973 – 74 m. juosiš arti fotografavo “Pionieriai”, o 1979 m. – “Vojadžeriai”. Ganimedas – didžiausias ir ryškiausias iš Galilėjaus palydovų; jo skersmuo 5260 km, taigi jis didesnis už Merkurijų. Beveik tokio pat dydžio yra Kalista, bet jos masė daug mažesnė, taigi daug daug mažesnis ir jos vidutinis tankis. Ijo ir Europa yra panašaus dydžio kaip mėnulis. “Pionierius – 10” atrado plonytę Ijo atmosferą bei jonosferą, kuriai sąveikaujant su Jupiterio magnetosfera, sukeliami papildomi radijo triukšmai.

Kiti Jupiterio palydovai yra daug mažesni. Penktasis palydovas, kurį 1892 m. atrado Edvardas Barnardas (1857 – 1923), skrieja arčiau planetos negu Ijo; jo vidutinis nuotolis nuo Jupiterio centro yra vos 181300 km, o apskriejimo periodas 11h 57 min. Šio palydovo skersmuo maždaug 200 km, taigi pro mažus teleskopus jo pamatyti neįmanoma. Jis vadinamas Amaltėja. Dar arčiau Jupiterio skrieja Metija ir Adrastėja, kurias 1979 m. atrado “Vojadžeriai”. Jie taip pat atrado maždaug 100 km skersmens Tebę, skriejančią tarp Amaltėjos ir Ijo. Kiti 8 maži į asteroidus panašūs Jupiteriopalydovai skrieja labiau nutolę nuo planetos negu Kalista, keturi iš jų – ir priešinga kryptimi. Tai verčia manyti, kad šie kūnai buvo pagauti iš asteroudų žiedo. Be to, jie yra labai toli nuo Jupiterio (išorinis net už 23, 7 mln. km), juos stipriai veikia trauka ir dėl to jų arbitos labai ištęstos (ekscenrinės). Jupiteris ir jo palydovai Artimiausia didžioji planeta Jupiteris neturi kieto paviršiaus; be to, ją gaubia stiprios radiacijos juostos, pražūtingos neapdairiai čia patekusiam žmogui. Dėl didelio pabėgimo greičio (57,6 km/s) manevruoti ties šia planeta beveik neįmanoma. Vienintelė išeitis – nusileisti į vieną Jupiterio palydovų. Pirmiausia, matyt, bus nusileista į Ganimedą. Tai planetos dydžio kūnas (truputį didesnis už Merkurijų, bet už jį lengvesnis), skriejantis pakankamai toli (vidutiniškai 1 mln. km nuotoliu) nuo Jupiterio. Iš Ganimedo atsiveriantis reginys turėtų būti išties nepaprastas: prieš akis greitai suktųsi milžinė planeta, žavinti spalvinga debesų juostų ir zonų panorama, Didžiąja Raudonąja Dėme. Kaip ir kiti didieji Jupiterio palydovai, Ganimedas sukasi sinchroniškai – vieną ratą aplink Jupiterį jis apskrieja per 7,15 paros ir per tą patį laiką apsisuka apie savo ašį. Taigi į Jupiterį visada atsukta ta pati Ganimedo pusė, ir čia esantis stebėtojas nuolat matytų Jupiterį. Mažesnė, bet tankesnė už Ganimedą Europa taip pat neturi atmosferos. visą jos paviršių dengia ledas. Įspūdingai turėtų atrodyti virš bekraščių ledo laukų kybantis spalvingas Jupiterio skritulys. Arti Jupiterio skriejantis didelis palydovas Ijo yra mažiausias žinomas kūnas, kuris turi bent šiokią tokią atmosferą. Dar arčiau Jupiterio – 181000 km nuotoliu – skrieja nedidukė Amaltėja; vieną ratą aplink Jupiterį ji apskrieja per 12 valandų. Kadangi Amaltėjos skriejio periodas tik 2 valandom ilgesnis už paties Jupiterio sukimosi apie ašį periodą, iš jos atrodys, kad detalės Jupiterio paviršiuje kinta kur kas lėčiau, negu žiūrint iš Ganimedo arba Europos. Prašyte prašosi mintis apie observatoriją Amaltėjoje; tai būtų ideali vieta stebėti Jupiterį. Deja, observatorija ten neįmanoma, nes Amaltėja skrieja Jupiterio radiacijos juostose ir išsilaipinanti joje pavojinga.

Raimondas Ulmanas friendsfriends@xxx.lt