Jupiteris

Didžiausia Saulės sistemos planeta, penkta pagal nuotolį nuo Saulės. Aplink Saulę skrieja elipsine orbita 13.06 km/s vid. greičiu (1 lent.). Dėl greito sukimosi apie ašį jo skritulio paplokštumas matomas net pro mažai didinantį teleskopą. Pagal spindesį (didžiausias yra -2 ryškio) tarp planetų Jupiteris yra antras po Veneros. Kampinis skersmuo ~40″. Jupiterį gaubia tanki atmosfera, susidedanti iš mol. vandenilio (~74%), helio (~24%) ir ~2% metano, amoniako, anglies monoksido, ciano, fosfino, etano, acetileno, vandens garų. Yra keli debesų sluoksniai, sudaryti iš amoniako ir ledo kristalų ir amonio hidrosulfido. Debesyse maatomos ~10 porų pakaitomis einančių rudų ir baltų juostų, ištįsusių lygiagrečiai su pusiauju. Baltosios juostos yra padidėjusio slėgio sritys, jose dujos kyla aukštyn, o vėjas pučia iš vakarų į rytus. Rudosios juostos yra sumažėjusio slėgio sritys, jose dujos leidžiasi žemyn, o vėjas pučia iš rytų į vakarus. Vėjo greitis iki 180 m/s. Rudų ir baltų juostų lietimosi vietoje susidaro sūkuriai, iš jų labiausiai pastebima yra ovalo formos Raudonoji dėmė, matoma ~22 į p. nuo pusiaujo. Ilgiau gyvuojantys debesų dariniai keičia savo spalvą, formą ir santykinę padėtį. Raaudoną, geltoną ir rudą spalvą debesims suteikia amorfinis fosforas, amonio polisulfidai ir siera. Atmosferoje nuolatos žybčioja žaibai. Jupiterio atmosferos geometrinis albedas lygus 42%. Dėl didelio nuotolio nuo Saulės Jupiteris gauna 27 kartus mažiau šilumos negu Žemė. Jupiterio efektinė t-ra ~135 K. Ji daug au

ukštesnė už tą t-rą, kurią turėtų atmosfera dėl Saulės kaitinimo. Tai rodo, kad Jupiteris turi vidinių šilumos šaltinių, ir dėl to išspinduliuoja ~2 kartus daugiau energijos negu jos gauna iš Saulės. Jupiteris neturi kieto paviršiaus. Paviršiuje yra ~17 000 km storio skysto mol. vandenilio sluoksnis, po to eina ~44 000 km storio metalinio vandenilio sluoksnis, centre yra ~10 000 km spindulio silikatų ir vandens, amoniako ir metano ledų branduolys. Centre medžiagos tankis 1.65 g/cm3, t-ra 25 000 K. Jupiterio magn. laukas ~20 kartų stipresnis negu Žemės. Magn. ašis pasvirusi į sukimosi ašį ~10.5 kampu. Jupiteris turi jonosferą (ji eina iki 3000 km aukščio) ir magnetosferą (į Saulę atgręžtoje pusėje ji eina per 50-100 Jupiterio spindulių). Aplink Jupiterį skrieja 16 palydovų ir plonas smulkių kietų dalelių žiedas (jo plotis ~6000 km, storis ~1 km, išorinio krašto nuotolis nuo Jupiterio paviršiaus ~557 000 km). Jupiteris buvo žinomas jau senovėje. 1610 G. Galilėjas atrado 4 pirmuosius Jupiterio palydovus. Jupiterio tyrimai paspartėjo, prasidėjus tarpplanetinių stočių ir aparatų skrydżiams prie tolimų planetų. 1973 pro Jupiterį praskriejo JAV kosm. stotis Pioneer 10, 1994 – Pioneer 11, 1979 – Voyager 1 ir Voyager 2. 1985 Galileo tapo pirmuoju dirbtiniu Jupiterio palydovu. Šios stotys perdavė į Žemę Jupiterio, jo palydovų vaizdų, išmatavo Jupiterio magn. lauko stiprumą, ištyrė atmosferą, atrado naujų palydovų ir žiedą, patikslino palydovų mases, matmenis, paviršiaus sandarą. Jupiterio charakteristika duodama 1 lentelėje. Jupiterio palydovai aprašyti atskiruose straipsniuose (Metija, Adrastėja, Amaltėja, Tebė, Ij
ja, Europa, Ganimedas, Kalista, Leda, Himalija, Lisitėja, Elara, Anankė, Karmė, Pasifė ir Sinopė).
Jupiterio charakteristika
Pusiaujo skersmuo 142 796 km
Ašigalinis skersmuo 133 800 km
Paplokštumas 0.063
Masė 1.899•1027 kg
(317.8 Žemės masės)
Vid. tankis 1.33 g/cm3
Laisvojo kritimo pagreitis pusiaujyje
(prie paviršiaus) 23.2 m/s2
Pabėgimo (II kosminis) greitis 57.6 km/s
Apsisukimo apie ašį žvaigždinis periodas 9.925 h
Pusiaujo plokštumos posvyris
į orbitos plokštumą 3.1

Apskriejimo aplink Saulę periodas 11.862 m.
Sinodinis periodas 398.9 d
Nuotolis nuo Saulės:

afelyje
perihelyje
vidutinis

816 mln. km
740 mln. km
778 mln. km
Ekscentricitetas 0.0485
Orbitos plokštumos posvyris
į ekliptikos plokštumą 1.31

Nuotolis nuo Žemės

didžiausias
mažiausias

968 mln. km
588 mln. km

Jupiteris — pati didžiausia Saulės sistemos planeta. Jos masė 2,5 karto didesnė už kitų aštuonių planetų masę. Po Saulės, Mėnulio ir Veneros Jupiteris yra ryškiausias danguje, didžiausias ryškis siekia -2,9 ryškio.
Dėl greito sukimosi apie savo ašį Jupiteris yra šiek tiek susiplojęs — pusiaujo skersmuo didesnis už ašigalinį skersmenį.
Tankią atmosferą sudaro molekulinis vandenilis (apie 89 %), helis (apie 10%), metanas, amoniakas ir kt. Lygiagrečiai su pusiauju debesyse pakaitomis eina 10 porų rudų ir baltų juostų. Baltosiose dujos kyla aukštyn ir vėjas pučia iš vakarų į rytus, rudosiose dujos leidžiasi žemyn ir vėjas pučia iš rytų į vakarus. Vėjo greitis kartais siekia net 130 m/s. Rudų ir baltų juostų lietimosi vietoje susidaro sūkuriai, kurių didžiausias yra daugiau kaip prieš 300 metų pastebėta ovalinė Didžioji Raudonoji Dėmė. Jos ilgis 25 000 km, o plotis 14 000 km. Debesų temperatūra žema — apie -138 °C. Atmosferoje nuolat blykčioja žaibai.
Jupiterio paviršius — apie 17 000 km storio skysto molekulinio vandenilio sluoksnis. Po juo yra apie 44 000 km st

torio metalinis vandenilis ir 10 000 km spindulio branduolys, sudarytas iš silikatų, susimaišiusių su vandens, amoniako ir metano ledais. Temperatūra centre turėtų būti apie 25000°C.
Jupiteris spinduliuoja 2 kartus daugiau energijos, negu gauna iš Saulės. Greičiausiai tai vyksta dėl milžiniškos planetos traukimosi, kurio metu išsiskiria šiluma.
Planeta yra stiprus radijo bangų šaltinis. Jos magnetinis laukas apie 20 kartų stipresnis negu Žemės. Sukimosi ašis beveik statmena orbitos plokštumai, dėl to ten beveik nesikeičia metų laikai.
Aplink Jupiterį yra iš Žemės nematomas ledo gabalėlių ir dulkių žiedas, kuris kartu su 52 palydovais juosia šią planetą. Keturi palydovai – Ija, Europa, Ganimedas, Kalista (atrasti Galileo Galilėjaus 1610 metais), didesni už mūsiškį Mėnulį. Kiti palydovai yra žymiai mažesni. Pats didžiausias iš mažųjų – Amaltėja – yra 260 km skersmens, patys mažiausieji, atrasti 2001 m – vos 2 km. Beje, tais metais Jupiteris savo palydovų kolekciją „papildė“ net 11 naujų palydovų.
1979 metais „Voyager 1“ darytose nuotraukose buvo pastebėtas Jupiterio žiedas (vėliau paaiškėjo, kad visos didžiosios planetos turi žiedus). Jupiterio žiedų sistema yra 100 – 200 tūkst. km atstumu nuo Jupiterio centro ir į juos pakliūna trijų palydovų – Metijos, Adrastėjos ir Amaltėjos orbitos. Lyginant su Saturno žiedu, Jupiterio žiedas yra siauresnis – tik 7000 km pločioJupiteris – didžiausia ir masiviausia saulės šeimos planeta. Jupiterio masė didesnė už visų kitų didžiųjų planetų bendrą masę net pustrečio karto. Tačiau iki Saulės masės jam dar to
oli gražu: iš vienos Saulės būtų galima padaryti beveik 1050 tokių kosminių kūnų kaip Jupiteris. Vidutiniškas Jupiterio tankis – pats artimiausias Saulės tankiui: 0,08 g/cm3 mažesnis už jos tankį.
Nepaisant didumo, Jupiteris yra mikliausia planeta, pustrečio karto greičiau negu Žemė apsisukanti apie savo ašį. Viršutiniai atmosferos sluoksniai sukasi nevienodu kampiniu greičiu: prie pusiaujo apsisukimo periodas 5m11s trumpesnis kaip vidurinėse platumose. Dėl greito sukimosi planeta labai susiplojusi: jos ašigalinis spindulys 4400 km trumpesnis kaip pusiaujinis, taigi paplokštumas lygus net 0,06.
Jupiteris – stiprus kosminis magnetas: šiauriniame poliuje jo stiprumas lygus 14 Oe, pietiniame – 11 Oe ir prie pusiaujo 4,2 Oe. Magnetinis poliarumas priešingas Žemės magnetiniam poliarumui. Magnetinis laukas panašus į Žemės magnetinį lauką, bet už jį daug kartų stipresnis ir toliau siekia. Suprantama, kad Saulės vėjo dalelės, susidūrusios su Jupiterio magnetiniu lauku, patenka kaip į spąstus. Aplink Jupiterį, skirtingai negu apie Žemę, susidaro ne radiacijos žiedas, bet elektringas diskas. Elektringos dalelės turi savo magnetinį lauką, kuris deformuoja Jupiterio lauką. Į Saulę atgręžtoje pusėje 50 – 100 Jupiterio spindulių nuotoliu susidaro frontas, o priešingoje laukas nutįsta net už Saturno orbitos.
JAV kosminės stotys, praskriejusios arti Jupiterio, aptiko labai sudėtingą ir įvairiaspalvę viršutinę planetos atmosferą. Atogrąžų sritys gauna daugiau Saulės energijos, labiau įkaista, ir oras čia kyla aukštyn, užleisdamos vietą vėsesnėms masėms iš ašigalių sričių. Tačiau Jupiteryje vėjai pučia ne išilgai dienovidinių: veikiami Koralio jėgų, kurios šioje planetoje dėl greito sukimosi apie ašį daug veiksmingesnės negu Žemėje, nukrypsta išilgai lygiagrečių. Vėjų greitis atogrąžuose apie – 100 m/s į rytų pusę, apie +20o, -20o platumų zonoje – apie 50 m/s į vakarų pasę. Šiaurės pusrutulyje dar labiau stiprus rytys tarp 20o ir 30o platumos pučia daugiau kaip 100 m/s greičiu. Arčiau ašigalių atmosfera ramesnė.
Jupiterio oras lekia ne tik horizontalia, bet ir vertikalia kryptimi. Atmosfera daugaiu kaista nuo vidinių energijos šaltinių negu nuo Saulės. Todėl atmosferoje stipri konvekcija. Kylančios masės yra karštesnės ir šviesesnės, slūgstančios – tamsesnės. Šviesiosios zonos ir tamsesnės juostos ištįsusios lygiagrečiai pusiaujui. Dėl nevienodo temperatūrospasiskirstymo atmosferoje, dėl vėjų ir konvekcijos regimasis Jupiterio paviršius atrodo labai audringas, sūkuringas. Jis ypač ryškus spalvotuose televizijos vaizduose. Jupiterio debesų spalvotumas priklauso nuo įvairių sudėtingesnių cheminių junginių ir smulkių dalelių priemaišų. Viršutinėje debesuotoje atmosferoje rasta etano ( C2H6 ), acetileno ( C2H2 ), fosfino ( PH3 ), anglies monoksido ( CO ) ir kitų junginių.
Žymiausias Jupiterio sūkurys, primenantis žemiškus ciklonus ir anticiklonus, yra garsioji Didžioji raudonoji dėmė. Ji matoma per teleskopus nuo Žemės ir jau stebima apie 300 metų. Itin įspūdinga ši dėmė spalvotuose Jupiterio debesų televizijos panoramose.
Raudonoji dėmė susidariusi į pietus nuo pusiaujo. Tai rausvas ovalas, kurio ilgiausias skersmuo – apie 30 000 km, trumpiausias – apie 10 000 km. Kinta dėmės dydis, pavidalas ir vieta Jupiteryje. Arčiau pakrasčio dėmę sudarantys debesys skrieja spiralėmis pagal laikrodžio rodyklę. Dar toliau į pietus regima mažesnė balta dėmė, kurios masės juda priešinga kryotimi. Toliau nuo Raudonosios dėmės taip pat randama baltų dėmių, kurios primena vandens paviršiuje susidarančius sūkurius.
Raudonoji dėmė labai patvari. Ir kiti, daug mažesni, sūkuriai tveria ištisus metus ir dešimtmečius, o analogiški Žemės atmosferos sūkuriai – po kelias ar keliolika dienų. Tik mažesni sūkuriai laikosi kur kas trumpiau: po keliasdešimt ir daugiau kaip po 100 dienų. Žemiausia temperatūra ( apie 130 K ) yra sluoksnyje, kuriame slėgis 100 – 120 mb. Apie 100 km virš to sluoksnio temperatūra pakyla iki 160 K. Daug sparčiau ji kyla einant gilyn: 50 km gylyje nuo žemiausios temperatūros sluoksnio vyrauja amoniako debesys, kurių temperatūra 180 K, 70 km gylyje – amonio hidrosulfido ( NH4SH ) 200 – 220 K temperatūros debesys ir 100 km gylyje – 240 – 280 K temperatūros vandens garų bebesys.
Daugiausia palydovų turistambiosios planetos milžinės – Jupiteris ir Saturnas. Šių planetų šeimų gausumas ypač paaiškėjo, kai į jų rajoną nuskriejo kosminės stotys. Be stambiųjų palydovų, atrastų teleskopais iš Žemės, kosminės stotys nufotografavo daug nedidelių palydovu, skriejančių paprastai skirtingomis, įvairiai pasvirusiomis į planetos orbitą plokštumomis.
Jupiterio šeima
Pirmuosius keturis Jupiterio palydovus atrado Galilėjus. Pirmą kartą astronomijos istorijoje pasigaminęs nedidelį teleskopą, jis išvydo tartum sumažinta Saulės šeimos vaizdą. Tie keturi palydovai pavadinti mitologiniais vardais: Ijo, Europa, Ganimedu, Kalista. Jie vadinami ir Galilėjaus palydovais. Dar devyni Jupiterio palydovai atrasti vėliau, nuo 1877 iki 1951 metų. Jų vardai taip pat mitologiniai, be to, taip parinkti, kad galūnė nurodo skriejimo orbitos kryptį: jei vardas baigiasi garsu a, tai palydovas skrieja tiesiogine kryptimi, jei – ė, – skrieja priešinga kryptimi, kitaip sakant, jo posvyrio kampas didesnis kaip 90 laipsnis.
Taigi Ijo, Ganimedas ir Kalista didesni kaip Mėnulis. Nedaug nuo jų tesiskiria ir Europa. Visi kiti palydovai, išskyrus Amaltėją, prilygstančią stambiam asteroidui, labai maži, giminingi Marso palydovams.
Jupiterio palydovai

Jupiterio palydovai: Metija, Adrastėja, Amaltėja, Tebė, Ijo, Europa, Ganimedas, Kalista, Leda, Himalija, Lisitėja, Elara, Anankė, Karmė, Pasifė ir Sinopė.
Keturis didžiausius Jupiterio palydovus – Ijo, Europą, Ganimedą ir Kalistą 1609-10 m. žiemą pro vieną pirmųjų savo teleskopų atrado Galilėjas Galilėjus. Jo atrastus palydovus galima pamatyti pro Ganimedas – didžiausias ir ryškiausias iš Galilėjaus atrastų palydovų; jo skersmuo 5260 km, taigi jis didesnis už Merkurijų. Beveik tokio pat dydžio yra Kalista, bet jos masė daug mažesnė, taigi daug mažesnis ir jos vidutinis tankis. Ijo ir Europa yra panašaus dydžio kaip Mėnulis. Kiti Jupiterio palydovai yra daug mažesnibet kurį teleskopą ar net žiūroną.

Teleskopiniai stebėjimai

Pro teleskopą matoma, kad gelsvą Jupiterio skritulį kerta tamsūs ruožai, vadinamos debesų juostos. Dažniausiai matomos 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. Pavyzdžiui, I sistemos, (tarp dviejų pusiaujo juostų) vidutinis sukimosi periodas 5 min trumpesnis negu kitų planetos dalių, vadinamų II sistema. Negana to, kai kurie ryškūs paviršiaus dariniai sukasi savuoju periodu ir dreifuoja atmosferoje nepriklausomai.

Didžioji Raudonoji Dėmė

Jupiteryje dažnai matomos 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 48 000 km ilgio ir 11 000 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 dėme 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 modeliuojama teoriškai. Daugelį metų buvo populiari hipotezė, kad Jupiteris turi kietą branduolį, kurį 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 vidutinio 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 25 000 laipsnių, t. y. daug daugiau negu Žemės gelmėse. Nepaisant to, Jupiteris be abejonės yra planeta, o ne maža žvaigždė; jos gelmių temperatūra per žema, kad vyktų termobranduolinės reakcijos. Tačiau Jupiteris išspinduliuoja 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 kilmėsJupiterio paviršius dujinis, galbūt skystas, taigi nusileisti į jį negalima. Kai kas teigia, kad po išoriniais debesų sluoksniais, kur yra visi būtini atmosferos sandai ir pakenčiama temperatūra, gali egzistuoti primityvi gyvybė, tačiau ši hipotezė labai abejotina
Vardas Atradimo metai Skersmuo km
Metis 1979 40
Adrastėja 1979 24*10*16
Amaltėja 1892 270*170*150
Tebė 1979 110*?*90
Ijo 1610 3630
Europa 1610 3138
Ganimedas 1610 5262
Kalista 1610 4800
Leda 1974 10
Himalija 1904 180
Lisitėja 1938 20
Elara 1904 80
Anankė 1951 20
Karme 1938 30
Pasifaja 1908 40
Sinopė 1914 30
Lentelė. Jupiterio palydovai

Dydžiai

Vidutinis nuotolis nuo Saulės av 5,20
Nuotolis milijonais km 778
Ekscentricitetas 0,048
Orbitos posvyris 1o18’,5
Apskriejimo periodas m 11,86
Sinodinis riodas d. 399
Apsisukimo apie ašį periodas 9h50m41s
Vidutinis orbitinis greitis k/m 13,06
Masė mž = 1 317,9
Pusiaujo spindulys km 71 400
Vidutinis tankis g/cm3 1,33
Pagreitis prie paviršiaus m/s2 24,45
Pabėgimo greitis m/s2 61
Albedas 0,42
Lentelė. Jupiterio charakteristika

Leave a Comment