יופיטר הוא הכוכב החמישי מהשמש. מאז הגילוי, אנשים כבר הצליחו ללמוד אותו מספיק ולבצע תמונה שלמה.
סקירה של צדק
יופיטר הוא כוכב הלכת החמישי מהשמש ומשתייך לקבוצת ענקי הגז. האובייקט קיבל את שמו לכבוד האל הרומי הקדום השולט בשמים ובאלים אחרים.
במהלך קיומו הצליח הפלנטה להשיג מספר גדול של לוויינים. כרגע מספרם הוא 79. בשל גודלו המרשים, ציין יופיטר אנשים קדומים: ביוון הוא נקרא "מגן זאוס", ואסטרונומים מסין תיארו בפירוט את מסלול הענק במשך שנים עשר שנים.
בין צדק נמצאים שבתאי ומאדים. מבנה הכוכב מורכב מהאטמוספרה, מכמה שכבות והליבה. ולשדה המגנטי של הגוף השמימי יש צורה של דיסק שטוח.
עובדה מעניינת: לצדק יש קרינת רקע מוגברת. חללית גלילאו במסלול קיבלה מינון קרינה שגובהו 2500% מהרמה הקריטית של כדור הארץ.
בשנת 1979, באמצעות בדיקת Voyager-1, התגלה כי לצדק יש טבעות, אפשר לראות אותם רק בטווח הקרוב.
הגודל
הרדיוס של צדק הוא 69,911 ק"מ, מה שהופך אותו לכוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש. לשם השוואה, בגוף השמימי השני בגודלו - סטורן, פרמטר זה הוא 57,350 ק"מ.
מדענים מסבירים את גודלו הגדול של צדק בכך שהוא כוכב הלכת הראשון שהחל להיווצר בסביבת השמש. היא ספגה את רוב החומר והגז שהיו סביב הכוכב לפני מיליארדי שנים. בהמשך, רוח השמש החלה לפזר את כל הסובבים אותה, אך יופיטר הצליח לשמור על חפצים מסוימים בקרבתו.
עובדה מעניינת: המסה של צדק גדולה פי שתיים מהפרמטר הזה לסכום של כל העצמים במערכת השמש, לא סופרת את הכוכב עצמו.
בשל גודלו, צדק ניכר בבירור בשמיים. פני השטח שלו משקפים את קרני השמש, וזו הסיבה שבלילה ניתן לראות אותה כנקודה לבנה. תרבויות קדומות טעו אותו בכוכב בגלל הזוהר הבהיר.
הענק מכיל מספר רב של חומרים, ורבים מהם נמצאים גם על עצמים אחרים של מערכת השמש. זה רומז שוב שיופיטר הוא הכוכב הראשון. גם על משטחו ובמעיים ישנם תהליכים רבים שניתן למצוא על גופי שמיים אחרים.
מסלול של צדק
כוכב הלכת מסתובב סביב השמש בנתיב סגלגל. זה משלים מהפכה שלמה סביב השמש כמעט 12 שנות אדמה. המרחק הממוצע לכוכב הוא 778 מיליון ק"מ. מהירות התנועה שלו בחלל היא 46 800 קמ"ש. וקטור הכיוון עולה בקנה אחד עם מרבית כוכבי הלכת של המערכת. רק ונוס ואורנוס נעים בכיוון ההפוך.
מאפיינים פיזיים של צדק
מכיוון שיופיטר שילב את המאפיינים של כוכבי לכת רבים, הוא מתהדר בתכונות פיזיות מעניינות למדי:
- לשכבה העליונה של ענני כדור הארץ לחץ של אטמוספרה אחת, הטמפרטורה על פני השטח שלהם היא -107 מעלות צלזיוס; כאשר מעמיקים 146 ק"מ, הלחץ עולה ל 22 אטמוספרות, והטמפרטורה עולה ל +156 מעלות צלזיוס;
- הקוטר הממוצע של כדור הארץ הוא 139,822 ק"מ, שהוא אחד-עשר אדמתיים;
- שטח הפנים 62.18 מיליארד מ"ר. קמ;
- מכיוון שיופיטר הוא ענק גז, צפיפותו נמוכה למדי: 1.33 גרם / סמ"ק;
- בגלל הכוח האטרקטיבי הגבוה, תאוצת הכובד היא 24.8 מ '/ ש';
- מסת כדור הארץ היא 1898 * E24, העולה על כדור הארץ פי 318 פעמים.
במובנים רבים, צדק הוא מוביל בין כוכבי הלכת של מערכת השמש.
הרכב, משטח ומבנה
יופיטר הוא תערובת של חומרים נוזליים וגזים.השכבה האטמוספרית של הענק עשויה בעיקר ממימן (92%), השאר הליום (8%). כמו כן, חלק קטן מהחומרים שמעל פני השטח הם פוספין, גופרית, אתאן, פחמן, ניאון, מימן גופרתי ומתאן.
מתחת לאטמוספרה נמצאת שכבה של מימן גזי, בה גם מומסים הליום וחומרים אחרים. כשמתעמקים ביופיטר תוכלו למעוד בשכבה הבאה של כדור הארץ, המורכבת ממימן נוזלי עם זיהומים דומים. ומתחתיו רמת המימן המתכתי. למעשה, ענק הגז הוא שכבה של מימן במצבים שונים עם נוכחות של חומרים אחרים בהם.
במרכז הגוף השמימי נמצא הליבה, ומדענים עדיין לא יכולים להגיע למסקנה הסופית אם הוא עגול לחלוטין או שיש לו צורה סלעית. נוכחותה הוכחה בשנת 1997, אז התגלתה כוח המשיכה ביופיטר. על פי הערכות ראשוניות, הוא מורכב ממימן מתכתי נוזלי והליום, והמסה שלו יכולה להיות בין 4 ל -14% מכדור הארץ כולו.
ההנחה היא כי במרכז יופיטר הטמפרטורה היא 35,700 מעלות צלזיוס, והלחץ הוא 4,500 גפ"ה. לשם השוואה, מאמינים כי טמפרטורת פני השטח היא 67 מעלות צלזיוס, והלחץ הוא 10 בר. יש להבהיר כי מדובר רק בנתונים תיאורטיים, ובמציאות הפרמטרים יכולים להיות שונים לחלוטין. ערכים אלה הושגו רק על סמך מחקרי פני השטח וחקר כדור הארץ ממרחק גדול, שכן בדיקות מודרניות לא מצליחות להתקרב לשכבה העליונה בגלל הקרינה הגדולה.
אווירת יופיטר
ענקית הגז אווירה של 1000 ק"מ, בה הלחץ נע בין 20 ל -220 קפ"א, המהווה אינדיקטור גבוה למדי. מרבית החומרים הממוקמים מעל פני השטח הם מימן (90%), המרכיב השני השולט ביותר הוא הליום (10%). כמו כן, חלק קטן אחראי על ידי חומרים אחרים.
אסטרונומים מחלקים את האטמוספרה לשכבות הבאות (מהעליון לתחתון):
- אקוספירה;
- תרמוספרה;
- סטרטוספירה;
- טרופופוזה;
- טרופוספירה.
הרכב המפלסים נותר כמעט ללא שינוי, רק הטמפרטורה והלחץ נבדלים זה מזה. יתר על כן, אם הפרמטר הראשון גדל בהדרגה, השני יורד. באופן נפרד, ניתן להבחין בשכבה של הטרופוספירה, בה מופיעים אורוריות עקב אובדן חום גדול.
עובדה מעניינת: מהירויות הרוח באטמוספירה של צדק יכולות להגיע ל 600 קמ"ש.
בגלל שינויים בטמפרטורה, הדומיננטיות של מימן ולחץ גבוה, מדענים צופים מעת לעת בהילות בשני הקטבים.
מזג אוויר ביופיטר
סופות הוריקן וסופות שיכולות לנסוע את כדור הארץ במהירות של עד 600 קמ"ש צועדות ללא הרף על פני צדק. יתר על כן, מיקומם וצורתם יכולים להשתנות משמעותית אפילו תוך מספר שעות. האישיות הברורה של כל האלימות שיכולה להתרחש בכוכב הלכת היא הנקודה האדומה - סערה ענקית הנראית לחלוטין ללא גישה חזקה. ההערכה היא שהיא נמשכת כבר כמה מאות כדור הארץ.
מרבית כדור הארץ מכוסה בעננים עבים של לבן וחום. הם פסים מורחבים עם גבולות ברורים ונעים במהירות פרטנית. אסטרונומים מכנים אותם אזורים טרופיים. היווצרות הלהקות מופיעה בגלל כיווני האוויר הכאוטיים הנמצאים בגבהים שונים.
ישנם אזורים על ענקית הגז שבהם האוויר זורם למטה. אזורים כאלה בצבע חום כהה ונקראים חגורות. גם בגלל אופי האוויר ישנם אזורים לבנים הנקראים אזורים.
למעשה, מזג האוויר ביופיטר הוא סערה אינסופית של עננים אטומים שיש להם גודל, טמפרטורה ולחץ מסוימים.
הטמפרטורה של כוכב הלכת צדק
לכל שכבה של כדור הארץ יש טמפרטורה מסוימת. כמו כן, פרמטר זה יכול להשתנות במידה רבה באותה רמה, תלוי בתנאים.יתרה מזאת, בגלל חוסר האפשרות של מחקר מפורט על יופיטר בגלל קרינה גדולה, לפעמים מדענים יכולים רק להניח מהם התנאים התרמיים באזור מסוים.
ההערכה היא כי ליבת ענק הגז חמה מאוד, ובתוכה הטמפרטורה יכולה להגיע ל 35,700 מעלות צלזיוס. סביבו שכבה עבה של מימן מתכתי נוזלי. אסטרונומים עדיין לא יכולים ללמוד זאת היטב. עם זאת, הנתונים הזמינים מספיקים בכדי לחזות את הטמפרטורה האפשרית ברמה זו. המעבר של מימן מתכתי ממוצק לנוזל דורש טמפרטורה גבוהה, אך בשל הלחץ הגבוה הקיים על צדק, די בכדי לשמור על פרמטר זה בטווח שבין 6,000 ל 21,000 מעלות צלזיוס.
על פני הענק שוררת טמפרטורה שלילית שיכולה להגיע עד ל -170 מעלות. האטמוספירה התחתונה אינה שונה מאוד בטמפרטורה, והפרמטר הממוצע שלה הוא -145.
בשכבות העננים העליונות, החל מגובה של 320 ק”מ, תכונות תרמיות מתחילות לעלות. ובגבול התרמוספירה והאקוספירה (כ 1000 ק"מ) הטמפרטורה יכולה כבר להגיע ל 600 מעלות צלזיוס. מדענים עדיין לא יכולים להסביר מדוע, עם עלייתם מעל פני השטח, התנאים האקלימיים באטמוספירה של צדק הופכים לחמים יותר. על פי כל התחזיות, הטמפרטורה של השכבות העליונות צריכה לרדת או לשמור על אותם אינדיקטורים כמו בטרופופוזה.
הירחים של יופיטר
ליופיטר 79 לוויינים, המהווים את המדד הגדול ביותר בין כוכבי הלכת של מערכת השמש. הראשון שבהם התגלה על ידי גלילאו בשנת 1610 באמצעות הטלסקופ שהמציא. כאשר התבונן בכוכב הלכת דרך העדשות, הבחין כמעט מייד בארבע נקודות בהירות שנמצאות בסמוך לענק. באופן מפתיע, הם היו באותו קו, אך בהדרגה הסתובבו סביב כדור הארץ.
עובדה מעניינת: גילוי לוויינים אפשר לגלילאו להוכיח שלא כל החפצים ביקום סובבים סביב כדור הארץ. בגלל זה הוא נרדף על ידי הכנסייה הקתולית, שטענה כי כוכב הלכת השלישי מהשמש הוא מרכז היקום.
ארבעת הלוויינים הראשונים קיבלו את הכינוי "גלילי", הם כוללים:
- ולגבי. גוף השמימי הקרוב ביותר לצדק, קוטרו 3 642 ק"מ. בגלל תכולת הגופרית הגבוהה, יש למשטחיו צבע צהוב, ויש עליו יותר מ -400 הרי געש פעילים המהווים מדד שיא בין כל האובייקטים במערכת השמש.
- אירופה. לוויין זה מפורסם במשטח החלק שלו. גוף השמיים קוטרו של 3,120 ק"מ, וכמעט ואין עליו מכתשים. אבל יש סדקים ופסים, וזו הסיבה שבאירופה יש צבע חום-אפור.
- גנימד. זהו הלוויין הגדול ביותר במערכת השמש: קוטרו 5,268 ק"מ. פני השטח מורכבים מאזורים מנוקדים במכתשים, כמו גם אזורים סלעיים. כלפי חוץ גנימד אפור בגלל סלעי סיליקט ואגמי קרח. יש הנחה שמתחת לקרח ישנם מים במצב נוזלי.
- קליסטו. קוטרו של הלוויין הוא 4,820 ק"מ, והוא עצמו מורכב מקרח וסלעים. מכיוון שאין רקע קרינה חזק, אנשים אינם שוללים התקנה עתידית של תחנת לימוד צדק.
בעקבות ארבעת הלוויינים שגילה גלילאו, החלו בהדרגה להוסיף חדשים לרשימתם. אסטרונומים חקרו באופן פעיל את כוכב הלכת החמישי וגילו גופות שהושפעו ממשיכתו.
נקודה אדומה גדולה
בשל העובדה שיופיטר מסתובב מהר מדי סביב צירו, סופות הוריקן מופיעות באופן קבוע על פני השטח שלו, המובחנות בקלות על ידי הצבעים האישיים של העננים. אלה פסים ארוכים וקטעים אחרים שזזים במהירות גבוהה.
בשנת 1664, אסטרונומים מצאו נקודה אדומה גדולה על פני הענק. זו סערה גדולה שעדיין לא נעצרה.
עובדה מעניינת: גודל הנקודה האדומה הוא כפליים מכדור הארץ.
עם זאת, תצפיות ארוכות טווח הראו כי החל משנת 1930, הוריקן החל לרדת בהדרגה. יתר על כן, עם כל שנה הדחיסה של המקום מתרחשת מהר יותר. אולי בעוד כמה עשורים יהיה קשה להבדיל אותו ללא עלייה חזקה.
קרינה
בגלל הלחץ הגבוה בתוך כדור הארץ, המימן, המהווה את המרכיב העיקרי, נמצא במצב נוזלי. האלקטרונים שלו מוליכים חשמל בצורה מושלמת, אשר בשילוב עם הסיבוב המהיר של הענק מייצר שדה מגנטי רב עוצמה. זה מושך אליו חלקיקים טעונים הכלולים ברוחות השמש וירחים של צדק. חלקם מולידים אורוריות בקטבי כדור הארץ, והשאר מאיצים למהירויות גבוהות ויוצרים חגורות רדיואקטיביות. הקרינה בהן היא החזקה ביותר במערכת השמש.
טבעות יופיטר
ליופיטר טבעות, אם כי הם לא מורגשים כמו אלה של סטורן. הם מורכבים בעיקר מאבק ופירורים קטנים, המוחזקים על חשבון הכוח האטרקטיבי של ענקית הגז.
ההערכה היא כי טבעות יופיטר נוצרו עקב התנגשות תכופה של לווייניה עם אסטרואידים. מההשפעה טסו חפצים קטנים לחלל החיצון ונמשכו על ידי הכוכב, ומהירות הסיבוב המהירה שלו יצרה טבעות מהם.
מרחק לשמש וארץ
המרחק המינימלי לכוכב (perihelion) הוא 740.57 מיליון ק"מ, והמקסימום (aphelion) הוא 816.52 מיליון ק"מ. הענק מתקרב לכדור הארץ במרחק של 588 מיליון ק"מ, ומתרחק לכדי 967 מיליון ק"מ. התקופה הטובה ביותר לצפות בענק מתרחשת כל 13 חודשים. לדוגמה, בשנת 2019 הוא הגיע הכי קרוב לכדור הארץ ב -10 ביוני, ובשנת 2020 יופיטר יהיה קרוב ב -10 ביולי.
תקופת סיבוב מסלול
יופיטר מבצע מהפכה מוחלטת סביב השמש תוך 4,331 יום, ועל כן הוא נע במהירות של 13 קמ"ש. מסלולו של הענק נוטה 6 מעלות יחסית לקו המשווה של השמש. יתרה מזאת, בגלל גודלו המרשים, לכוכב הלכת יש מרכז מסה עם האור, שנמצא מחוץ לכוכב.
מכיוון שיש לצדק נטייה קלה של הציר - 3.13 מעלות בלבד, אין בו שינוי עונות.
מקור שמו של הכוכב
מכיוון שיופיטר נראה בבירור בשמיים, בימי קדם אנשים נתנו לו שמות שונים. הרומאים כינו את הענק לכבוד אל השמיים והרעמים. גם כאשר הוצגה הנצרות על שטחה של המדינה, מיתוסים קדומים נכנסו לחיי התושבים בצורה כה הדוקה עד כי אי אפשר היה למגרם. מצב זה התברר באסטרונומיה. עד כה כוכבים רבים, כוכבי לכת וגלקסיות נושאים את שמות האלים הקדומים, ויופיטר אינו יוצא מן הכלל.
עידן כדור הארץ
אי אפשר לומר בדיוק מתי הופיע בדיוק צדק. מכיוון שכוכב הלכת מורכב לחלוטין מגזים, וכל טכנולוגיה נכשלת במהירות כשהוא מתקרב לפני השטח, אין למדענים דרך לקחת דגימות אדמה ולבצע ניתוחים.
ההערכה היא שיופיטר הופיע לפני 4.6 מיליארד שנה כשמערכת השמש נוצרה. לאחר פיצוץ הסופרנובה בחלל בו נמצאים כוכבי הלכת כעת, קמה ענן של גז ואבק. גל הפיצוץ הפעיל עליו לחץ חזק, שבגללו החלו להיווצר חותמות במקומות מסוימים. בהדרגה הם הפכו לכוכבי לכת.
איך נוצר יופיטר
יופיטר נוצר מימן והליום, שהיו בחלל בשלבים המוקדמים של הופעת מערכת השמש. חלקיקים קטנים התנגשו בהדרגה זה בזה והתמזגו לכדי שלם בודד עד שהפכו לענק גז.
מכיוון שכוכב הלכת הוא גדול, מדענים מציעים שהוא הופיע לפני חפצי קבוצת כדור הארץ, מכיוון ששום דבר לא מנע ממנו לספוג גז בחלל.
על פי הערכות ראשוניות, צדק נוצר במשך כמה מיליוני שנים. גזים שנאספו בהדרגה לכדי שלם אחד ויוצרים מעגל של פרופורציות ענקיות.
ללמוד היסטוריה
הכוכב נראה בבירור מכדור הארץ, שבגללו הם ידעו על קיומו בבבל במאה השמיני לפני הספירה. תלמי במאה השנייה יצרו מודל גיאוצנטרי וקבע כי צדק עושה מהפכה סביב כדור הארץ ב 4332 יום. שלוש מאות שנה לאחר מכן, המתמטיקאי אריאבתה חזר על ניסויי האסטרונום וציין את תקופת המחזור עד שעות.
בשנת 1610 בדק גלילאו את ענקית הגז באמצעות טלסקופ וגילה ארבעה לוויינים המקיפים אותו. זה הניע את המדען לרעיון שלא כל האובייקטים השמימיים נעים סביב כדור הארץ. כמו כן הודות לכך הוכח תוקפו של הדגם ההליוצנטרי, הטוען כי כוכבי הלכת נעים סביב השמש.
בשנות השישים של המאה ה -60 החל מחקרו של יופיטר על ידי האסטרונום קאסיני, שהשתמש במודל משופר של הטלסקופ, המאפשר להשיג הגדלה גדולה יותר. לאחר 30 שנה, הוא תיאר בפירוט את סיבוב הענק סביב צירו, וגם זיהה אזורים באטמוספרה המסתובבים במהירויות שונות.
היינריך שוואבה היה הראשון שגילה את המקום האדום הגדול בשנת 1831. המדען העביר להוריקן תיאור מפורט, אך לא היו לו מספיק נתונים כדי להסביר במדויק את הסיבה להיווצרות תופעה זו.
בשנת 1892 התגלה הלוויין החמישי של צדק, אלמטי. א. ברנרד ראה אותה דרך טלסקופ. בשנת 1955, בגלל גלי רדיו והאינטראקציה ביניהם עם עצמים בחלל, נקבע מהירות הסיבוב המדויקת של ענקית הגז.
החל מהמחצית השנייה של המאה ה -19 ועד היום נערך מעקב רציף אחר צדק. אסטרונומים אוספים מידע על האובייקט ומנסים ליצור תמונה מלאה עליו. אולם הטכנולוגיה טרם עשתה צעד גדול קדימה לפני שהבדיקות יוכלו להתקרב לפני השטח של צדק.