Jupiter: Aurinkokuntamme suurin planeetta

Tämä uusi Hubble -avaruusteleskooppinäkymä Jupiterista, otettu 27. kesäkuuta 2019, paljastaa jättimäisen planeetan

Tämä uusi Hubble -avaruusteleskooppinäkymä Jupiterista, otettu 27. kesäkuuta 2019, paljastaa jättiläisplaneetan tavaramerkin Great Red Spot ja voimakkaamman väripaletin pilvissä, jotka pyörivät Jupiterin turbulentissa ilmapiirissä kuin aiempina vuosina. Hubble's Wide Field Camera 3 havaitsi Jupiterin, kun planeetta oli 400 miljoonan mailin (640 miljoonan kilometrin) päässä Maasta, kun Jupiter oli lähellä '' oppositiota '' tai lähes suoraan taivasta vastapäätä. (Kuva: NASA, ESA, A.Simon (Goddard Space Flight Center) ja M.H. Wong (Kalifornian yliopisto, Berkeley))



Jupiter on suurin planeetta aurinkokunnassa. Sopivasti se nimettiin roomalaisen mytologian jumalien kuninkaan mukaan. Samalla tavalla antiikin kreikkalaiset nimesivät planeetan Zeuksen, kreikkalaisen panteonin kuninkaan, mukaan.



Jupiter auttoi mullistamaan tavan nähdä maailmankaikkeuden ja itsemme vuonna 1610, kun Galileo löysi Jupiterin neljä suurta kuuta - Io, Eurooppa , Ganymede ja Callisto, nykyään Galilean kuut. Tämä oli ensimmäinen kerta, kun taivaankappaleita nähtiin kiertävän muuta kohdetta kuin maapalloa, ja ne tukivat merkittävästi kopernikalaista näkemystä, jonka mukaan maa ei ollut maailmankaikkeuden keskus.

Fyysiset ominaisuudet

Jupiter on yli kaksi kertaa niin massiivinen kuin kaikki muut planeetat yhteensä. Jos valtava planeetta olisi noin 80 kertaa massiivisempi, siitä olisi itse asiassa tullut tähti planeetan sijasta. Jupiterin valtava tilavuus mahtuu yli 1300 maapalloon. Tämä tarkoittaa, että jos Jupiter olisi koripallon kokoinen, Maa olisi rypäleen kokoinen.



Jupiterilla on tiheä epävarman koostumuksen ydin , jota ympäröi heliumia sisältävä kerros nestemäistä metallivetyä, joka ulottuu 80-90% planeetan halkaisijasta.

Jupiterin ilmakehä muistuttaa aurinkoa, joka koostuu pääasiassa vedystä ja heliumista. Jupiteria ympäröivät värikkäät vaaleat ja tummat vyöhykkeet ovat luoneet voimakkaista itä-länsituulista planeetan yläilmakehässä, jotka kulkevat yli 339 mph (539 km/h). Vaaleiden vyöhykkeiden valkoiset pilvet koostuvat jäädytetyn ammoniakin kiteistä, kun taas muista kemikaaleista valmistetut tummemmat pilvet löytyvät tummista vyöhykkeistä. Syvimmillä näkyvillä tasoilla on sinisiä pilviä. Pilvien raidat eivät ole staattisia, vaan ne muuttuvat ajan myötä. Ilmakehän sisällä timanttisade voi täyttää taivaan.

Jupiterin poikkeuksellisin ominaisuus on Suuri punainen piste , jättimäinen hurrikaanimainen myrsky, joka on kestänyt yli 300 vuotta. Suurin punainen piste on leveimmillään noin kaksi kertaa Maan kokoinen ja sen reuna pyörii vastapäivään sen keskipisteen ympärillä nopeudella noin 270-425 mph (430-680 km/h). Myrskyn väri, joka yleensä vaihtelee tiilenpunaisesta hieman ruskeaan, voi johtua pienistä määristä rikkiä ja fosforia ammoniakkikiteissä Jupiterin pilvissä. Paikka on kutistunut jo jonkin aikaa, vaikka kurssi saattaa hidastua viime vuosina.



Tässä

Mitä on sisällä?(Kuvan luotto: Karl Tate, demokratija.eu)

Jupiterin jättimäinen magneettikenttä on vahvin kaikista aurinkokunnan planeetoista, lähes 20 000 kertaa vahvempi kuin Maan. Se vangitsee sähköisesti varautuneet hiukkaset voimakkaaseen elektronien ja muiden sähköisesti varautuneiden hiukkasten vyöhykkeeseen, joka räjäyttää säännöllisesti planeetan kuut ja renkaat säteilyllä, joka on yli 1000 kertaa ihmisen tappava taso, mikä riittää vahingoittamaan jopa voimakkaasti suojattuja avaruusaluksia, kuten NASAn Galileo -luotain . Jupiterin magnetosfääri turpoaa noin 600 000–2 miljoonaa mailia (1–3 miljoonaa kilometriä) aurinkoa kohti ja kaventuu häntään, joka ulottuu yli 600 miljoonan mailin (1 miljardi kilometriä) massiivisen planeetan taakse.



Jupiter pyörii myös nopeammin kuin mikään muu planeetta. Kääntyminen akselilla kestää hieman alle 10 tuntia, kun taas maapallolla 24 tuntia. Tämä nopea pyöritys saa Jupiterin pullistumaan päiväntasaajalla ja litistymään napoilla.

Jupiter lähettää tarpeeksi voimakkaita radioaaltoja havaitakseen maan päällä. Näitä on kahta muotoa-voimakkaita purskeita, jotka tapahtuvat, kun Io, lähin Jupiterin suurista kuista, kulkee tiettyjen Jupiterin magneettikentän alueiden läpi, ja jatkuva säteily Jupiterin pinnasta ja korkean energian hiukkasista sen säteilyvyöissä.

Kierto ja kierto

Keskimääräinen etäisyys auringosta: 778 412 020 km (483 682 810 mailia). Vertailun vuoksi: 5,203 kertaa maapallon.

Perihelion (lähinnä aurinkoa): 460 276 100 mailia (740 742 600 km). Vertailun vuoksi: 5,036 kertaa maapallon.

Aphelion (kauimpana auringosta): 816 081 400 km (507 089 500 mailia). Vertailun vuoksi: 5,366 kertaa maapallon.

Ajoittain Jupiterin heittämät pienet pyöreät mustat varjot

Ajoittain pienet pyöreät mustat varjot, jotka Jupiterin neljä Galilean kuuta heittävät, tulevat näkyviin amatööri -kaukoputkissa, kun ne ylittävät (tai kulkevat) planeetan levyn läpi. Tässä on kaksi niistä varjoista Jupiterissa samanaikaisesti, Europa ja Ganymede.(Kuvaluotto: Tähtitaivas ohjelmisto)

Jupiterin kuut

Neljä suurta kuuta ja monet pienemmät kuut kiertävät sen ympärillä, Jupiter itsessään muodostaa eräänlaisen pienoiskoossa aurinkokunnan.

Jupiterilla on 79 tunnettua kuuta, jotka on nimetty enimmäkseen roomalaisten jumalien puolueiden mukaan. Jupiterin neljä suurinta kuuta, nimeltään Io, Europa, Ganymede ja Callisto, olivat Galileo Galilei löysi .

Ganymede on aurinkokuntamme suurin kuu ja suurempi kuin Merkurius ja Pluto. Se on myös ainoa kuu, jolla tiedetään olevan oma magneettikenttä. Kuussa on ainakin yksi valtameri jääkerrosten välissä, vaikka se voi sisältää useita kerroksia sekä jään että veden päällekkäin. Ganymede on Euroopan Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) -aluksen pääkohde, jonka on määrä laukaista vuonna 2022 ja saapua Jupiterin järjestelmään vuonna 2030.

Io on vulkaanisesti aktiivisin kehomme aurinkokunnassamme. Rikki, jonka tulivuoret pursottavat, antaa Iolle tahratun kelta-oranssin ulkonäön, joka näyttää tavallaan pepperoni-pizzalta. Kun Io kiertää Jupiteria, planeetan valtava painovoima aiheuttaa vuorovesiä Ion kiinteällä pinnalla, joka nousee 100 metrin korkeuteen ja tuottaa tarpeeksi lämpöä tulivuoren toimintaan.

Jäädytetty kuori Eurooppa koostuu pääasiassa vesijäästä, ja se voi piilottaa nestemäisen valtameren, joka sisältää kaksi kertaa enemmän vettä kuin maapallo. Osa nesteestä valuu pinnalta äskettäin havaittuina satunnaiset höyhenet Euroopan eteläisellä navalla. NASA: n Europa Clipper -tehtävä , suunniteltu avaruusalus, joka laukaistaisiin 2020 -luvulla tutkiakseen jäistä kuuta, on nyt vaiheessa B (suunnitteluvaihe). Se suorittaisi 40-45 lentopyörää tutkiakseen kuun asuttavuuden.

Callisto sillä on alhaisin heijastuskyky eli albedo neljästä Galilean kuusta. Tämä viittaa siihen, että sen pinta voi koostua tummasta, värittömästä kivestä.

Jupiterin renkaat

Jupiterin kolme rengasta tuli yllätyksenä, kun NASAn Voyager 1 -avaruusalus löysi ne planeetan päiväntasaajan ympäriltä vuonna 1979. Jokainen on paljon heikompi kuin Saturnuksen renkaat.

Päärengas on litteä. Se on noin 30 mailia paksu ja yli 4000 mailia leveä.

Sisäinen pilvimainen rengas, jota kutsutaan haloksi, on noin 12 000 mailia (20 000 km) paksu. Halo johtuu sähkömagneettisista voimista, jotka työntävät jyvät pois päärenkaan tasosta. Tämä rakenne ulottuu puolivälistä päärenkaasta alas planeetan pilvipeitteisiin ja laajenee. Sekä päärengas että halo koostuvat pienistä, tummista pölyhiukkasista.

Kolmas rengas, joka tunnetaan läpinäkyvyytensä vuoksi gossamer -renkaana, on itse asiassa kolme rengasta mikroskooppista roskaa kolmesta Jupiterin kuusta, Amaltheasta, Thebestä ja Adrasteasta. Se koostuu luultavasti pölyhiukkasista, joiden halkaisija on alle 10 mikronia, suunnilleen samankokoisia kuin tupakansavussa esiintyvät hiukkaset, ja se ulottuu noin 80 000 mailin (129 000 km) ulkoreunaan planeetan keskustasta sisäänpäin noin 18 600 mailia (30 000 km).

Jupiterin ja Saturnuksen renkaiden väreily voi olla merkki komeettojen ja asteroidien iskuista.

Lähennetty versio Junon ennennäkemättömästä valokuvasta Jupiterin rengasjärjestelmästä ja Orion-tähtikuvion ääriviivat.

Lähennetty versio Junon ennennäkemättömästä valokuvasta Jupiterin rengasjärjestelmästä ja Orion-tähtikuvion ääriviivat.(Kuva: NASA/JPL-Caltech/SwRI)

Tutkimus ja etsintä

Seitsemän tehtävää on lentänyt Jupiter - Pioneer 10, Pioneer 11 , Voyager 1, Matkustaminen 2 , Ulysses, Cassini ja New Horizons. Kaksi tehtävää - NASAn Galileo- ja Juno -tehtävät - ovat kiertäneet planeettaa. Kaksi tulevaa tehtävää on suunniteltu Jupiterin kuiden tutkimiseksi: NASAn Europa Clipper (joka käynnistyy 2020 -luvulla) ja Euroopan avaruusjärjestön Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), joka käynnistyy vuonna 2022 ja saapuu Jupiterin järjestelmään vuonna 2030 tutkimaan Ganymedea, Callistoa ja Europa.

Pioneer 10 paljasti, kuinka vaarallinen Jupiterin säteilyvyö on, kun taas Pioneer 11 toimitti tietoja suuresta punaisesta pisteestä ja lähikuvia Jupiterin napa-alueista. Voyager 1 ja 2 auttoivat tähtitieteilijöitä luomaan ensimmäiset yksityiskohtaiset kartat Galilean satelliiteista, löysivät Jupiterin renkaat, paljastivat rikki tulivuoret Io: ssa ja havaitsivat salaman Jupiterin pilvissä. Ulysses havaitsi, että aurinkotuulella on paljon suurempi vaikutus Jupiterin magnetosfääriin kuin mitä aiemmin ehdotettiin. New Horizons otti lähikuvia Jupiterista ja sen suurimmista kuista.

Vuonna 1995 Galileo lähetti Jupiteriin laskeutuvan koettimen, joka suoritti ensimmäiset suorat mittaukset planeetan ilmakehästä ja mittasi veden ja muiden kemikaalien määrän siellä. Kun Galileo oli loppumassa polttoaineesta, alus törmäsi tarkoituksella Jupiteriin välttääkseen sen vaaran, että se osuu Eurooppaan ja saastuttaa sen, sillä sen pinnan alapuolella saattaa olla elämää ylläpitävä valtameri.

Juno on ainoa tehtävä Jupiterissa tällä hetkellä. Juno tutkii Jupiteria polaariselta kiertoradalta selvittääkseen, miten se ja muu aurinkokunta ovat muodostuneet, mikä voisi valaista, kuinka vieraat planeettajärjestelmät ovat saattaneet kehittyä. Yksi sen tärkeimmistä havainnoista oli havaita, että Jupiterin ydin voi olla suurempi kuin mitä tutkijat odottivat.

Kuinka Jupiter muotoili aurinkokuntamme

Koska aurinkokunnan massiivisin runko auringon jälkeen, Jupiterin painovoima on auttanut muokkaamaan järjestelmämme kohtaloa. Jupiterin painovoima on todennäköisesti vastuussa heittää väkivaltaisesti Neptunusta ja Uranusta ulospäin . Jupiterilla ja Saturnuksella voi olla heitti roskatavaran kohti sisäisiä planeettoja järjestelmän alkuvaiheessa, vaikka jotkut tutkijat väittävät, kuinka suuri rooli kullakin planeetalla oli asteroidien liikuttamisessa. Jupiter voi myös auttaa estämään asteroideja pommittamasta Maata, ja viimeaikaiset tapahtumat ovat osoittaneet, että Jupiter voi imeä melko merkittäviä vaikutuksia. Amatöörien havainnot ovat osoittaneet sen Jupiter saa muutamia suuria vaikutuksia vuosikymmenessä , paljon enemmän kuin mitä ennustettiin, kun kengäntekijä Levy-9 kaatui planeetalle vuonna 1994.

Tällä hetkellä Jupiterin painovoimakenttä vaikuttaa lukuisiin asteroideihin, jotka ovat kerääntyneet Jupiteria edeltäville ja sitä seuraaville alueille auringon kiertoradallaan. Nämä tunnetaan nimellä Troijan asteroidit kolmen suuren asteroidin jälkeen, Agamemnon, Achilles ja Hector. Heidän nimensä on peräisin Iliadista, Homeroksen eepoksesta Troijan sodasta.

Voiko Jupiterilla olla elämää?

Jupiterin tunnelma lämpenee lämpenemällä syvyyteen, saavuttaen huoneenlämpötilan tai 21 astetta (70 astetta F) korkeudessa, jossa ilmanpaine on noin 10 kertaa suurempi kuin maan päällä. Tutkijat epäilevät, että jos Jupiterilla on jokin elämänmuoto, se saattaa asua tällä tasolla ja sen on oltava ilmassa. Tutkijat eivät kuitenkaan ole löytäneet todisteita elämästä Jupiterilla.

Lisäresurssit:

  • Katso tämä uusi video Jupiterin suuresta punaisesta pisteestä ja Hubble -avaruusteleskoopin ottamasta uudesta kuvasta.
  • Lue, kuinka Voyager 2 muutti käsitystämme Jupiterin kuista.
  • Tänä vuonna juhlimme Shoemaker-Levy 9 -vaikutuksen 25-vuotispäivää Jupiterin kanssa, taivaallinen törmäys, joka herätti maailman huomion .

Tämän artikkelin päivitti 9. elokuuta 2019 demokratija.eu -avustaja JoAnna Wendel.