לצדק קצב הסיבוב המהיר ביותר בין כוכבי הלכת במערכת השמש. זמן הסיבוב העצמי (אורך היממה) שלו הוא 9 שעות, 55 דקות ו־30 שניות בלבד. כתוצאה מכך, רדיוסו גדול יותר באזור קו המשווה וצורתו פחוסה; קל לראות זאת כשצופים בו בטלסקופ. אחד המאפיינים הבולטים בצדק הוא הכתם האדום הגדול, סערה שגדולה מכדור הארץ. כוכב הלכת מכוסה שכבת עננים באופן תמידי.
צדק הוא בדרך כלל העצם הרביעי בבהירותו ברקיע, לאחר השמש, הירח ונוגה; עם זאת בזמנים מסוימים מאדים נראה בהיר מצדק, ובפעמים אחרות צדק בהיר יותר מנוגה.
את צדק ניתן לחלק לשלושה חלקים עיקריים: הליבה, החלק הפנימי והחלק החיצוני. משערים שהליבה מכילה ניקל וברזל, רדיוסה 10,000 ק"מ ומעליה מצויה שכבת מימן במצב של נוזל מתכתי. החלק שמעל ליבת המימן המתכתי הוא החלק הגזי של צדק ואנו רואים את חלקו החיצוני. על פני צדק נראות חגורות עננים כהות וכתם אדום גדול. צדק משלים הקפה סביב השמש אחת ל־11.86 שנה במהירות ממוצעת של 13.06 ק"מ לשנייה. צדק מוקף בטבעות והטבעת העיקרית מצויה במרחק של 1.72 עד 1.81 רדיוסי צדק והיא מכילה בעיקר חלקיקי אבק הקטנים ממ"מ.
נכון ל-2016, שתי גשושיות הגיעו עד כה אל צדק - גלילאו (הגיעה אליו ב-7 בדצמבר 1995) וג'ונו (הגיעה ב-4 ביולי 2016).
מאפיינים פיזיים.
הרכב פלנטרי.
מדענים משערים שלצדק יש ליבה סלעית, וקטנה יחסית, אך זה מעולם לא הוכח, הליבה מוקפת על ידי מימן מוצק, המוקף על ידי מימן נוזלי שמוקף במימן גזי. אין גבול או שטח פנים ברור בין פזות שונות אלו של מימן.
צדק מורכב בעיקר ממימן (כ־90% ממספר האטומים שהם כ־75% מהמסה) ומהליום (כ־10% ממספר האטומים שהם כ־25% מהמסה).
אטמוספירה.
האטמוספירה של צדק מהווה אחוז מהמסה הכוללת שלו, להשוואה האטמוספירה של כדור הארץ מהווה פחות ממליונית ממסת כדור הארץ. האטמוספירה מורכבת בעיקר ממימן (כ־90%) ומהליום (כ־10%). האטמוספירה מורכבת גם מכמויות מזעריות של מתאן, אדי מים, אמוניה וחומרים נוספים. היא מורכבת גם מכמויות זעומות של פחמן, אתאן, מימן גופרתי, ניאון, חמצן, פוספין וגפרית. השכבה החיצונית של האטמוספירה מכילה גבישים של אמוניה קפואה.
השכבה החיצונית של האטמוספירה, שעובייה 3,000 קילומטר, מורכבת מחגורות מתחלפות של זרמי סילון, כשכל חגורה נעה בכיוון מנוגד לשכנותיה. הרכב השכבה שמתחת לשכבה החיצונית אינו ידוע, אך רוחות הסילון אינן קיימות בו והוא שומר על טופוגרפיה קבועה, כך שייתכן ומדובר בשכבה מוצקה או נוזל שגובהו נקבע על פי עצמת שדה הכבידה המקומי.
ההרכב האטמוספירי דומה מאוד להרכב של הענן השמשי. לשבתאי יש הרכב דומה אך לאורנוס ולנפטון יש הרבה פחות מימן והליום.
האטמוספירה העליונה של צדק עוברת רוטציה דיפרנציאלית, אפקט זה הובחן לראשונה על ידי ג'ובאני קאסיני (1690). ההסתובבות של האטמוספירה הקוטבית של צדק ארוכה יותר בכ־5 דקות משל האטמוספירה בקו המשווה. נוסף לכך, רצועות עננים בקווי רוחב שונים נעים בכיוונים מנוגדים ברוחות השכיחות. רוחות במהירות של 600 קמ"ש הן רגילות. סערה חזקה במיוחד, בערך פי שלושה מקוטרו של כדור הארץ, ידועה ככתם האדום הגדול.
טבעות פלנטריות.
לצדק מספר טבעות פלנטריות שנוצרו מחלקיקי אבק. חלקיקי אבק אלה הם תוצאה של פגיעות מטאוריטים בירחיו. הטבעת העיקרית עשויה מאבק הירחים אדרסטאה ומטיס. שתי טבעות מקיפות את הטבעת העיקרית; טבעות אלו נוצרו על ידי פגיעות בשניים מירחיו של צדק - תבה ואמלת'אה. נוסף לכך יש טבעת חיצונית רחוקה יותר ודלילה מאוד המקיפה את צדק במהופך.
ירחים.
נכון ליולי 2018, התגלו 79 לצדק, חלקם אסטרואידים אשר נלכדו בכוח המשיכה שלו.
ארבעת הירחים הגדולים נקראים הירחים הגליליאניים (משום שהראשון שגילה אותם היה גלילאו גליליי, בעת שצפה בשנת 1610 בטלסקופ לעבר צדק)
הם מקיפים את צדק במישור המקביל, כמעט, למישור קו המשווה של צדק ומסלוליהם כמעט מעגליים:
קבוצת הירחים הקרובים לצדק (עד 250,000 ק"מ מצדק), מקיפים את צדק במישור המקביל, כמעט, למישור קו המשווה של צדק ומסלוליהם כמעט מעגליים. מונה בין היתר את:
ירחי הקבוצה המרוחקת יותר (עד 10 מיליון ק"מ מצדק), מקיפים את צדק בכיוון השעון - בניגוד לכיוון שבו מקיפים אותו יתר ירחיו, במסלולים אקסנטריים שונים הנטויים בזווית של 153 מעלות בממוצע, יחסית למישור המשווה של צדק. מונה בין היתר את:
הקבוצה המרוחקת ביותר מצדק כוללת ירחים המקיפים את צדק במישור הנטוי בזווית של 28 מעלות, בממוצע, יחסית לקו המשווה של צדק. הקבוצה מונה בין היתר את:
שומייקר־לוי 9.
ביולי 1994 פגע בחצי הכדור הדרומי של צדק השביט שומייקר־לוי 9. לאחר שהתגלה כשהוא מפורק ליותר מעשרים שברים, התברר כי מסלולו מוביל אותו היישר לצדק. הפגיעה הייתה בצד שהיה נסתר מכדור הארץ בזמן הפגיעה, אך אזור הפגיעה נצפה כ־20 דקות מאוחר יותר, עקב הסיבוב המהיר של צדק סביב צירו. כל שבר של שביט השאיר את חותמו על צדק בצורת כתם כהה באטמוספירה, ואת הכתמים הרבים ניתן היה לראות גם בטלסקופים חובבניים. תוצאת פגיעות אלו נצפתה גם שנה לאחר הפגיעה על ידי טלסקופ החלל האבל.
חקר צדק.
צדק היה ידוע מאז העת העתיקה ונראה גם לעין בלתי מזוינת בשמי הלילה. ב־1610 גילה גלילאו גליליי את ארבעת הירחים הגדולים ביותר של צדק באמצעות טלסקופ.
מספר גשושיות מחקר חקרו את צדק:
הגשושית פיוניר 10 חלפה ליד צדק ושלחה לראשונה תמונות ממנו לכדור הארץ ב־3 בדצמבר 1973. שנה בדיוק לאחריה חלפה ליד צדק גם פיוניר 11. גשושיות אלו סיפקו מידע חדש על המגנטוספירה של צדק וצילמו כמה תמונות ברזולוציה נמוכה של צדק.
וויאג'ר 1 חלפה ליד צדק במרץ 1979 ולאחריה ביולי אותה שנה חלפה וויאג'ר 2. גשושיות אלו שיפרו את ההבנה על הירחים הגליליאנים וגילו את טבעותיו של צדק. גשושיות אלו גם סיפקו לראשונה צילומי תקריב של אטמוספירת צדק.
בפברואר 1992 חלפה הגשושית יוליסס במרחק של 900,000 ק"מ מצדק, בדרכה למסלול קוטבי סביב השמש. הגשושית ביצעה מחקרים על המגנטוספירה של צדק. בפברואר 2004 הגיעה הגשושית לסביבת צדק בשנית, אולם אז המרחק היה גדול יותר, כ־240 מיליון ק"מ.
הגשושית הראשונה שהקיפה את צדק הייתה גלילאו, שנכנסה למסלול סביב צדק ב־7 בדצמבר 1995. היא הקיפה את כוכב הלכת במשך למעלה משבע שנים וחלפה לצד הירחים הגליליאניים ואמלת'אה. ביולי 1995 שחררה גלילאו גשושית שנכנסה לאטמוספירה של צדק ב־7 בדצמבר 1995. הגשושית צנחה 150 ק"מ באטמוספירה ואספה מידע במשך 58 דקות, לפני שנהרסה על ידי הלחץ הרב בו הייתה נתונה. הגשושית גלילאו זכתה לגורל דומה כאשר כוונה לתוך כוכב הלכת ב־21 בספטמבר 2003 ובמהירות של למעלה מ־50 ק"מ לשנייה.
בשנת 2000 חלפה לצד צדק הגשושית קאסיני, שהייתה בדרכה לשבתאי, וסיפקה מספר תמונות שלו ברזולוציה גבוהה. בשנת 2007 הגשושית ניו הורייזונס חלפה בקרבת צדק בדרכה אל כוכב הלכת הננסי פלוטו.
ב־4 ביולי 2016 הגשושית ג'ונו נכנסה למסלול סביב צדק במשימה שנועדה לחקור רמזים לאופן בו צדק נוצר, לחקור את ההרכב הפנימי שלו ולברר אם באמת יש לו ליבה מוצקת וסלעית וכן את השדה המגנטי שלו ומקורותיו. ג'ונו צפויה לסיים את משימתה בספטמבר 2025 ולבצע התרסקות מבוקרת אל תוך צדק.
גאולוגיה
גֵּאוֹלוֹגְיָה (מיוונית: גֵ (γη) פירושו ארץ ולוגיה (λογία) פירושו תורה) היא אחד ממדעי הטבע, ענף בתחום מדעי כדור הארץ. הגאולוגיה חוקרת את הגאוספירה – כדור הארץ המוצק: את תכונותיה, את תהליך וזמן היווצרותה, את מרכיביה השונים, את התהליכים הדינמיים המתרחשים בה (כגון רעידות אדמה, נדידת היבשות ו) ואת אוצרות הטבע הטמונים בה. הגאולוגיה עוסקת גם בחקר המאפיינים המוצקים של גרמי שמיים כגון כוכבי לכת, אסטרואידים, מטאוריטים, כוכבי שביט וכו'.
גאולוגיה חוקרת באמצעות מינרלים, סלעים, קרקעות ומאובנים את התפתחות כדור הארץ, התהליכים השותפים ליצירתו ולשינויים המתרחשים בו, והשפעתם על יצירת הנוף המגוון שאנו רואים. גאולוגיה מורכבת מתחומי מחקר רבים ומגוונים המפרקים את כדור הארץ ותכונותיו למרכיבים השונים, מספקים הסברים לתופעות ותצפיות, ושבים ומאחדים את המידע לתמונה שלמה.
התפתחות המחקר הגאולוגי.
גאולוגים אומדים את גילו של כדור הארץ בכ-4.6 מיליארד שנה ופיתחו שיטות להבנת מבנהו, החומרים המרכיבים אותו ותהליכים המתרחשים בו. כך, למשל, הועלתה במאה ה-20 תאוריה הטוענת כי הליתוספירה – המורכבת מקרום כדור הארץ ושכבת מעטפת כדור הארץ העליונה – מתחלקת ללוחות טקטוניים המתרחקים זה מזה, מתקרבים זה לזה ומחליקים זה לצד זה בתהליכים טקטונים. תאוריה זו נשענת על מספר תצפיות, כאשר אחת מהן היא מציאתם של מאובנים דומים ביבשות המרוחקות היום זו מזו מרחק רב. תאוריות אלה ואחרות הן תוצר של מחקר ממושך. בחינת ההיסטוריה של המחקר הגאולוגי מלמדת על האבולוציה בהבנת כדור הארץ והתהליכים המתרחשים בו.
מיתולוגיה ואמונות.
הקדמונים למדו לנצל את משאבי הטבע השונים לא רק לצורך הישרדות אלא גם לצורכי מסחר, קישוט ופולחן דתי. דתות קדומות רבות הקצו אל לכל תופעת טבע. התפתחו מיתולוגיות, מסורות ואמונות שונות בניסיון להסביר אותן תופעות. למשל, באירופה נתפסו הרי געש כסדנאות תת-קרקעיות של האל וולקן המכין נשק לגיבורי מלחמה, וכי עבודתו אחראית לרעידות אדמה ולהתפרצויות געשיות. בסמואה רווחה האמונה כי אחד האלים קטע את ידו של אל יריב וכלא אותו בארובה תת-קרקעית. כאשר האל הכלוא מנסה להשתחרר מן הארובה – נוצרות רעידות אדמה, ואילו היו לאל הכלוא שתי ידיים – הרעידות היו כה חזקות עד כי האיים היו נחרבים.