Јупитер

За богот Јупитер, видете Јупитер (бог). За други употреби на терминот Јупитер, Јупитер (други значења).

Јупитер — петтата планета од Сонцето и најголема во Сончевиот Систем. Таа е гигант планета со маса една илјадитина од Сонцето, и 2.5 пати потешка од останатите планети во сончевиот Систем заедно. Јупитер и Сатурн се гасовити џинови; другите две џиновски планети, Уран и Нептун, се ледени џинови. Јупитер им бил познат на астрономите уште од антиката. Именувана е по Римскиот бог Јупитер. Гледано од Земјата, Јупитер достигнува величина од -2,94, доволно светла за нејзината рефлексија да фрла сенка, правејќи го во просек третиот најсветол природен  објект на ноќното небо по Месечината и Венера.

Јупитер првенствено е составен од водород со четвртина од неговата маса како хелиум, иако хелиумот е присутен само во десетина молекули. Исто така може да има карпести јадра на потешки елементи, но како и другите џиновски планети, Јупитер нема добро дефинирана цврста површина. Поради неговата брза ротација, планетата има форма на сплеснат сфероид (има мала, но значајна испакнатина на Еквадорот). Надворешната атмосфера е видливо одвоена на неколку слоја со различни ширини, што резултира со турбуленции и бури по нивните меѓусебни граници. Значаен резултат е Големата црвена точка, огромна бура што е познато дека постоела уште од XVII век, кога за првпат била забележана со телескоп. Околината на Јупитер е слаб систем на планетарни прстени и моќна магнетосфера. Јупитер има 79 познати месечини, вклучувајќи ги и четирите големи Галилејски месечини отриени од Галилео Галилеј во 1610. Ганимед, најголемата од нив, има пречник поголем од оној на планетата Меркур.

Јупитер била истражувана во неколку наврати од страна на роботски вселенски летала, особено во раните мисии на Пионер и Војаџер прелет , а подоца и од страна на „Галилеп“. Кон крајот на февруари 2007, Јупитер бил посетуван од истрагата на Нови Хоризонти, користејќи ја гравитацијата на Јупитер за да ја зголеми брзината и да ја свитка својата траекторија кон Плутон. Најновата истрага на планетата е Јунона, која влезе во орбитата на Јупитер на 4 јули 2016. Идни цели за истражување на Јупитеровиот систем ги вклучуваат и веројатно со мраз покриен течен океан на нејзината месечина Европа.

Состав и миграција

Астрономите оркрија речиси 500 планетарни системи со повеќе планети. Овие системи вклучуваат неколку планети чии маси се неколкупати поголеми од Земјината (супер Земји), кои орбитираат поблиску до нивната ѕвезда во споредба со Меркур и сонцето, понекогаш и гиганти со гасови од Јупитер се доближуваат до нивната ѕвезда.

Земјата и нејзините соседни планети можеби се формирале од фрагменти на планети кои судриле со Јупитер, уништувајќи ги супер-Планетите околу Сонцето. Додека Јупитер се приближил кон внатрешноста на Сончевиот Систем, во она што теоретичарите го нарекуваат хипотеза на големиот такт, предизвикувајќи серија судири меѓу супер-Земјите со тоа што нивните орбити почнале да се преклопуваат.

Јупитер движејќи се надвор од внатрешноста на Сончевиот Систем ќе овозможи формирање на внатрешни планети, вклучувајќи ја и Земјата.

 Физички одлики 
Јупитер е првенствено составен од гасовити и течни материјали. Таа е најголема од четирите џиновски планети во Сончевиот Систем и оттука е воопшто најголема планета. Нејзиниот пречник е  на својот екватор. Просечната густина на Јупитер, 1.326 g/cm3, е втора највисока од џиновските планети, но е пониска од оние на четирите Земјовидни планети.

 Композиција 
Горната атмосфера на Јупитер е околу 88–92% водород и 8–12% хелиум во проценти волумен на гасовити молекули. Атомот на хелиум има околу четири пати поголема маса од водороден атом, па составот се менува кога е опишан како дел од масата што ја придонесуваат различни атоми. Така, атмосферата на јупитер е приближно 75% водород и 24% хелиум по маса, при што останатиот процент од масата е составен од други елементи. Атмосферата содржи траги од метан, водна пареа, амонијак и соединенија засновани на силициум. Исто така има траги од јаглерод, етан, водород-сулфид, неон, кислород, фосфин и сулфур. Најодалечениот слој од атмосферата содржи кристали на замрзнат амонијак. Внатрешноста содржи погусти материјали - масата е околу 71% водород, 24% хелиум и 5% други елементи. Преку инфрацрвени и ултравиолетови мерења, пронајдени се траги на бензен и други јаглеводороди.

Во атмосферските пропорции водородот и хелиумот се блиску до теоретскиот состав на исконската сончевата маглина. Неон во горниот дел од атмосферата се состои само од 20 делчиња на милион по маса, што е околу една десетина во изобилство на Сонцето. Хелиумот е исто така намален на околу 80% од составот на Сонцето. Ова осиромашување е резултат на врнежите на овие елементи во внатрешноста на планетата. 

Врз основа на спектроскопија, Сатурн се смета дека е сличен по состав на Јупитер, но другите џиновски планети Уран и Нептун имаат релативно помалку водорот и хелиум, и релативно повеќе мраз по што сега се нарекуваат ледени гиганти.

 Маса и големина 


Масата на Јупитер е 2.5 пати поголема од онаа на сите други планети во Сончевиот Систем заедно—толку е масивна што барицентарот со Сонцето лежи над површината на Сонцето во 1.068 сончеви полупречници од центарот на Сонцето. Јупитер е многу поголема од Земјата и значително помалку густа: нејзиниот волумен е околу 1,321 Земји, но е само 318 пати помасивна.  Полупречникот на Јупитер е околу 1/10 од полупречникот на сонцето, а масата е 0.001 пати од масата на сонцето, така што густините на двете тела се слични. "Масата на Јупитер" ( или ) е често се користи како единица за опишување маси на други објекти, особено екстра сончеви планети и кафеави џуџиња. На пример, вонсончева планета HD 209458 b има маса од , додека Капа Андромаде б има маса од .

Теоретски модели укажуваат на тоа дека ако Јупитер има повеќе маса од тоа што имала во минатото, таа ќе се намали. За мали промени на масата полупречникот не би се променил значително, а над  (1.6 Јупитерова маса) внатрешноста би станала многу покомпримирана под зголемениот притисок бидејќи нејзиниот волумен ќе се намали и покрај зголемениот обем на материјата. Како резултат на тоа, Јупитер се смета дека има најголем пречник како планета од нејзиниот состав и еволутивна историја што може да постигне. Процесот на натамошно собирање со зголемување на масата ќе продолжи сè додека не се постигне значително ѕвездено палење, како кај масивните кафеави џуџиња кои имаат околу 50 Јупитерови маси.

Иако Јупитер би требало да биде 75 пати помасивен за водородот да врзува и стане ѕвезда, најмалото црвено џуџе е со околу 30 проценти поголем полупречник од оној на Јупитер. И покрај ова, Јупитер сѐ уште зрачи повеќе топлина од колку што добива од Сонцето; количината на топлина произведена во него е слична на вкупното сончево зрачење што го прима.  Оваа дополнителна топлина е генерирана од Келвин–Хелмолцовиот механизам преку контракција. Овој процес предизвикува Јупитер да се намали за околу 2 cm секоја година. Кога првпат била оформена, Јупитер била многу потопла и околу двапати поголема од нејзиниот секогашен пречник.

 Внатрешна структура 
Се смета дека Јупитер е составен од густо јадро со мешавина од елементи, опколен со слој од течен метален водород со хелиум, и надворешен слој претежно од молекуларен водород. Надвор од овој основен преглед, сѐ уште постои значителна несигурност. Јадрото често се опишува како карпесто, но деталниот состав не е познат, како што се својствата на материјалите при температурите и притисоците на тие длабочини (види подолу). Во 1997, постоењето на јадрото било препоставено со гравитациски мерења, што укажува на маса од 12 до 45 пати поголема од на Земјата, или околу 4%-14% од вкупната маса на Јупитер. Присуството на јадро во историјата на Јупитер било предложена од модели на планетарни форми кои барале формирање на карпести или ледени јадра кои се доволно масивни за да го соберат својот дел од водород и хелиум од протосоларната маглина. Под претпоставка дека тоа постоело, можело да е намали како конвекциски стури од топол течен метален водород измешан со стопеното јадро и ја носело неговата содржина на повисоки нивоа во внатрешноста на планетата. Сега јадрото може да биде целосно отсутно, гравитациските мерења сѐ уште не се доволно прецизни за целосно да ја одредат таа можност .

Несигурноста на моделите е поврзана со маргината на грешки во досега измерените параметри: еден од вртежните коефициенти (J6) се користи за опишување на гравитацискиот момент на планетата, екваторскиот полупречник на Јупитер и неговата температура при притисок од 1 бар. Од  мисијата Јунона, која пристигна во јули 2016, се очекува дополнително да ги ограничи вредностите на овие параметри за подобри модели на јадрото.

Јадрото може да биде опкружено со густ метален водород, кој се проширува нанадвор до околу 78% од полупречникот на планетата. Дождовидните капки хелиум и неон се таложат надолу низ овој слој, со што го осиромашуваат изобилството на овие елементи во горната атмосфера. Предвидени се врнежи од дијаманти на Јупитер како и на Сатурн и ледените гиганти Уран и Нептун.

Над слојот од метален водород лежи транспарентна внатрешна атмосфера на водород. На оваа длабочина, притисокот и температурата се над критичниот притисок на водородот од 1.2858 MPa и критичната температура од само 32.938 K. Во оваа состојба, нема посебни течни и гасни фази - се вели дека водородот е во состојба на надкритична течност. Погодно е водородот да се третира како гас во горниот слој што се протега надолу од облачниот слој до длабочина од 1,000 km, и како течност во подлабоките слоеви. Физички не постои јасна граница - гасот непречено станува потопол и погуст додека се спушта.

Температурата и притисокот во Јупитер постојано се зголемуваат кон јадрото поради Келвин–Хелмхолцовиот механизам. На ниво на притисок од 10 bars (1 MPa), температурата е околу . Во регионот каде има фаза на транзиција, каде водородот е загреан над неговата критична точка — станува метален, пресметано е дека температурата изнесува  и притисокот е 200 GPa. Проценето е дека температурата на границата на јадрото е  а внатрешниот притисок е околу 3,000–4,500 GPa.


 Атмосфера 

Јупитер ја има најголемата планетарна атмосфера во Сончевиот Систем, која се протега на надморска височина од . Бидејќи Јупитер нема површина, основата на нејзината атмосферата се смета за точка во која атмосферскиот притисок е еднаков на .

 Слој со облаци 

Јупитер е постојано прекриен со облаци составени од амониум кристали и веројатно амониум хидросулфид. Облаците се сместени во тропопаузата и се распоредени во групи од различни ширини, познати како тропски региони. Тие се групирани во помали зони и потемни појаси''. Интеракциите на овие конфликтни шеми на циркулација предизвикуваат бури и турбуленции. Брзината на ветровите од 100 m/s (360 км/ч) се вообичаени во зонални млазници. Зоните се разликуваат по ширина, боја и интезитет од година до година, но останале доволно стабилни за научниците да им дадат ознаки за идентификување.
Слојот со облаци е длабок околу , и се состои од најмналку две колони облаци: дебела, пониска колони и тенок, појасен регион. Исто така, може да има и тенок слој на облаци од водата што лежи во слојот на амонијак. Доказ на идејата за облаци на вода се блесоците на молња забележани во атмосферата на Јупитер. Овие електрични празнења можат да бидат до илјада пати помоќни од молњите на Земјата. Се претпоставува дека облаците од вода генерираат грмотевици на ист начин како и земните грмотевици, што се движат од топлината која се издига од внатрешноста.

 Наводи 

 Надворешни врски 

Категорија:Астрономски тела познати од стариот век
Категорија:Неправилни месечини
Категорија:Гасовити џинови