Юпитер самая большая планета: самая большая планета Солнечной системы

самая большая планета Солнечной системы

Содержание страницы:

Газовый гигант Юпитер — пятый по счету в Солнечной системе, является самой большой планетой. Он расположился между Марсом и Сатурном. Размеры планеты уступают только солнечным. Радиус по экватору в 11 раз больше земного радиуса. Масса в два с лишним раза больше массы всех планет солнечной системы вместе взятых, и в 318 раз планета массивнее Земли. На один оборот вокруг Солнца у Юпитера уходит почти 12 лет при скорости около 13 км/сек. Вокруг своей оси планета обращается гораздо быстрее, нежели Земля. Одни сутки тут длятся около 10 часов.

Юпитер — поистине украшение нашей солнечной системы. Тёмной ночью ярчайшая жемчужина восходит на востоке, придавая особенный шарм звёздному небу. По яркости планета немного уступает только Венере. Ещё в древности яркое око планеты восхищало и поражало людей. Не случайно и названа она была именем древнеримского верховного бога-громовержца.

Атмосфера

Атмосфера Юпитера кардинально отличается от земной. Она большей частью состоит из водорода (около 89%) и гелия (около 11%). Но имеются малые примеси метана, аммиака, ацетилена и водных паров. Если взглянуть на планету сквозь линзы телескопа, то станет видно, что атмосфера её есть сочетание параллельных полос различного цвета – красного, белого, жёлтого, синего. Тёмные пояса и светлые зоны – это цветные облака в верхних атмосферных слоях.

Пятна

Отличительная особенность Юпитера – наличие пятен. Установлено, что это гигантские вихри, которые могут длиться недели, месяцы и годы. Одно из таких пятен имеет размеры в поперечнике 15 000 километров. Самое знаменитое — Большое Красное Пятно. Оно было замечено ещё в 1664 году французским астрономом Кассини. За эти сотни лет оно практически не переместилось и почти не изменилось по форме и размерам.

Характеристики Большого Красного пятна впечатляют: 12 000 километров на 48 000 километров. Есть мнение, что это гигантский вихрь или огромное облако. Существует также гипотеза, что пятно – результат столкновения планеты с каким-то крупным объектом. Якобы, этот объект выбил планетное вещество, которое оторвалось и улетело в космос.

Кольца

Также как Сатурн и Уран, Юпитер обзавёлся кольцами. Но его система колец достаточно слабая. Они состоят в основном из пыли и газа. Система колец имеет четыре компонента. Толстый тор из мелких частиц. Яркое, очень тонкое «Главное кольцо» и два более широких, «паутинных кольца». Окрас колец в видимой части спектра красноватый, а у первого – синий.

Внутреннее строение

Поскольку Юпитер – газовая планета, то поверхности, как мы это понимаем, она не имеет. Вероятно, что в центре газового гиганта есть очень плотное ядро. Оно спрессовано под огромным давлением 30 – 100 миллионов атмосфер. И температура ядра тоже впечатляет – около 30 000 °С.

На стокилометровой глубине находится океан из этого жидкого водорода. А ниже 17 000 километров водород сжимается с такой силой, что приобретает свойства металла. Это состояние позволяет водороду проводить электричество, создавая вокруг планеты магнитное поле. Размеры магнитного поля огромны, оно растягивается на 650 миллионов километров и немного захватывает орбиту Сатурна. Поле имеет вытянутую форму, и в сторону Солнца оно в 40 раз меньше.

Спутники

К 2009 году было выявлено 63 спутника Юпитера. Наиболее известны так называемые галилеевы спутники, впервые обнаруженные учёным в 1610 году. Это Ганимед, Каллисто, Европа и Ио. Ганимед по размерам превосходит Меркурий, а Каллисто, практически равный ему, имеет тёмную поверхность, испещрённую кратерами. Европа окована ледяным панцирем стокилометровой толщины. Из-за этого она отражает свет также ярко, как Венера. Самый живописный спутник – это Ио.  Он имеет оттенки жёлтого, чёрного и красного цветов. Это связано с активной вулканической деятельностью, от действия которой фонтаны серы извергаются на высоту 200 километров над поверхностью.

Интересные факты о планете

  • Однажды зонд NASA Voyager запеленговал некие звуки, издаваемые планетой. Они были очень похожи на речь, и получили название электромагнитных голосов. Значит, планета «разговаривает»? Кто бы перевёл этот разговор.
  • Ещё одной странностью являются свойства теней. Как известно, в тени всегда более прохладно, нежели вне её. Только не на Юпитере! Здесь всё наоборот. В тени температура выше, нежели на открытом месте. И здесь напрашивается только одно объяснение. Получается, что эта планета, в отличие от других, отражает тепла больше, чем принимает от Солнца.

Размеры Юпитера превышают размеры Земли в 318 раз, и будь он ещё больше примерно раз в 60, то имел бы все шансы стать звездой за счёт спонтанной термоядерной реакции. Атмосфера планеты примерно на 85% состоит из водорода. Остальные 15% — это в основном гелий с примесями аммиака и соединений серы и фосфора. Также в атмосфере Юпитера содержится метан.

С помощью спектрального анализа было установлено, что кислорода на планете нет, следовательно, отсутствует вода — основа жизни. По другой гипотезе лёд в атмосфере Юпитера всё-таки имеется. Пожалуй, ни одна планета нашей системы не вызывает столько споров в научном мире. Особенно много гипотез связано с внутренним строением Юпитера. Последние исследования планеты с помощью космических аппаратов позволили создать модель, позволяющую с высокой степенью достоверности судить о ее строении.

Внутреннее строение

Планета представляет собой сфероид, достаточно сильно сжатый с полюсов. Она обладает сильным магнитным полем, которое уходит на миллионы километров за орбиту. Атмосфера представляет собой чередование слоёв с различными физическими свойствами. Учёные предполагают наличие у Юпитера твёрдого ядра размером 1 — 1,5 диаметра Земли, но гораздо более плотного. Его наличие пока не доказано, но и не опровергнуто.

Атмосфера и поверхность

Верхний слой атмосферы Юпитера состоит из смеси газов водорода и гелия и имеет толщину 8 — 20 тыс. км. В следующем слое, толщина которого 50 — 60 тыс. км, из-за повышения давления газовая смесь переходит в жидкое состояние. В этом слое температура может достигать 20 000 С. Ещё ниже (на глубине 60 — 65 тыс. км.) водород переходит в металлическое состояние. Этот процесс сопровождается увеличением температуры до 200 000 С. При этом давление достигает фантастических величин в 5 000 000 атмосфер. Металлический водород — это гипотетическое вещество, характеризующееся наличием свободных электронов и проводящее электрический ток, как это свойственно металлам.

Спутники планеты Юпитер

У самой большой планеты в Солнечной системе есть 16 естественных спутников. Четыре из них, о которые говорил еще Галилей имеют свой уникальный мир. Один из них спутник Ио имеет удивительный пейзажи скалистых пород с настоящими вулканами на которых, изучавший спутники аппарат «Галилео» запечатлел извержение вулкана. Самый крупный в Солнечной системе спутник Ганимед, хоть и уступает в диаметре спутникам Сатурна Титану и Нептуна Тритону имеет ледяную кору, которая покрывает поверхность спутника толщиной 100 км. Есть предположение, что под толстым слоем льда находится вода. Также, о существовании подземного океана выдвигается гипотеза и на спутнике Европа, который тоже состоит из толстого слоя льда, на снимках отчетливо прослеживаются разломы, словно от айсбергов. А самый древний обитатель Солнечной системы может считаться по праву спутник Юпитера Калисто, на его поверхности кратеров больше, чем на любой другой поверхности других объектов Солнечной системы, да и поверхность не сильно претерпела изменений за последний миллиард лет.

24,79 м/с² Вторая космическая скорость 59,5 км/с Скорость вращения (на экваторе) 12,6 км/с или 45 300 км/ч Период вращения 9,925 часов Наклон оси вращения 3,13° Прямое восхождение на северном полюсе 17 ч 52 мин 14 с
268,057° Склонение на северном полюсе 64,496° Альбедо 0,343 (Бонд)
0,52 (геом.альбедо)

Планета была известна людям с глубокой древности, нашла своё отражение в мифологии и религиозных верованиях многих культур.

Юпитер состоит преимущественно из водорода и гелия. Скорее всего, в центре планеты имеется каменное ядро из более тяжёлых элементов под высоким давлением. Из-за быстрого вращения форма Юпитера — сплюснутый сфероид (он обладает значительной выпуклостью вокруг экватора). Внешняя атмосфера планеты явно разделена на несколько вытянутых полос вдоль широт, и это приводит к бурям и штормам вдоль их взаимодействующих границ. Заметный результат этого — Большое Красное Пятно , гигантский шторм, который известен с XVII века . По данным спускаемого аппарата «Галилео », давление и температура при углублении в атмосферу быстро растут. Юпитер обладает мощной магнитосферой .

Спутниковая система Юпитера состоит, по крайней мере, из 63 спутников , включая 4 больших спутника, называемые также «галилеевыми », которые были обнаружены Галилео Галилеем в 1610 году . Спутник Юпитера Ганимед имеет диаметр превосходящий диаметр Меркурия . Под поверхностью Европы обнаружен глобальный океан, а Ио известен тем, что на нём действуют самые мощные в Солнечной системе вулканы. У Юпитера имеются слабые планетарные кольца .

Юпитер исследовался восемью межпланетными станциями НАСА . Наибольшее значение имели исследования с помощью аппаратов «Пионер » и «Вояджер », и позднее «Галилео », сбросившим зонд в атмосферу планеты. Последним аппаратом, посетившим Юпитер, был зонд «Новые горизонты », направляющийся к Плутону .

Наблюдение

Параметры планеты

Юпитер — самая большая планета Солнечной системы. Его экваториальный радиус равен 71,4 тыс. км, что в 11,2 раза превышает радиус Земли .

Масса Юпитера более чем в 2 раза превышает суммарную массу всех остальных планет солнечной системы, в 318 раз — массу Земли и всего в 1000 раз меньше массы Солнца. Если бы Юпитер был примерно в 60 раз массивнее, он мог бы стать звездой. Плотность Юпитера примерно равна плотности Солнца и значительно уступает плотности Земли.

Экваториальная плоскость планеты близка к плоскости её орбиты, поэтому на Юпитере не бывает смен времён года.

Юпитер вращается вокруг своей оси, причём не как твёрдое тело: угловая скорость вращения уменьшается от экватора к полюсам. На экваторе сутки длятся около 9 ч 50 мин. Юпитер вращается быстрее, чем любая другая планета Солнечной системы. Вследствие быстрого вращения, полярное сжатие Юпитера весьма заметно: полярный радиус меньше экваториального на 4,6 тыс. км (то есть на 6,5 %).

Всё, что мы можем наблюдать на Юпитере — это облака верхнего слоя атмосферы. Гигантская планета состоит преимущественно из газа и не имеет привычной нам твёрдой поверхности.

Юпитер выделяет в 2-3 раза больше энергии, чем получает от Солнца. Это может объясняться постепенным сжатием планеты, опусканием гелия и более тяжёлых элементов или процессами радиоактивного распада в недрах планеты.

Большинство из известных на настоящее время экзопланет сопоставимы по массе и размерам с Юпитером, поэтому его масса (M J ) и радиус (R J ) широко используются в качестве удобных единиц измерения для указания их параметров.

Внутреннее строение

Юпитер состоит, в основном, из водорода и гелия. Под облаками находится слой глубиной 7-25 тыс. км, в котором водород постепенно изменяет своё состояние от газа к жидкости с увеличением давления и температуры (до 6000 °C). Чёткой границы, отделяющей газообразный водород от жидкого, по-видимому, не существует. Это должно выглядеть как непрерывное кипение глобального водородного океана.

Модель внутренней структуры Юпитера: каменистое ядро, окружённое толстым слоем металлического водорода.

Под жидким водородом находится слой жидкого металлического водорода толщиной, согласно теоретическим моделям, около 30-50 тыс. км. Жидкий металлический водород формируется при давлении в несколько миллионов атмосфер. Протоны и электроны в нём существуют раздельно, и он является хорошим проводником электричества. Мощные электротоки, возникающие в слое металлического водорода, порождают гигантское магнитное поле Юпитера.

Учёные полагают, что Юпитер имеет твёрдое каменное ядро, состоящее из тяжёлых элементов (более тяжёлых, чем гелий). Его размеры — 15-30 тыс. км в диаметре, ядро обладает высокой плотностью. По теоретическим расчётам, температура на границе ядра планеты — порядка 30 000 K , а давление — 30-100 млн атмосфер.

Измерения, сделанные как с Земли, так и зондами, позволили обнаружить, что выделяемая Юпитером энергия, в основном в виде инфракрасного излучения, приблизительно в 1,5 раза больше получаемой им от Солнца. Отсюда ясно, что Юпитер обладает значительным запасом тепловой энергии, образовавшимся в процессе сжатия материи при образовании планеты. В целом считается, что в юпитерианских недрах всё ещё очень жарко — около 30 000 К.

Атмосфера

Атмосфера Юпитера состоит из водорода (81 % по числу атомов и 75 % по массе) и гелия (18 % по числу атомов и 24 % по массе). На долю остальных веществ приходится не более 1 %. В атмосфере присутствуют метан , водяной пар , аммиак ; имеются также следы органических соединений, этана , сероводорода , неона , кислорода , фосфина , серы . Внешние слои атмосферы содержат кристаллы замороженного аммиака.

Облака, находящиеся на разной высоте, имеют свой цвет. Самые высокие из них красные, чуть пониже находятся белые, ещё ниже коричневые, а в самом нижнем слое — синеватые.

Красноватые вариации цвета Юпитера могут объясняться наличием соединений фосфора, серы и углерода. Поскольку цвет может сильно варьироваться, следовательно, химический состав атмосферы также различен в разных местах. Например, имеются «сухие» и «мокрые» области с разным содержанием водяного пара.

Температура внешнего слоя облаков — около −130 °C, однако быстро растёт с глубиной. По данным спускаемого аппарата «Галилео », на глубине 130 км температура равна +150 °C, давление — 24 атмосферы. Давление у верхней границы облачного слоя — около 1 атм, т. е. как у поверхности Земли. «Галилео» обнаружил «тёплые пятна» вдоль экватора. По-видимому, в этих местах слой внешних облаков тонок, и можно видеть более тёплые внутренние области.

Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 км/ч. Циркуляция атмосферы определяется двумя основными факторами. Во-первых, вращение Юпитера в экваториальных и полярных областях неодинаково, поэтому атмосферные структуры вытягиваются в полосы, опоясывающие планету. Во-вторых, имеется температурная циркуляция за счёт тепла, выделяющегося из недр. В отличие от Земли (где циркуляция атмосферы происходит за счёт разницы солнечного нагрева в экваториальных и полярных областях) на Юпитере воздействие солнечной радиации на температурную циркуляцию незначительно.

Конвективные потоки, выносящие внутреннее тепло к поверхности, внешне проявляются в виде светлых зон и тёмных поясов. В области светлых зон отмечается повышенное давление, соответствующее восходящим потокам. Облака, образующие зоны, располагаются на более высоком уровне (примерно на 20 км), а их светлая окраска объясняется, видимо, повышенной концентрацией ярко-белых кристаллов аммиака. Располагающиеся ниже тёмные облака поясов состоят предположительно из красно-коричневых кристаллов гидросульфида аммония и имеют более высокую температуру. Эти структуры представляют области нисходящих потоков. Зоны и пояса имеют разную скорость движения в направлении вращения Юпитера. Период обращения колеблется на несколько минут в зависимости от широты. Это приводит к существованию устойчивых зональных течений или ветров, постоянно дующих параллельно экватору в одном направлении. Скорости в этой глобальной системе достигают от 50 до 150 м/с и выше. На границах поясов и зон наблюдается сильная турбулентность, которая приводит к образованию многочисленных вихревых структур. Наиболее известным таким образованием является Большое красное пятно , наблюдающееся на поверхности Юпитера в течение последних 300 лет.

В атмосфере Юпитера наблюдаются молнии, мощность которых на три порядка превышает земные, а также полярные сияния . Кроме того, орбитальным телескопом «Чандра » обнаружен источник пульсирующего рентгеновского излучения (названный Большим рентгеновским пятном), причины которого представляют пока загадку.

Большое красное пятно

Большое красное пятно — овальное образование изменяющихся размеров, расположенное в южной тропической зоне. В настоящее время оно имеет размеры 15×30 тыс. км (значительно больше размеров Земли), а 100 лет назад наблюдатели отмечали в 2 раза большие размеры. Иногда оно бывает не очень чётко видимым. Большое красное пятно — это уникальный долгоживущий гигантский ураган (антициклон), вещество в котором вращается против часовой стрелки и совершает полный оборот за 6 земных суток. Оно характеризуется восходящими течениями в атмосфере. Облака в нём расположены выше, а температура их ниже, чем в соседних областях.

Магнитное поле и магнитосфера

Жизнь на Юпитере

В настоящее время наличие жизни на Юпитере представляется маловероятным ввиду низкой концентрации воды в атмосфере и отсутствия твёрдой поверхности. В 1970-х годах американский астроном Карл Саган высказывался по поводу возможности существования в верхних слоях атмосферы Юпитера жизни на основе аммиака . Следует отметить, что даже на небольшой глубине в юпитерианской атмосфере температура и плотность достаточно высоки, и возможность по крайней мере химической эволюции исключать нельзя, поскольку скорость и вероятность протекания химических реакций благоприятствуют этому. Однако возможно существование на Юпитере и водно-углеводородной жизни: в содержащем облака из водяного пара слое атмосферы температура и давление также весьма благоприятны.

Комета Шумейкеров-Леви

След от одного из обломков кометы.

В июле 1992 года к Юпитеру приблизилась комета . Она прошла на расстоянии около 15 тысяч километров от верхней границы облаков и мощное гравитационное воздействие планеты-гиганта разорвало её ядро на 17 больших частей. Этот кометный рой был обнаружен на обсерватории Маунт-Паломар супругами Кэролайн и Юджином Шумейкерами и астрономом-любителем Дэвидом Леви. В 1994 году , при следующем сближении с Юпитером, все обломки кометы врезались в атмосферу планеты с огромной скоростью — около 64 километров в секунду. Этот грандиозный космический катаклизм наблюдался как с Земли, так и с помощью космических средств, в частности, с помощью Космического телескопа «Хаббл» , инфракрасного спутника IUE и межпланетной космической станции «Галилео» . Падение ядер сопровождалось интересными атмосферными эффектами, например, полярными сияниями , чёрными пятнами в местах падения ядер кометы, климатическими изменениями.

Пятно в районе Южного полюса Юпитера.

Примечания

Ссылки

Спутники Юпитера
Перечисление в группах в порядке возрастания большой полуоси орбиты
Внутренние спутники Метида · Адрастея · Амальтея · Фива
Галилеевы спутники Ио · Европа · Ганимед · Каллисто
Группа Фемисто Фемисто
Группа Гималии Леда · Гималия · Лиситея · Элара · S/2000 J 11
Группа Карпо Карпо · S/2003 J 12
Группа Ананке Эвпорие · S/2003 J 3 · S/2003 J 18 · Тельксиное · Эванте · Гелике · Ортозие · Иокасте · S/2003 J 16 · Праксидике · Гарпалике · Мнеме · Гермиппе · Тионе · Ананке
Группа Карме Херсе · Этне · Кале · Тайгете · S/2003 J 19 · Халдене · S/2003 J 10 ·

Самая большая планета: Юпитер.

Юпитер — самая большая планета Солнечной системы.

 


Самой большой по размеру планетой в Солнечной системе является Юпитер.
Самой большой планетой во вселенной, которая известна человечеству является:
планета TrES-4b

Планета Юпитер.

Планета Юпитер открыта в глубокой древности.  Кто и когда открыл эту планету не известно.


Размеры планеты:


1. Экваториальный радиус – 71 492 км (в 11,2 раз больше экваториального радиуса Земли)
2. Полярный радиус – 66 854 км
3. Средний радиус – 69 911
4. Площадь поверхности – 6,21796 X 1010 км2
5. Масса планеты – 1, 8986 X 1027

Юпитер имеет 67 спутников известных на сегодняшний день. Первые спутники открыл Галилео Галилей в 1610 году.
Это газовая планета. У нее нет четкой границы между газом (атмосферой) и собственно твердой поверхностью.
Масса юпитера – это 71% всей массы планет Солнечной Системы.
Масса Юпитера в 317,8 раз больше массы Земли.


Единственная планета Солнечной системы, у которой общий центр масс с Солнцем выходит за пределы самого Солнца.
Плотность массы Юпитера в 4,16 раз меньше плотности Земли.
Ускорение свободного падения на Юпитере — 24,79 м/с²
Среднее расстояние между Солнцем и Юпитером – 778,57 миллионов километров или 5, 2 астрономические единицы.
Полный оборот вокруг своей оси планета делает за 9 часов 50 минут.

 

 

 

Исследовательский корабль «Галилео», был спущен в атмосферу Юпитера 7 декабря 1995 года.

Он передал такие данные:
В верхних слоях атмосферы давление 1 атмосфера и температура  -1070С
На глубине 146 км – давление 22 атмосферы.
Далее идет слой глубиной от 7 до 25 тысяч километров. В этом слое водород, под воздействием огромного давления меняет свою структуру из газообразного в жидкое.  Температура до 60000С в нижней границе.

 


На Юпитере различается Большое Красное Пятно. Оно было открыто Робертом Гуком в 1664 году. Хорошо визуально выделяется на общем фоне атмосферы Юпитера, его можно увидеть в телескоп.
Есть теория, что пятно – это долгоживущий гигантский ураган.

 

Характеристики планеты Юпитер

Орбитальные характеристики
Большая полуось (радиус)                               778,4 млн. км
5,2 а.е.
Эксцентриситет (вытянутость)                                                0,048
Перигелий                                         
740,7 млн. км
4,95 а.е.
Афелий 816,1 млн. км
5,5 а.е.
Орбитальный период 4333,3 дня
11,86 лет
Средняя орбитальная скорость 13,1 км/с
Наклон орбиты 1,3°
Количество спутников 63
Физические характеристики
Экваториальный диаметр 142,9 тыс. км
(11,2 земных)
Полярный диаметр 133,7 тыс. км
(10,5 земных)
Площадь поверхности 61,4 млрд. км2
(120,5 земных)
Объём 1,43×1015 км3
(1321 земных)
Масса 1,9×1027 кг
(318 масс Земли)
Средняя плотность 1,326 г/см3
Ускорение силы
тяжести
23,1 м/с2
(в 2,4 раза больше
земного)
Период обращения вокруг своей оси 9 ч. 55 мин.
Наклон осевого вращения 3,13°
Альбедо (отражательная способность) 0,52
Температура видимых облаков
min средн. max
110 К
(-165°С)
150 K
(-125°С)
н/д)
Состав верхних слоёв атмосферы
Водород (по объёму) ~90%
Гелий (по объёму) ~10%
Метан 0,1%
Водяной пар 0,1%
Аммиак 0,02%
Этан 0,0002%
Фосфин 0,0001%
Сероводород менее 0,0001%
Знаменательные даты в изучении Юпитера:

 

1610 — Галилео Галилей открыл Юпитер с помощью наблюдений.

1973 — Pioneer 10 становится первым космическим аппаратом, который пересек пояс астероидов и пролетел мимо Юпитера.
1979 — Voyager 1 и 2 открыть кольца у Юпитера, несколько новых спутников и наличие вулканической активности на поверхности спутника Юпитера: Ио.
1994 — Астрономы наблюдала, как части кометы Шумейкера-Леви 9 сталкиваются с планетой в южном полушарии Юпитера.
1995-2003 — космический аппарат Галилео послал зонд в атмосферу Юпитера и провел расширенное изучение Юпитера, его спутников и колец.
2007 – получены новые изображения от космического корабля NASA — New Horizons.
Космический корабль НАСА, на пути к Плутону, провел новые исследования и сделал снимки атмосферных штормов Юпитера, колец, извержений вулканов на Ио, ледяной покров на спутнике Юпитера – Европа.
2011 — Juno запускает космический аппарат для изучения химического состава Юпитера, атмосферы, внутреннего строения и магнитосферы.

Планета TrES-4b

Это планета за пределами Солнечной системы (экзопланета), которая вращается вокруг звезды GSC 02620-00648.
Расстояние от Земли до этой планеты 1400 световых лет. Открыта в 2007 году.
Очень похожа по внешним данным на Юпитер. Масса  TrES-4b составляет 0,92 массы Юпитера, а радиус в 1, 799 раз больше радиуса Юпитера.

 

 


Плотность планет — всего 0,333 грамма на см³.
Планета расположена очень близко от своей звезды, всего на расстоянии 0,05091 а.е.
Для сравнения – среднее расстояние Меркурия от Солнца – 0,3 а.е.
TrES-4b – делает оборот вокруг своей звезды за 3,543 земных дня.
За планетой тянется хвост, как у кометы, но иной по химическому составу, скорее всего это вызвано тем, что верхние слоя атмосферы, как бы сдуваются солнечным ветром ее звезды.
Возможно на поверхности планеты, в верхних слоях атмосферы температура, за счет близости к звезде достигает 1530 °C. Сама звезда в несколько раз ярче Солнца.
Собственно справедливости ради нужно сказать, что саму планету визуально никто не в какие телескопы не видел.  
Метод открытия и измерения размера планеты состоит в наблюдении за звездой. Когда планета проходит и затмевает звезду – этот факт засекается и дальнейшие расчеты уже проводятся на основе математических и физических формул.

 

 

Научно-документальный фильм о Юпитере:

в глубину | Юпитер — НАСА Исследование солнечной системы

Планетарные особенности

Интересные факты о Юпитере

  • Четыре самых больших спутника Юпитера (галилеевы спутники) — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.
  • Юпитер — самая большая планета в нашей солнечной системе, она почти в 11 раз больше Земли и в 317 раз больше ее массы.
  • Юпитер, будучи самой большой планетой, получил свое название от царя древнеримских богов.
  • Несмотря на размер, у Юпитера самый короткий день из всех других планет; полный оборот занимает всего около 10 часов.
  • Как и Солнце, Юпитер состоит в основном из водорода и гелия. Юпитер содержит самый большой океан в Солнечной системе — океан жидкого водорода.
Введение

Юпитер — пятая планета от нашего Солнца и, безусловно, самая большая планета в Солнечной системе — более чем в два раза массивнее всех остальных планет вместе взятых. Полосы и водовороты Юпитера на самом деле представляют собой холодные ветреные облака из аммиака и воды, плавающие в атмосфере водорода и гелия.Знаменитое Большое красное пятно Юпитера — это гигантский шторм больше Земли, бушующий сотни лет.

Юпитер окружен десятками лун. У Юпитера также есть несколько колец, но в отличие от знаменитых колец Сатурна, кольца Юпитера очень тусклые и сделаны из пыли, а не льда.

3D-модель Юпитера, газовой планеты-гиганта. Предоставлено: NASA Visualization Technology Applications and Development (VTAD) ›Параметры загрузки

Исследование

Разведка

Девять космических аппаратов внимательно изучили Юпитер.Космический аппарат НАСА Juno в настоящее время изучает планету-гигант с орбиты. Космический корабль, прибывший к Юпитеру в июле 2016 года, стал первым, кто изучал загадочные, окутанные облаками внутренности планеты. Ученые также используют орбитальный космический телескоп Хаббла и наземные телескопы, чтобы регулярно проверять Юпитер.

Pioneer 10 был первым космическим кораблем, пролетевшим мимо Юпитера. За ним последовали облеты Pioneer 11, Voyager 1 и Voyager 2. Миссия НАСА «Галилео» была первой миссией НАСА, которая вылетела на орбиту Юпитера и отправила атмосферный зонд в грозовые облака.Международная миссия «Улисс» использовала мощную гравитацию Юпитера, чтобы броситься на орбитальные проходы северного и южного полюсов Солнца. И «Кассини», и «Новые горизонты» изучали Юпитер, когда они устремились к своим основным научным целям — Сатурну для Кассини и Плутон и поясу Койпера для «Новых горизонтов».

Две новые миссии находятся в разработке, чтобы тщательно изучить спутники Юпитера Europa Clipper НАСА и JUpiter ICy Moons Explorer (JUICE) ЕКА.

Юпитер занимает уникальное место в истории освоения космоса.В 1610 году астроном Галилео Галилей использовал новое изобретение под названием телескоп, чтобы посмотреть на Юпитер, и обнаружил первые луны, которые, как известно, существуют за пределами Земли. Открытие положило конец неверному, древнему убеждению, что все, включая Солнце и другие планеты, вращается вокруг Земли.

Размер и расстояние

Размер и расстояние

Юпитер с радиусом 43 440,7 миль (69 911 км) в 11 раз шире Земли. Если бы Земля была размером с монету, Юпитер был бы размером с баскетбольный мяч.

При среднем расстоянии в 484 миллиона миль (778 миллионов километров) Юпитер находится на расстоянии 5,2 астрономических единиц от Солнца. Одна астрономическая единица (сокращенно AU) — это расстояние от Солнца до Земли. С такого расстояния солнечный свет преодолевает расстояние от Солнца до Юпитера за 43 минуты.

Планеты показаны в правильном порядке удаления от Солнца и с правильными относительными орбитальными расстояниями. Размеры тел сильно преувеличены для акцента. Предоставлено: НАСА / Мур Бок. Орбита и вращение

Орбита и вращение

У Юпитера самый короткий день в Солнечной системе.Один день на Юпитере занимает всего около 10 часов (время, за которое Юпитер совершает один оборот или один оборот), а Юпитер совершает полный оборот вокруг Солнца (год по юпитерианскому времени) примерно за 12 земных лет (4333 земных дня). .

Его экватор наклонен по отношению к орбитальной траектории вокруг Солнца всего на 3 градуса. Это означает, что Юпитер вращается почти вертикально, и у него не такие экстремальные сезоны, как на других планетах.

Состав

Структура

Юпитер по составу аналогичен Солнцу — в основном водород и гелий.Глубоко в атмосфере давление и температура повышаются, превращая газообразный водород в жидкость. Это дает Юпитеру самый большой океан в солнечной системе — океан, состоящий из водорода вместо воды. Ученые считают, что на глубине, возможно, на полпути к центру планеты, давление становится настолько большим, что электроны отжимаются от атомов водорода, делая жидкость электрически проводящей, как металл. Считается, что быстрое вращение Юпитера вызывает электрические токи в этой области, создавая мощное магнитное поле планеты.До сих пор неясно, имеет ли Юпитер центральное ядро ​​из твердого материала глубже или это может быть густой, сверхгорячий и плотный суп. Там внизу может быть до 90 032 градуса по Фаренгейту (50 000 градусов по Цельсию), он состоит в основном из железа и силикатных минералов (похожих на кварц).

Формирование

Формация

Юпитер сформировался, когда остальная часть Солнечной системы сформировалась около 4,5 миллиардов лет назад, когда гравитация притягивала закрученный газ и пыль, чтобы стать этим газовым гигантом. Юпитер взял на себя большую часть массы, оставшейся после образования Солнца, и в итоге образовал более чем в два раза больше материала, чем у других тел Солнечной системы.Фактически, Юпитер имеет те же ингредиенты, что и звезда, но он не стал достаточно массивным, чтобы зажечься.

Около 4 миллиардов лет назад Юпитер занял свое нынешнее положение во внешней Солнечной системе, где он является пятой планетой от Солнца.

Поверхность

Площадь

Как газовый гигант Юпитер не имеет истинной поверхности. На планете в основном циркулируют газы и жидкости. Хотя космическому кораблю некуда будет приземлиться на Юпитере, он также не сможет пролететь сквозь него невредимым.Экстремальные давления и температуры глубоко внутри планеты раздавливают, тают и испаряют космические корабли, пытающиеся полететь на планету.

Атмосфера

Атмосфера

Внешний вид Юпитера представляет собой гобелен из разноцветных облачных полос и пятен. Газовая планета, вероятно, имеет в своем «небе» три отчетливых облачных слоя, которые, вместе взятые, охватывают около 44 миль (71 километр). Верхнее облако, вероятно, состоит из аммиачного льда, а средний слой — из кристаллов гидросульфида аммония. Самый внутренний слой может состоять из водяного льда и пара.

Яркие цвета, которые вы видите в толстых полосах на Юпитере, могут быть шлейфами серы и фосфорсодержащих газов, поднимающихся из более теплых недр планеты. Быстрое вращение Юпитера — вращение раз в 10 часов — создает сильные струйные потоки, разделяя его облака на темные пояса и яркие зоны на длинных отрезках.

Пятна Юпитера могут сохраняться в течение многих лет без твердой поверхности, которая могла бы их замедлить. Грозовой Юпитер уносится более чем дюжиной преобладающих ветров, скорость некоторых из которых достигает 335 миль в час (539 километров в час) на экваторе.Большое Красное Пятно, закрученный овал облаков, вдвое шире Земли, наблюдается на планете-гиганте более 300 лет. Совсем недавно три овала поменьше слились, образовав Маленькое красное пятно, примерно вдвое меньше его более крупного кузена. Ученые еще не знают, являются ли эти овалы и полосы, вращающиеся вокруг планет, неглубокими или глубоко укоренившимися внутри.

Магнитосфера

Магнитосфера

Магнитосфера Юпитера — это область пространства, находящаяся под влиянием мощного магнитного поля Юпитера.Он летит на воздушном шаре от 600 000 до 2 миллионов миль (от 1 до 3 миллионов километров) к Солнцу (в 7-21 раз больше диаметра Юпитера) и сужается к хвосту в форме головастика, простирающемуся более чем на 600 миллионов миль (1 миллиард километров) позади Юпитера. до орбиты Сатурна. Огромное магнитное поле Юпитера в 16–54 раза сильнее, чем у Земли. Он вращается вместе с планетой и уносит частицы, имеющие электрический заряд. Вблизи планеты магнитное поле улавливает рои заряженных частиц и ускоряет их до очень высоких энергий, создавая интенсивное излучение, которое бомбардирует самые внутренние луны и может повредить космический корабль.

Магнитное поле Юпитера также вызывает одни из самых впечатляющих полярных сияний в Солнечной системе на полюсах планеты.

Кольца

Кольца

Обнаруженные в 1979 году космическим кораблем НАСА «Вояджер-1» кольца Юпитера стали неожиданностью, так как они состоят из маленьких темных частиц и их трудно увидеть, кроме как когда они подсвечиваются Солнцем сзади. Данные космического корабля «Галилео» показывают, что кольцевая система Юпитера может быть образована пылью, поднимаемой при столкновении межпланетных метеороидов с маленькими внутренними лунами гигантской планеты.

Луны

Луны

Юпитер с четырьмя большими лунами и многими меньшими лунами образует своего рода миниатюрную солнечную систему. У Юпитера 53 подтвержденных спутника и 26 предварительных спутников, ожидающих подтверждения открытия. Луны названы после того, как они подтверждены.

Четыре самых больших спутника Юпитера — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — впервые были замечены астрономом Галилео Галилеем в 1610 году с помощью ранней версии телескопа. Эти четыре луны известны сегодня как спутники Галилеи, и они являются одними из самых интересных мест в нашей солнечной системе.Ио — самое вулканически активное тело Солнечной системы. Ганимед — самая большая луна в Солнечной системе (даже больше, чем планета Меркурий). Немногочисленные маленькие кратеры Каллисто указывают на небольшую степень текущей поверхностной активности. Океан с жидкой водой и ингредиентами для жизни может находиться под ледяной коркой Европы, что делает его заманчивым местом для исследования.

›Подробнее о спутниках Юпитера

Потенциал для жизни

Жизненный потенциал

Окружающая среда Юпитера, вероятно, не способствует жизни в том виде, в каком мы ее знаем.Температуры, давления и материалы, характеризующие эту планету, скорее всего, слишком экстремальны и изменчивы, чтобы организмы могли к ним адаптироваться.

В то время как планета Юпитер — маловероятное место для обитания живых существ, этого нельзя сказать о некоторых из ее многочисленных спутников. Европа — одно из наиболее вероятных мест, где можно найти жизнь в других частях нашей солнечной системы. Есть свидетельства существования огромного океана прямо под его ледяной корой, где, возможно, могла поддерживаться жизнь.

Юпитер — НАСА Исследование Солнечной системы

Юпитер имеет долгую историю, удивляющую ученых — вплоть до 1610 года, когда Галилео Галилей обнаружил первые спутники за пределами Земли.Это открытие изменило то, как мы видим Вселенную.

Пятая по линии от Солнца, Юпитер, безусловно, самая большая планета в Солнечной системе — более чем в два раза массивнее всех остальных планет вместе взятых.

Знакомые полосы и завитки Юпитера на самом деле представляют собой холодные ветреные облака из аммиака и воды, плавающие в атмосфере водорода и гелия. Знаменитое Большое красное пятно Юпитера — это гигантский шторм больше Земли, бушующий сотни лет.

Один космический аппарат — орбитальный аппарат НАСА Juno — в настоящее время исследует этот гигантский мир.

Дальше. Изучите Юпитер глубже ›

Десять фактов о Юпитере

10 фактов о Юпитере, которые нужно знать

1

Величайшая планета

Одиннадцать Земель могут пересечь экватор Юпитера. Если бы Земля была размером с виноградину, Юпитер был бы размером с баскетбольный мяч.

2

Пятая планета от нашей звезды

Юпитер находится на орбите около 484 миллионов миль (778 миллионов километров) или 5.2 астрономических единицы (а.е.) от нашего Солнца (Земля находится в одной а.е. от Солнца).

3

Короткий день / длинный год

Юпитер вращается примерно каждые 10 часов (юпитерианский день), но для того, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца (юпитерианский год), требуется около 12 земных лет.

Юпитер и Ио

4

Что внутри

Юпитер — газовый гигант, поэтому у него нет земной поверхности. Если у него вообще твердое внутреннее ядро, оно, скорее всего, размером не больше Земли.

5

Массивный мир, легкие элементы

Атмосфера Юпитера состоит в основном из водорода (H 2 ) и гелия (He).

6

Миров в изобилии

У Юпитера более 75 спутников.

7

Кольчатый мир

В 1979 году миссия «Вояджер» обнаружила систему слабых колец Юпитера. Все четыре планеты-гиганты в нашей солнечной системе имеют кольцевые системы.

8

Изучение Юпитера

Юпитер посетили девять космических аппаратов.Семь пролетели мимо, а двое облетели газового гиганта. Самая последняя из них «Юнона» прибыла к Юпитеру в 2016 году.

9

Ингредиенты для жизни?

Юпитер не может поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Но под коркой некоторых лун Юпитера есть океаны, которые могут поддерживать жизнь.

10

Супер Шторм

Большое красное пятно на Юпитере — это гигантский шторм, который примерно в два раза больше Земли и бушует уже более века.

Большое красное пятно

Вы знали

Знаете ли вы?

Нет ракет, достаточно мощных, чтобы бросить космический корабль во внешнюю часть Солнечной системы и за ее пределы.В 1962 году ученые вычислили, как использовать интенсивную гравитацию Юпитера, чтобы швырять космический корабль в самые далекие регионы Солнечной системы. С тех пор мы путешествуем все дальше и быстрее.

Поп культура

Поп-культура

Самая большая планета в нашей солнечной системе, Юпитер также широко представлена ​​в поп-культуре, включая множество фильмов, телешоу, видеоигр и комиксов. Юпитер был заметным местом назначения в научно-фантастическом спектакле братьев Вачовски Восхождение Юпитера , в то время как различные луны Юпитера обеспечивают настройки для Cloud Atlas , Futurama , Power Rangers и Halo , среди многих других.В фильме «Люди в черном» , когда агент J, которого играет Уилл Смит, упоминает, что он думал, что один из его детских учителей был с Венеры, агент К, которого играет Томми Ли Джонс, отвечает, что на самом деле она с одной из лун Юпитера.

Удобный для детей Юпитер

Удобный для детей Юпитер

Юпитер — самая большая планета в нашей солнечной системе. Он похож на звезду, но никогда не становится достаточно большой, чтобы загореться.

Юпитер покрыт клубящимися полосами облаков. Здесь бывают большие штормы, такие как Большое красное пятно, которое длится сотни лет.

Юпитер — газовый гигант и не имеет твердой поверхности, но у него может быть твердое внутреннее ядро ​​размером с Землю. У Юпитера тоже есть кольца, но они слишком тусклые, чтобы их можно было хорошо рассмотреть.

Посетите NASA Space Place, чтобы узнать больше о детях.

NASA Space Place: все о Юпитере › Ресурсы

Ресурсы

Модель космического корабля Галилео

«Галилей» был первым космическим кораблем, вышедшим на орбиту Юпитера.

Больше для изучения

  • Модель Pioneer 10

    Pioneer 10 первым прошел через пояс астероидов и первым достиг Юпитера.

  • Создайте свои собственные 3D-очки

    Используя несколько материалов и несколько шагов, вы можете создать свои собственные очки для просмотра 3D-изображений.

  • Создавайте свои собственные 3D-изображения

    Вы можете создавать свои собственные красно-синие 3D-изображения для печати или просмотра на экране компьютера с помощью обычной цифровой камеры и некоторого программного обеспечения для обработки изображений.

> Более

Самая маленькая планета и самая большая планета в Солнечной системе

Самая маленькая планета в нашей солнечной системе — Меркурий, а самая большая планета — Юпитер.

Самая маленькая планета: Меркурий

Меркурий — крошечная черная точка, проходящая мимо Солнца в 2006 году.
Фред Эспенак

Есть несколько разных способов измерить, насколько что-то «велико». Первый — это масса объекта (сколько в нем вещества), а второй — его объем (сколько места он занимает). Самая маленькая планета как по массе, так и по объему — это Меркурий — 4879 км в поперечнике и 3,3010 x 10 23 кг, этот крошечный мир почти в 20 раз меньше, чем Земля, а его диаметр примерно в 2,5 раза меньше.На самом деле Меркурий по размеру ближе к нашей Луне, чем к Земле.

Если вам интересно, Меркурий по-прежнему значительно больше карликовой планеты Плутон: экваториальный диаметр Плутона составляет всего 2302 км, что составляет примерно половину ширины Меркурия.

Дополнительная литература:


Держите Меркурий в руке: Sky & Telescope предлагает 12-дюймовый глобус Меркурия, основанный на изображениях космического корабля NASA Messenger.


Самая большая планета: Юпитер

Шон Уокер

Самая большая планета в нашей солнечной системе — это Юпитер, который превосходит все другие планеты как по массе, так и по объему.Масса Юпитера более чем в 300 раз превышает массу Земли, а его диаметр, составляющий 140 000 км, примерно в 11 раз больше диаметра Земли. (Большое красное пятно Юпитера, даже при его нынешнем уменьшенном размере, имеет размер 15 900, что чуть больше полного диаметра Земли.) Юпитер в 2½ раза массивнее остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Однако, несмотря на его размер, период быстрого вращения Юпитера составляет всего 10 часов!

Дополнительная литература:

Сравнение размеров планет

Сравнение размеров планет в нашей солнечной системе в порядке увеличения расстояния от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
Лунно-планетарный институт НАСА

Найдите сравнение «в цифрах» для всех планет, любезно предоставленное НАСА:


Объявление


Насколько большой может быть планета?

Сравнение одних из самых больших экзопланет. Предоставлено: НАСА / ЕКА / Хаббл.

Юпитер — самая большая планета Солнечной системы. По массе Юпитер превосходит другие планеты.Если бы вы собрали все другие планеты в одну массу, Юпитер все равно был бы в 2,5 раза массивнее. Трудно недооценить, насколько огромен Юпитер. Но поскольку за последние десятилетия мы открыли тысячи экзопланет, возникает интересный вопрос о сравнении Юпитера. Другими словами, насколько большой может быть планета? Ответ более тонкий, чем вы думаете.

Простой ответ: большая планета слишком мала, чтобы быть звездой.Обычное определение звезды состоит в том, что она должна быть достаточно большой, чтобы в ядре водород превращался в гелий. Звезда главной последовательности — это звезда, в которой тепло и давление, создаваемые термоядерным синтезом, уравновешиваются гравитационным весом звезды.

Звезды в основном состоят из водорода и гелия, и можно с уверенностью предположить, что самые большие планеты будут иметь похожий состав. Солнце состоит из примерно 75 процентов водорода и 24 процентов гелия, а остальные 1 процент составляют более тяжелые элементы. Юпитер примерно на 71% состоит из водорода, на 24% из гелия и на 5% из других веществ.Итак, давайте представим, что любая большая планета состоит из трех частей водорода и одной части гелия.

Пока не будет термоядерного синтеза, большая планета будет находиться в состоянии гидростатического равновесия. Это означает, что вес всего этого газа, пытающегося схлопнуться сам по себе, уравновешивается давлением газа, который не хочет сжиматься. Чем больше у вас масса, тем сильнее сжимается интерьер и тем горячее становится. При достаточной массе внутреннее пространство становится достаточно горячим, чтобы водород начал плавиться в гелий. Эта критическая масса составляет около 80 юпитеров.Все, что имеет большую массу, должно быть звездой.

Расчетные размеры планет по массе по сравнению с наблюдаемыми экзопланетами. Предоставлено: Чен и Киппинг.

Но это не лучший верхний предел, потому что во Вселенной есть объекты, известные как коричневые карлики. Эти объекты похожи на звезды, потому что они не находятся в гидростатическом равновесии. Их внутренности выделяют тепло, как звезды, и они даже могут превращать водород в дейтерий, но не в гелий. С другой стороны, самые маленькие коричневые карлики имеют прохладную облачную поверхность и выглядят как планета.Нижний предел массы коричневого карлика составляет около 13 масс Юпитера.

С точки зрения массы, 13 масс Юпитера — хороший верхний предел. Но когда дело доходит до больших планет, самые массивные на самом деле не самые большие по размеру.

В отличие от твердых тел, которые не сильно сжимаются под давлением, газы могут значительно сжиматься. Таким образом, когда вы добавляете массу газовой планете, ее объем не увеличивается на ту же величину. Например, Юпитер в три раза больше массы Сатурна, но меньше чем на 20 процентов по объему.Возвращаясь к нашей модели гидростатического равновесия, самые массивные планеты на самом деле меньше по размеру, чем Юпитер.

Несколько лет назад Цзинцзин Чен и Дэвид Киппинг изучали, как размер планет может изменяться в зависимости от их массы. Они обнаружили, что существует точка перехода между мирами типа Нептуна, где большая масса имеет тенденцию к увеличению их размера, и мирами типа Юпитера, где большая масса имеет тенденцию просто сильнее сжимать газ.Эта критическая точка составляет примерно половину массы Юпитера, поэтому масса самых больших планет должна быть примерно такой же. Это согласуется с наблюдением. Самая крупная подтвержденная экзопланета — WASP-17b. Он примерно в два раза больше Юпитера, но имеет только 49 процентов массы Юпитера.

Конечно, есть и другие факторы, которые играют роль, например состав и температура. Самые большие известные экзопланеты — это горячие юпитеры, вращающиеся близко к своей звезде. Это означает, что они намного теплее и менее плотны, чем холодные планеты-гиганты, такие как Юпитер.У Юпитера также есть плотное скалистое ядро, что означает, что оно меньше, чем было бы, если бы оно состояло только из водорода и гелия.

Но даже с учетом этих факторов, планеты-гиганты явно являются как самыми большими, так и самыми массивными планетами, которые могут существовать. Юпитер — не самая большая планета во Вселенной, но это один из гигантов.


Открытие экзопланеты стирает грань между большими планетами и маленькими звездами
Дополнительная информация: Jingjing Chen et al.Вероятностное прогнозирование масс и радиусов других миров, Астрофизический журнал (2016). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / 834/1/17

Ссылка : Насколько большой может быть планета? (2019, 19 ноября) получено 20 апреля 2021 г. с https: // физ.org / news / 2019-11-large-planet.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Как Юпитер стал большим — Astrobiology Magazine

Как образовалась самая большая планета в нашей солнечной системе?

Традиционная точка зрения состоит в том, что Юпитер сначала сформировал скалистое ядро, в несколько раз превышающее размер Земли, которое затем привлекло еще большую внешнюю оболочку из газа.Этот процесс известен как «аккреция».

Но с этой моделью есть проблемы. Основная проблема заключается в том, что если бы большая газовая планета действительно образовалась в результате постепенной аккреции материала, для ее развития потребовалось бы очень много времени. Текущие оценки колеблются от 10 миллионов до 1 миллиарда лет. Однако недавние наблюдения далеких звезд показывают, что у планет есть самое большее несколько миллионов лет или меньше, чтобы собрать как можно больше пыли и газа, прежде чем протопланетный диск, который их питает, исчезнет.

Протопланетный диск в туманности Ориона. Босс считает, что газовые гиганты, такие как Юпитер, могли образоваться в результате нестабильности протопланетного диска звезды.
Кредит: STSCI

Алан Босс, планетолог из Института Карнеги в Вашингтоне и член Института астробиологии НАСА, разработал другую теорию, основанную на компьютерных моделях, о том, как могли образоваться планеты, подобные Юпитеру.Он считает, что газовые гиганты могут образоваться в результате нестабильности протопланетного диска звезды.

«В механизме дисковой нестабильности действие происходит в диске из газа и пыли, который вращается вокруг звезды», — говорит Босс. «Сгустки образуются, сжимаются и увеличиваются в плотности, превращаясь в протопланетные газовые гиганты».

Эти сгустки более плотного газа должны образоваться быстро, в течение нескольких тысяч, а может быть, и нескольких сотен лет. Такое быстрое формирование позволило бы планетам развиться до того, как исчезнет протопланетный диск.

«Я думаю, что эта модель дисковой нестабильности — интригующая идея», — говорит Хэл Левисон, главный научный сотрудник Юго-Западного исследовательского института. «Эта модель могла бы решить множество проблем, которые у нас есть относительно образования Юпитера, но мы еще очень далеки от того, чтобы знать, верна она или нет. Например, мы не знаем, остается ли сгусток на месте или со временем разрушается. Мне кажется, что технология еще не совсем готова, чтобы ответить, приведет ли нестабильность диска к образованию планет, подобных Юпитеру.”

Но открытие планет в других солнечных системах, утверждает Босс, проиллюстрировало скрытые недостатки в модели аккреции ядра.
«Серьезные проблемы с аккрецией ядра стали очевидны лишь совсем недавно, — говорит Босс, — и только недавно мы узнали о внесолнечных планетах, многие из которых намного массивнее Юпитера и, следовательно, их еще труднее сформировать с помощью срастание ядра ».

Эволюция звезд и планет

Ученые в настоящее время обычно считают, что протопланетные диски из газа и пыли существуют всего несколько миллионов лет, потому что это то, что они наблюдали при изучении далеких новорожденных звезд.

«Мы можем очень хорошо измерить возраст звезды, поэтому определение возраста диска — твердый факт», — говорит Левисон. «Большинство людей говорят:« В течение 10 миллионов лет газы уйдут ». Мы знаем о дисках, которые больше не существуют».

Но ученые не могут с уверенностью сказать, что все протопланетные диски недолговечны. Возможно, диск нашего Солнца просуществовал намного дольше, чем в среднем, и поэтому у планет в нашей солнечной системе был гораздо более длительный период времени для формирования.

Солнечная система.Протопланетный диск Солнца мог существовать намного дольше, чем в среднем, что давало нашим планетам гораздо более длительный период времени для формирования.
Авторы и права: JPL / NASA

«Модели предполагают, что аккреции ядра, по-видимому, требуется не менее нескольких миллионов лет, чтобы сформировать Юпитер, — говорит Босс, — однако большинство протопланетных дисков, похоже, не существует так долго. Возможно, солнечная туманность была особенно долгоживущей — в этом случае солнечные системы, подобные нашей, могут быть редкостью ».

До недавнего времени ученые считали, что наша Солнечная система типична.«Астрономов с младенчества воспитывали на основе космологического принципа, согласно которому наша солнечная система не является особым местом во Вселенной», — говорит Левисон. «Теперь мы обнаруживаем, что это может быть неправдой, и, возможно, нам придется отказаться от этого принципа. Возможно, только одна из тысячи звезд может поддерживать солнечные системы, подобные нашей, где возможны земные миры, способные поддерживать сложную жизнь ».

Поскольку современные технологии недостаточно чувствительны для обнаружения солнечных систем, подобных нашей, вокруг других звезд, тем не менее, в настоящее время невозможно определить, является ли наша солнечная система обычной или редкой.

Если планеты образуются только в результате аккреции ядра, то протопланетный диск нашей солнечной системы должен был существовать долгое время. И если долгоживущие диски редки, то и планеты в целом тоже должны быть редкими. Если, однако, планеты могут формироваться другими, более быстрыми средствами, такими как нестабильность диска, тогда планеты могут быть более распространенными.

На данный момент открыто более 60 внесолнечных планет. Все эти планеты являются большими газообразными планетами, большинство из которых (из-за ограничений современных методов наблюдений) в несколько раз больше Юпитера.Босс рассматривает открытие этих супер-юпитеров как убедительное доказательство того, что здесь действует нестабильность диска.

«Скорость открытия внесолнечных планет-газовых гигантов, кажется, показывает, что планеты-газы-гиганты — обычное явление», — говорит Босс. «Это означает, что должен существовать эффективный механизм образования планет газовых гигантов. Похоже, это указывает на нестабильность диска. Если существуют долговечные диски, они являются редкостью, тогда как нестабильность диска может возникать очень часто. Высокая частота вращения внесолнечных планет вокруг ближайших звезд может означать, что должна иметь место нестабильность диска.”

«Но, — предупреждает Левисон, — мы видели планеты только около пяти процентов исследованных звезд. Мы до сих пор не знаем, что типично ».

Объединение теорий

Могут ли планеты образоваться в результате аккреции и нестабильности диска? Босс так считает. Он говорит, что планетезимали (крошечные кусочки каменистого или металлического материала), вероятно, образовались в то же время или даже до того, как в протопланетном диске возникла нестабильность диска. Следовательно, некоторая совместная планетарная эволюция была бы неизбежна.

Протопланетный диск в туманности Ориона. Планеты могли образоваться в результате аккреции и нестабильности протопланетного диска.
Кредит: STSCI

«В некоторых случаях планетезимали будут выброшены вокруг или из Солнечной системы», — объясняет он. Но в других случаях «их проглотит прото-Юпитер», который образовался из-за нестабильности диска.

Босс говорит, что планетезимали могут объяснить обилие тяжелых металлов, обнаруженных в толстой внешней оболочке Юпитера из молекулярного водорода и гелия.Босс считает, что для того, чтобы планета, состоящая только из плотных газов и твердого ядра, приобрела эти металлы в своей оболочке, наряду с нестабильностью диска, должна была произойти некоторая аккреция планетезималей. Подобно тому, как сегодня астероиды и кометы иногда бомбардируют Юпитер, планетезимали в прошлом притягивались гравитационным притяжением к протоюпитерскому сгустку газа.

«В этом смысле, — говорит Босс, — теория компромисса, сочетающая нестабильность диска и планетезимальную аккрецию, не просто привлекательна, она может быть абсолютно необходимой.”

Но Левисон не понимает, как планета могла образоваться с помощью двух механизмов одновременно. «Временные рамки нестабильности диска очень и очень короткие, — говорит Левисон. «На самом деле так коротко, что у плантезималей даже не было бы шанса сформироваться. Поэтому я не думаю, что планета могла образоваться одновременно из-за аккреции и нестабильности диска ».

Но Босс не согласен, говоря, что нестабильность диска может возникнуть только после того, как некоторые планетезимали уже сформировались.

Оба ученых, однако, согласны с тем, что оба процесса могут происходить одновременно в одном протопланетном диске, причем одни планеты формируются из-за нестабильности диска, а другие — за счет аккреции.Фактически, если бы нестабильность диска была ответственна за формирование Юпитера, наша собственная солнечная система была бы таким гибридом.

Суть проблемы

Один из способов решения вопроса об образовании планеты-гиганта — определить, есть ли у планеты ядро. Планеты земной группы, такие как Земля, выросли в результате аккреции планетезималей, которые врезались друг в друга и со временем накопили достаточно большой объем, чтобы развить гравитацию. Вся эта бомбардировка привела к повышению температуры, в результате чего протопланеты расплавились, а более тяжелые элементы опускались к центру.Для ранней Земли самым тяжелым элементом было железо, поэтому наша планета имеет железное ядро.

Вид на Юпитер с «Вояджера» 1. Лежит ли ядро ​​под плотными облаками Юпитера? Новые данные, полученные от зондов Галилео, увеличивают вероятность того, что у Юпитера нет ядра.
Авторы и права: JPL / NASA

Марс и Венера также имеют металлические ядра. Ученые считают, что Сатурн, Уран и Нептун также должны иметь какое-то ядро.Однако ядро ​​Юпитера все еще остается открытым вопросом.

«В середине 1980-х считалось, что ядра Юпитера и Сатурна были большими — от 10 до 30 масс Земли», — говорит Босс. «Однако новые данные, полученные с космического корабля« Галилео », наряду с уточненными теоретическими моделями, теперь показывают, что масса ядра Юпитера, скорее всего, будет около 6 масс Земли, а может быть даже равна нулю».

По этому поводу Левисон соглашается: «Мы всегда думали, что у Юпитера должно быть ядро, но с новой информацией, полученной от зондов Галилео, мы думаем, что теперь, когда у Юпитера нет ядра, это возможно.”

И если у Юпитера нет ядра, значит, оно образовалось из-за нестабильности диска. Более того, Босс говорит, что даже если будет доказано, что у Юпитера есть ядро, планета все равно могла сформировать это ядро ​​из-за нестабильности диска. Достаточное количество пыли могло собраться и склеиться в плотном газе, чтобы сформировать ядро, во много раз превышающее размер Земли.

Знание размера ядра Юпитера может дать важный ключ к разгадке процесса, в результате которого образовалась планета.«Ядро Юпитера с массой в шесть масс Земли могло образоваться в результате осаждения пылинок, ожидаемых на протопланете газового гиганта с массой Юпитера», — говорит Босс.

По мнению некоторых ученых, для образования Юпитера путем аккреции его ядро ​​должно иметь массу не менее 10 масс Земли. Если бы ядро ​​было менее массивным, у него не было бы достаточной силы тяжести, чтобы собрать то количество газа, которое мы видим на планете сегодня.

Что дальше?

Алан Босс считает, что миссия НАСА по космической интерферометрии (SIM), запуск которой запланирован на апрель 2009 года, поможет разрешить споры о том, как формируются планеты, подобные Юпитеру.SIM-карта будет включать тест, чтобы попытаться определить временные рамки, в которые газообразные планеты, такие как Юпитер, формируются вокруг молодых звезд.

Миссия космической интерферометрии (SIM) будет включать тест, чтобы попытаться определить временные рамки, в которых газообразные планеты, такие как Юпитер, формируются вокруг молодых звезд.
Авторы и права: JPL / NASA

«SIM-карта сможет обнаруживать колебания, вызванные спутниками массы Юпитера для близлежащих молодых звезд, поэтому SIM вполне может решить эту проблему», — говорит Босс.

Левисон считает, что применение новых «гидрокодов» также может помочь ответить на этот вопрос. Гидрокоды — это большие компьютерные программы, которые много лет использовались Боссом и другими учеными для моделирования астрофизических процессов. Используя математику, эти модели могут помочь ученым вычислять высокодинамичные события как функцию времени и положения. Новые гидрокоды могут регулировать свое разрешение, позволяя ученым увеличивать интересующую область и рассматривать ее более подробно.

«Эти новые гидрокоды можно использовать для моделирования солнечной туманности в сеточной системе», — говорит Левисон.«Если область газового диска начинает схлопываться — если плотность растет — тогда вы можете более внимательно посмотреть на эту область и увидеть, что происходит. Однако часть необходимой физики отсутствует. Мы до сих пор не понимаем, как работают некоторые вещи, например, передача излучения — как свет проходит через эти объекты. Но, по крайней мере, эти новые гидрокоды могут дать нам лучшее понимание того, действительно ли нестабильность диска может привести к образованию Юпитера ».

Тем временем, Босс надеется, что другие ученые продолжат изучать и проверять возможности как модели аккреции ядра, так и его модели нестабильности диска.

«Аккреция ядер до сих пор остается популярной теорией для объяснения образования Юпитера и других планет в нашей солнечной системе», — говорит Босс. «Последние два десятилетия люди думали об аккреции ядра, и людям, в том числе ученым, нужно время, чтобы привыкнуть к любой новой идее. Но я думаю, что со временем и продолжением работы как над механизмами аккреции ядра, так и над механизмами нестабильности диска, большинство ученых смогут прийти к согласию о вероятных способах создания планет газовых гигантов.”


Связанные веб-страницы

Факты о Юпитере (Лаборатория реактивного движения / НАСА)
Состав Юпитера разбивает теории формирования планет (Explorezone)

Солнечная система в масштабе: набор данных о Солнце и планетах

Описание

Часто бывает трудно полностью понять, насколько велики планеты в солнечная система есть. 1,3 миллиона Земель могли поместиться на Солнце, но это трудно представить.Хороший способ решить эту проблему — рисовать планеты в масштабе. В этом наборе данных в качестве фона используется Солнце. а затем нарисовал масштабное изображение Солнечной системы. Солнце также соответствует масштабу остальных планет. Безусловно, Юпитер самая большая планета с Сатурном вторым по величине, но они конечно, нет и близко к тому, чтобы быть таким большим, как Солнце, которое имеет радиус 432000 миль (695000 км). Теперь, когда Плутона больше нет классифицируется как планета, Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, самая маленькая планета с радиусом 1516 миль (2440 км).В Вторая планета Солнечной системы, Венера, является третьей по величине планета с радиусом 3761 миль (6052 км). Земля, конечно, есть третья ближайшая к Солнцу планета и четвертая самая маленькая планета с радиус 3963 миль (6378 км). Сразу за Землей находится Марс, четвертый планета в солнечной системе. Марс — вторая самая маленькая планета с радиусом 2111 миль (3397 км). Первые четыре планеты называются планеты земной группы, потому что они состоят в основном из горных пород и имеют тонкая тонкая атмосфера.

Внешние планеты называют газовыми гигантами, потому что они большие и состоят в основном из водорода и гелия. Газовые гиганты тоже обычно имеют большое количество лун, в то время как земные планеты имеют ограниченное количество лун. Первый газовый гигант Юпитер — это конечно гигант. Радиус Юпитера составляет 44 423 мили (71492 км). км). Внутри Юпитера могло поместиться более 1300 земных планет. Следующий Планета за Юпитером — Сатурн, вторая по величине планета. В Радиус Сатурна составляет 37 449 миль (60268 км).Кольца Сатурна будет шириной с кредитную карту и будет простираться намного дальше чем показано на картинке. Край самых ярких колец расширяется 75 900 миль (122 200 км) от Сатурна, и самые слабые кольца простираются в 300 000 миль (483 000 км) от Сатурна. Седьмая планета от солнце — Уран. Уран считается третьей по величине планетой с радиус 15882 миль (25559 км). Сейчас считается восьмым и последняя планета Солнечной системы — Нептун, четвертая по величине планета с радиусом 15 389 миль (24 766 км).Уран и Нептун очень близки по размеру. Последний объект на картинке — Плутон, который теперь классифицируется как карликовая планета. У Плутона есть только радиус 715 миль (1150 км). Он был понижен в звании с планеты до карлика. планеты в 2006 году, когда были созданы новые правила для классификации планет и Плутон не соответствовал всем требованиям.

Примечательные особенности

  • Все планеты в масштабе друг друга и Солнца
  • Кольца Сатурна не в масштабе
Ваш браузер не поддерживает элемент HTML5 .

У вас есть 0 наборов данных в вашем.

Юпитер: самая большая планета в Солнечной системе

Диаграмма, показывающая планеты Солнечной системы, на которой Юпитер выделяется как самая большая планета.

В солнечной системе есть восемь признанных планет.Каждая планета имеет уникальные особенности, которые отличают ее от других планет. Одна из особенностей — размер планет в диаметре. Юпитер — планета с самым длинным диаметром, поэтому это самая большая планета в Солнечной системе.

Ранг планет

Следующие планеты расположены в порядке убывания их размера.

Юпитер

Самая большая планета Вселенной — Юпитер, диаметр которого составляет 142 800 метров.На нем есть цветные узоры облаков, образованные массивными кружащимися атмосферными штормами. Гелий и водород — основное содержимое внутренней части планеты. У Юпитера также есть система слабых колец и 63 луны, вращающиеся вокруг планеты.

Сатурн

Сатурн имеет диаметр 120 660 метров. Его внутренняя часть в основном содержит жидкий гелий и водород, образующиеся под действием высокого давления.Сатурн имеет 62 спутника, вращающихся вокруг планеты вместе с комплексом и обширным набором колец.

Уран

Уран — планета, имеющая уникальные сезонные вариации, потому что она вращается в плоскости с орбитой Солнца. Его диаметр составляет 51 118 метров, и в его атмосфере содержится значительное количество метана.Планета холодная, и вокруг нее вращаются 27 спутников вместе со слабой системой колец.

Нептун

Нептун — самая удаленная от Солнца планета диаметром 59 528 метров.Это очень холодная планета, так как она находится далеко от Солнца. Кроме того, в атмосфере Нептуна содержится большое количество метана, что делает планету синей. Тринадцать лун вращаются вокруг планет вместе со слабой системой колец.

Земля

Земля — ​​это планета земного типа, имеющая диаметр 12 756 метров. Это единственная планета, которая поддерживает жизнь и имеет на поверхности жидкую воду.На Земле есть живые существа, поскольку ее атмосфера содержит важные для жизни газы (кислород, азот и оксид углерода (IV)).

Венера

Венера расположена второй от Солнца и имеет диаметр 12 104 метра. Поверхность планеты горячая (примерно 900 ℉) и покрыта кратерами. Атмосфера Венеры очень плотная по содержанию оксида углерода (IV) и серной кислоты.К сожалению, Венера обитаема, поскольку давление воздуха в ее атмосфере очень высокое, в девяносто раз превышающее атмосферное давление Земли, если быть точным.

Марс

Диаметр Марса составляет 6787 метров. У планеты очень тонкая атмосфера, но относительно низкая температура поверхности, которая колеблется от -171 ℉ до 32 ℉.Оксид железа в почве планеты делает ее поверхность красной, отсюда и прозвище Красная планета.

Меркурий

Меркурий имеет диаметр 4879 метров, что делает его самой маленькой из планет.Поскольку он находится очень близко к Солнцу, температура покрытой кратерами поверхности Меркурия может достигать 800 ℉. У Меркурия нет колец или лун, но у него очень тонкая атмосфера.

Типы планет

Планеты земной группы и газовые гиганты — две основные категории планет. Первые четыре планеты от Солнца — это планеты земной группы. Остальные четыре планеты подпадают под категорию планет-гигантов.Эти планеты велики в основном из-за их больших атмосфер с маленькими ледяными ядрами.

Какая планета самая большая?

Рейтинг Название планеты Диаметр
1 Юпитер 142,800
2
4 Нептун 59,528
5 Земля 12,756
6 Венера 12,104
12,104
4,879
Кипего Исаак Кипруто в Обществе

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *