Jowisz

Struktura

Jowisz jest największą planetą w Układzie Słonecznym o średnicy 142 984 km. Jest to jedenaście razy więcej niż średnica Ziemi.

Atmosfera

Atmosfera w pobliżu powierzchni Jowisza składa się w około 88-92% z wodoru, 8-12% z helu i 1% z innych gazów.

Niższa atmosfera jest tak podgrzana, a ciśnienie tak wysokie, że hel zamienia się w ciecz. Deszcz pada na planetę. Na podstawie spektroskopii wydaje się, że Jowisz jest zbudowany z tych samych gazów co Saturn. Jest inny niż Neptun czy Uran. Te dwie planety mają znacznie mniej wodoru i helu.

Bardzo wysokie temperatury i ciśnienie panujące w jądrze Jowisza sprawiają, że naukowcy nie są w stanie określić, jakie materiały mogłyby się tam znajdować. Nie można się tego dowiedzieć, ponieważ nie jest możliwe wytworzenie takiego samego ciśnienia na Ziemi.

Powyżej nieznanego jądra wewnętrznego znajduje się jądro zewnętrzne. Zewnętrzne jądro Jowisza to gęsty, płynny wodór. Ciśnienie jest wystarczająco wysokie, aby wodór stał się ciałem stałym, ale potem topi się z powodu ciepła.

Masa

Jowisz jest dwa razy masywniejszy niż wszystkie inne planety Układu Słonecznego razem wzięte. Wydziela więcej ciepła niż otrzymuje od Słońca. Jowisz jest 11 razy szerszy od Ziemi i 318 razy masywniejszy. Objętość Jowisza jest 1,317 razy większa od objętości Ziemi. Innymi słowy, w jego wnętrzu zmieściłoby się 1317 obiektów wielkości Ziemi.

Warstwy chmur

Jowisz ma wiele pasów chmur biegnących poziomo po jego powierzchni. Jasne części to strefy, a ciemniejsze to pasy. Strefy i pasy często oddziałują na siebie. Powoduje to ogromne burze. Na Jowiszu często występują wiatry o prędkości 360 kilometrów na godzinę (km/h). Aby pokazać różnicę, najsilniejsze burze tropikalne na Ziemi mają prędkość około 100 km/h.

Większość chmur na Jowiszu zbudowana jest z amoniaku. Mogą tam również występować obłoki pary wodnej, takie jak na Ziemi. Statki kosmiczne takie jak Voyager 1 widziały błyskawice na powierzchni planety. Naukowcy uważają, że była to para wodna, ponieważ pioruny potrzebują pary wodnej. Zmierzono, że te błyskawice są nawet 1000 razy silniejsze niż te na Ziemi. Brązowe i pomarańczowe kolory są spowodowane tym, że światło słoneczne przechodzi przez wiele gazów w atmosferze lub załamuje się w nich.

Wielka Czerwona Plama

Jedną z największych cech w atmosferze Jowisza jest Wielka Czerwona Plama. Jest to ogromna burza, która jest większa niż cała Ziemia. Jest ona notowana co najmniej od 1831 roku, a nawet od 1665 roku. Zdjęcia wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a pokazały aż dwie mniejsze "czerwone plamy" tuż obok Wielkiej Czerwonej Plamy. Burze mogą trwać od kilku godzin do nawet kilkuset lat, jak w przypadku Wielkiej Czerwonej Plamy.

Pole magnetyczne

Jowisz ma pole magnetyczne podobne do ziemskiego, ale 11 razy silniejsze. Posiada również magnetosferę znacznie większą i silniejszą niż ziemska. Pole to wychwytuje pasy promieniowania znacznie silniejsze niż ziemskie pasy promieniowania Van Allena, wystarczająco silne, aby zagrozić każdemu statkowi kosmicznemu podróżującemu obok lub w kierunku Jowisza. Pole magnetyczne jest prawdopodobnie spowodowane przez duże ilości ciekłego metalicznego wodoru w jądrze Jowisza. Cztery największe księżyce Jowisza i wiele mniejszych krąży lub krąży wokół planety w obrębie pola magnetycznego. To chroni je przed wiatrem słonecznym. Pole magnetyczne Jowisza jest tak duże, że sięga do orbity Saturna oddalonej o 7,7 mln mil (12 mln km). Magnetosfera Ziemi nie obejmuje nawet jej księżyca, oddalonego o mniej niż ćwierć miliona mil (400 000 km).

System pierścieniowy

Jowisz posiada również cienki system pierścieni planetarnych. Pierścienie te są trudne do zauważenia i zostały odkryte dopiero w 1979 roku przez sondę NASA Voyager 1. Pierścienie Jowisza składają się z czterech części. Najbliższy Jowiszowi pierścień nazywany jest Pierścieniem Halo. Następny pierścień nazywany jest Pierścieniem Głównym. Jego szerokość wynosi około 6 440 km (4 002 mil), a grubość zaledwie 30 km (19 mil). Pierścienie główny i halo są zbudowane z małych, ciemnych cząsteczek. Trzeci i czwarty pierścień, nazywane Pierścieniami Gossamera, są przezroczyste i zbudowane z mikroskopijnego gruzu i pyłu. Pył ten pochodzi prawdopodobnie z małych meteorów uderzających w powierzchnię księżyców Jowisza. Trzeci pierścień nazywany jest pierścieniem Amalthea Gossamer Ring, nazwanym tak na cześć księżyca Amalthea. Zewnętrzny pierścień, Thebe Gossamer Ring, został nazwany na cześć księżyca Thebe. Zewnętrzna krawędź tego pierścienia znajduje się około 220 000 km (136 702 mi) od Jowisza.

Obraz artysty przedstawiający sondę kosmiczną Voyager 1, która przeleciała obok Jowisza w 1979 roku.


Cztery zdjęcia Jowisza wykonane w 1994 roku. Jasne białe plamy to eksplozje, w których części komety Shoemaker Levy-9 uderzyły w planetę.


Animacja części systemu chmur Jowisza. Animacja składa się z ponad 40 zdjęć wykonanych przez sondę Cassini między 31 października a 9 listopada 2000 roku.

Orbita

Orbita planety to czas i droga, jaką musi przebyć, aby okrążyć Słońce. W czasie, w którym Jowisz okrąża Słońce jeden raz, Ziemia okrąża Słońce 11,86 razy. Jeden rok na Jowiszu jest równy 11,86 lat na Ziemi. Średnia odległość między Jowiszem a Słońcem wynosi 778 milionów kilometrów. Jest to pięć razy więcej niż odległość między Ziemią a Słońcem. Jowisz nie jest nachylony względem swojej osi tak bardzo jak Ziemia czy Mars. To powoduje, że nie ma na nim pór roku, na przykład lata czy zimy. Jowisz obraca się lub wiruje bardzo szybko. To powoduje, że planeta wybrzusza się w środku. Jowisz jest najszybciej obracającą się planetą w Układzie Słonecznym. Wykonuje jeden obrót w ciągu 10 godzin. Z powodu wybrzuszenia długość równika Jowisza jest znacznie większa niż długość od bieguna do bieguna.

Badania i eksploracja

Z Ziemi

Jowisz jest trzecim najjaśniejszym obiektem na nocnym niebie, po Księżycu i Wenus. Z tego powodu ludzie zawsze byli w stanie zobaczyć go z Ziemi. Pierwszą osobą, która naprawdę badała tę planetę był Galileo Galilei w 1610 roku. Był on pierwszą osobą, która zobaczyła księżyce Jowisza: Io, Europę, Ganymede i Callisto. Stało się tak, ponieważ używał teleskopu, inaczej niż ktokolwiek przed nim.

Żaden nowy księżyc nie został odkryty przez ponad dwieście lat. W 1892 r. astronom E.E. Barnard znalazł nów księżyca w swoim obserwatorium w Kalifornii. Nazwał go Amalthea. Był to ostatni z 67 księżyców Jowisza, który został odkryty w wyniku obserwacji przez człowieka za pomocą teleskopu. W 1994 roku fragmenty komety Shoemaker Levy-9 uderzyły w Jowisza. Był to pierwszy raz, kiedy ludzie zobaczyli zderzenie dwóch obiektów Układu Słonecznego.

Ze statku kosmicznego

Od 1973 roku obok Jowisza przeleciało siedem statków kosmicznych. Były to Pioneer 10 (1973), Pioneer 11 (1974), Voyagery 1 i 2 (1979), Ulysses (1992 i 2004), Cassini (2000) i New Horizons (2007).

Misje Pioneer były pierwszymi sondami kosmicznymi, które wykonały zdjęcia Jowisza i jego księżyców z bliska. Pięć lat później dwie sondy kosmiczne Voyager odkryły ponad 20 nowych księżyców. Uchwyciły one dowody na istnienie błyskawic po nocnej stronie Jowisza.

Sonda Ulysses została wysłana w celu zbadania Słońca. Na Jowisza udała się dopiero po zakończeniu swojej głównej misji. Ulysses nie miał aparatów fotograficznych, więc nie zrobił żadnych zdjęć. W 2006 roku sonda Cassini, w drodze do Saturna, wykonała kilka bardzo dobrych, bardzo wyraźnych zdjęć planety. Cassini znalazł również księżyc i zrobił mu zdjęcie, ale był on zbyt daleko, aby pokazać szczegóły.

Misja Galileo w 1995 roku była pierwszą sondą kosmiczną, która wyruszyła na orbitę wokół Jowisza. Przez siedem lat krążyła wokół planety i badała cztery największe księżyce. Wystrzelono sondę w głąb planety, aby uzyskać informacje o atmosferze Jowisza. Sonda dotarła na głębokość około 150 km zanim została zmiażdżona przez ciężar gazu znajdującego się nad nią. Nazywa się to ciśnieniem. Statek kosmiczny Galileo również został zmiażdżony w 2003 roku, kiedy NASA skierowała go w stronę planety. Zrobiono to po to, aby statek nie rozbił się o Europę, księżyc, na którym według naukowców może istnieć życie.

NASA wysłała na Jowisza kolejną sondę kosmiczną o nazwie Juno. Została ona wystrzelona 5 sierpnia 2011 roku i dotarła do Jowisza 4 lipca 2016 roku. NASA opublikowała niektóre wyniki z misji Juno w marcu 2018 roku. Kilka innych misji zostało zaplanowanych w celu wysłania statków kosmicznych do księżyców Jowisza Europa i Callisto. Jedna o nazwie JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter) została anulowana w 2006 roku, ponieważ kosztowała zbyt dużo pieniędzy.

Księżyce

Jowisz ma 79 znanych księżyców. Cztery największe z nich zostały dostrzeżone przez Galileusza za pomocą jego prymitywnego teleskopu, a dziewięć kolejnych można zobaczyć z Ziemi za pomocą nowoczesnych teleskopów. Pozostałe księżyce zostały zidentyfikowane przez sondy kosmiczne. Najmniejszy księżyc (S/2003 J 12) ma zaledwie kilometr średnicy. Największy z nich, Ganymede, ma średnicę 5 262 kilometrów. Jest on większy od planety Merkury. Pozostałe trzy księżyce galileuszowe to Io, Europa i Callisto. Ze względu na sposób, w jaki krążą one wokół Jowisza, grawitacja ma ogromny wpływ na trzy z tych księżyców. Tarcie spowodowane przez grawitację Europy i Ganimede ciągnących na Io sprawia, że jest to najbardziej wulkaniczny obiekt w Układzie Słonecznym. Ma ponad 400 wulkanów, czyli ponad trzy razy więcej niż Ziemia.

Jowisz w Układzie Słonecznym

Duża grawitacja Jowisza wywiera wpływ na Układ Słoneczny. Jowisz chroni planety wewnętrzne przed kometami, przyciągając je do siebie. Z tego powodu na Jowiszu występuje najwięcej uderzeń komet w Układzie Słonecznym.

Dwie grupy asteroid, zwanych asteroidami trojańskimi, osiadły na orbicie Jowisza wokół Słońca. Jedna grupa nazywana jest Trojanami, a druga Grekami. Krążą one wokół Słońca w tym samym czasie co Jowisz.

Schemat wewnętrznego Układu Słonecznego. Przedstawia dwie grupy planetoid trojańskich, które podążają za Jowiszem po jego orbicie

Powiązane strony

• Lista planet
• Kometa Shoemaker-Levy 9