Júpiter é um dos cinco planetas do sistema solar que podem ser vistos no céu noturno sem quaisquer instrumentos ópticos. Ainda sem ter ideia de seu tamanho, os astrônomos antigos a chamavam de divindade romana suprema.
Conheça Júpiter
A órbita de Júpiter está a 778 milhões de km do Sol. Um ano lá dura 11,86 anos terrestres. O planeta faz uma rotação completa em torno de seu eixo em apenas 9 horas e 55 minutos, e a velocidade de rotação é diferente em diferentes latitudes, e o eixo é quase perpendicular ao plano orbital, como resultado, as mudanças sazonais não são observadas.
A temperatura da superfície de Júpiter é de 133 graus Celsius (140 K). O raio é maior que 11, e a massa é 317 vezes o raio e a massa do nosso planeta. A densidade (1,3 g/cm3) é proporcional à densidade do Sol e muito menor que a densidade da Terra. A força da gravidade em Júpiter é 2,54 vezes, e o campo magnético é 12 vezes maior do que os parâmetros terrestres semelhantes. A temperatura durante o dia em Júpiter não é diferente da noite. Isso se deve a uma distância significativa do Sol e a processos poderosos que ocorrem nas entranhas do planeta.
EruA pesquisa óptica do quinto planeta foi descoberta em 1610 por G. Galileo. Foi ele quem descobriu os quatro satélites mais massivos de Júpiter. Até o momento, 67 corpos cósmicos são conhecidos por fazerem parte do sistema planetário do gigante.
Histórico de Pesquisa
Até a década de 1970, o planeta era estudado usando meios terrestres e depois orbitais nas bandas óptica, rádio e gama. A temperatura de Júpiter foi estimada pela primeira vez em 1923 por um grupo de cientistas do Observatório Lowell (Flagstaff, EUA). Usando termopares a vácuo, os pesquisadores descobriram que o planeta é "definitivamente um corpo frio". Observações fotoelétricas da ocultação de estrelas de Júpiter e análises espectroscópicas permitiram tirar uma conclusão sobre a composição de sua atmosfera.
Voos subsequentes de veículos interplanetários refinaram e expandiram significativamente as informações acumuladas. Missões não tripuladas "Pioneer-10; 11" em 1973-1974. pela primeira vez eles transmitiram imagens do planeta a uma curta distância (34 mil km), dados sobre a estrutura da atmosfera, a presença de um cinturão magnético e de radiação. Voyager (1979), Ulysses (1992, 2000), Cassini (2000) e New Horizons (2007) fizeram medições aprimoradas de Júpiter e seu sistema planetário, e Galileu (1995-2003) e Juno (2016) se juntaram às fileiras de os satélites artificiais do gigante.
Estrutura interna
O núcleo do planeta com um diâmetro de cerca de 20 mil km, constituído poruma pequena quantidade de rocha e hidrogênio metálico, está sob uma pressão de 30-100 milhões de atmosferas. A temperatura de Júpiter nesta zona é de cerca de 30.000 ˚С. A massa do núcleo é de 3 a 15% da massa total do planeta. A geração de energia térmica pelo núcleo de Júpiter é explicada pelo mecanismo Kelvin-Helmholtz. A essência do fenômeno é que, com um resfriamento acentuado da camada externa (a temperatura da superfície do planeta Júpiter é de -140˚С), ocorre uma queda de pressão, causando compressão do corpo e subsequente aquecimento do núcleo.
A camada seguinte, de 30 a 50 mil km de profundidade, é uma substância de hidrogênio metálico e líquido misturado com hélio. Com a distância do núcleo, a pressão nesta região diminui para 2 milhões de atmosferas, a temperatura de Júpiter cai para 6000 ˚С.
A estrutura da atmosfera. Camadas e composição
Não existe uma fronteira clara entre a superfície do planeta e a atmosfera. Para sua camada inferior - a troposfera - os cientistas pegaram uma área condicional na qual a pressão corresponde à da Terra. Outras camadas, à medida que se afastavam da "superfície", se estabeleceram na seguinte ordem:
- Estratosfera (até 320 km).
- Termosfera (até 1000 km).
- Exosfera.
Não existe uma resposta única para a questão de qual é a temperatura em Júpiter. Processos de convecção violentos ocorrem na atmosfera, causados pelo calor interno do planeta. O disco observado tem uma estrutura listrada pronunciada. Nas faixas brancas (zonas) as massas de ar sobem, nas escuras (cinturas) descem,formando ciclos convectivos. Nas camadas superiores da termosfera, a temperatura atinge 1000 ˚С e, à medida que se move mais fundo e a pressão aumenta, cai gradualmente para valores negativos. À medida que Júpiter atinge a troposfera, a temperatura de Júpiter começa a subir novamente.
As camadas superiores da atmosfera são uma mistura de hidrogênio (90%) e hélio. A composição das inferiores, onde ocorre a principal formação de nuvens, também inclui metano, amônia, hidrossulfato de amônio e água. A análise espectral mostra traços de etano, propano e acetileno, ácido cianídrico e monóxido de carbono, compostos de fósforo e enxofre.
Cloud Tiers
Diferentes cores das nuvens de Júpiter indicam a presença de compostos químicos complexos em sua composição. Três camadas são claramente visíveis na estrutura da nuvem:
- Top - saturado com cristais de amônia congelada.
- O teor de hidrossulfeto de amônio aumenta significativamente em média.
- No fundo - gelo de água e possivelmente pequenas gotas de água.
Alguns modelos atmosféricos desenvolvidos por cientistas e pesquisadores não excluem a presença de outra camada de nuvens composta por amônia líquida. A radiação ultravioleta do Sol e o poderoso potencial energético de Júpiter iniciam o fluxo de inúmeros processos químicos e físicos na atmosfera do planeta.
Fenômenos atmosféricos
Os limites das zonas e cinturões de Júpiter são caracterizados por ventos fortes (até 200 m/s). Do equador aos pólos da direçãofluxos alternam periodicamente. A velocidade do vento diminui com o aumento da latitude e é praticamente ausente nos polos. A escala dos fenômenos atmosféricos no planeta (tempestades, descargas de raios, aurora boreal) é uma ordem de magnitude maior do que na Terra. A famosa Grande Mancha Vermelha nada mais é do que uma tempestade gigante, com área maior que dois discos da Terra. O local lentamente se move de um lado para o outro. Mais de cem anos de observação, seu tamanho aparente caiu pela metade.
A missão Voyager também descobriu que os centros das formações de vórtices atmosféricos estão repletos de relâmpagos, cujas dimensões lineares excedem milhares de quilômetros.
Existe vida em Júpiter?
A pergunta causará perplexidade para muitos. Júpiter - um planeta cuja temperatura superficial (assim como a própria existência da superfície) tem uma interpretação ambígua - dificilmente pode ser o "berço da mente". Mas a existência de organismos biológicos na atmosfera de um gigante nos anos 70 do século passado, os cientistas não excluíram. O fato é que nas camadas superiores, a pressão e a temperatura são muito favoráveis para a ocorrência e curso de reações químicas envolvendo amônia ou hidrocarbonetos. O astrônomo K. Sagan e o astrofísico E. Salpeter (EUA), guiados por leis físicas e químicas, fizeram uma suposição ousada sobre formas de vida, cuja existência não é excluída nestas condições:
- Sinkers são microrganismos que podem se multiplicar rapidamente e em grande número, permitindo que as populações sobrevivam em ambientes em mudança.condições de correntes convectivas.
- Floaters são criaturas gigantes parecidas com balões. Liberando hélio pesado, flutuando nas camadas superiores.
De qualquer forma, nem Galileu nem Juno encontraram nada do tipo.
