Veľkosť Jupitera v porovnaní so Zemou. Koľkokrát je priemer každej z obrovských planét väčší ako priemer Zeme? Obežná dráha a rotácia

Jupiter je piata planéta vzdialená od Slnka (po Merkúre, Venuši, Zemi a Marse).

Starovekí astronómovia pomenovali túto planétu po starorímskom bohu oblohy, hromu, bleskov a dažďa. Jupiter je skutočný gigant, najväčšia planéta v slnečnej sústave. Voľným okom ide o žiarivo žlté svietidlo, ktoré svojou brilantnosťou prežiari všetky planéty, s výnimkou Mesiaca a Venuše. Svieti ešte jasnejšie ako Sirius – najjasnejšia hviezda na našej oblohe.

Podľa astronomickej klasifikácie je Jupiter plynným obrom, rovnako ako Saturn, Urán a Neptún. Hmotnosť Jupitera je však 2-krát väčšia ako hmotnosť všetkých ostatných planét slnečnej sústavy dohromady! Hmotnosť Jupitera je však stále 1000-krát menšia ako hmotnosť Slnka. V porovnaní so Zemou je polomer Jupitera 11,2-krát väčší ako polomer našej domovskej planéty; obr je objemovo 1300-krát väčší ako Zem a 318-krát väčší ako hmotnosť. A to aj napriek tomu, že hustota Jupitera je 4-krát menšia ako hustota Zeme – pozostáva predsa z plynu a kvapaliny, a nie z pevnej hmoty. Vďaka svojej obrovskej hmotnosti je gravitácia (príťažlivá sila) na Jupiteri 2,5-krát väčšia ako na Zemi. To znamená, že človek s hmotnosťou 50 kg na Zemi by vážil 125 kg na Jupiteri.

Jupiter

Jupiter má hustú atmosféru vysokú 50 km, ktorá pozostáva z 90 % vodíka a 10 % hélia. Amoniak, sírovodík, metán, hydrosulfid amónny, voda a ďalšie jednoduché zlúčeniny tvoriace oblaky sa nachádzajú aj v nižších vrstvách atmosféry. Väčšina Jupitera je v tekutom stave. Horná vrstva je zmes vodíka a hélia s hrúbkou 20 000 km, ktorá postupne mení svoje skupenstvo smerom k jadru z plynného na kvapalné, vplyvom zvyšujúcej sa teploty a tlaku. Pod vrstvou tekutého vodíka sa pod tlakom 3 miliónov zemských atmosfér nachádza more tekutého kovového vodíka hlboké 40 tisíc km. V strede Jupitera sa nachádza pevné jadro, ktoré je 1,7-krát väčšie ako naša planéta a 10-30-krát hustejšie ako zemské jadro.

Neexistujú jasné hranice medzi plynnou a kvapalnou fázou vodíka, takže na Jupiteri neexistujú jasné hranice medzi vrstvami.

Štruktúra Jupitera

Ako vidíte, hoci sa tento gigant nazýva plynný gigant, je na ňom relatívne málo látok v plynnom stave: tie jednoduché látky a zlúčeniny, ktoré sú nám známe ako plyny v pozemských podmienkach, sú na Jupiteri v kvapalnom stave pod vplyvu monštruózneho tlaku. Na Jupiteri teda nie je žiadny pevný povrch. A aj keby existoval, nebolo by možné byť na ňom bez strachu, že ho rozdrví váha atmosféry.

Vodík na Jupiteri v spodných vrstvách pod vplyvom nepredstaviteľného tlaku získava úžasnú vlastnosť – stáva sa z neho kov a je výborným vodičom elektriny. Kovový vodík, rovnako ako kovové hélium, vytvárajú silné magnetické pole Jupitera - najsilnejšie magnetické pole v našej slnečnej sústave (samozrejme po slnečnej): siaha viac ako 7 miliónov kilometrov smerom k Slnku a v opačnom smere takmer na obežnú dráhu Saturna. Silné magnetické prúdy spôsobujú na Jupiteri pretrvávajúce polárne žiary. Objavujú sa, pretože magnetické pole plynného obra ohýba trajektórie nabitých častíc slnečného vetra a smeruje ich k pólom planéty. Keď tieto častice vstúpia do atmosféry, dočasne oddelia elektróny od molekúl plynu, po čom elektrické pole výsledných iónov pritiahne elektróny späť. V dôsledku opätovného zjednotenia elektrónov s iónmi a obnovy pôvodných neutrálnych molekúl dochádza k vyžarovaniu polárnych žiar.

Ultrafialová fotografia z Hubblovho teleskopu
Biele škvrny sú magnetické trubice, ktoré spájajú Jupiter s jeho mesiacmi:
svetlá škvrna vľavo je Io, škvrna pod stredom je Ganymede a malá škvrna vpravo a pod ňou je Európa.

Jupiter má tiež radiačné pásy, podobné radiačným pásom Zeme, ale prevyšujú ich silou a veľkosťou 14-krát. Táto obrovská planéta je silným rádiovým zdrojom, ktorý môže vážne poškodiť akúkoľvek kozmickú loď, ktorá sa k nej priblíži príliš blízko.

Pozorný čitateľ si zrejme všimol, že chemické zloženie Jupitera je veľmi podobné hviezde: pozostáva najmä z vodíka a hélia. Ale stále nie je možné, aby sa z obra stala hviezda: na to, aby sa začal zmenšovať a zahrievať do takej miery, že v jeho hĺbkach začnú termonukleárne reakcie charakteristické pre hviezdy, musí byť 80-krát ťažší! Preto ju astronómovia nazývajú „zlyhaná hviezda“.

Jupiter však vyžaruje o 60 % viac tepla, ako prijíma od Slnka. Predpokladá sa, že k uvoľňovaniu tepla dochádza v dôsledku kompresie planéty, ktorá sa začala počas procesu jej formovania.

V atmosfére Jupitera neustále zúria atmosférické javy grandiózneho rozsahu - hurikány a víchrice, ktoré sú mnohonásobne väčšie ako podobné udalosti na Zemi a dosahujú rýchlosť 500 km/h. Vetry v Jupiterovej atmosfére nie sú spôsobené slnečným žiarením ako na Zemi, ale vnútorným teplom planéty.

Vír a silný vietor určujú zaujímavú vlastnosť Jupitera – jeho pruhovanie. Každý takýto pás je tok hmoty a v susedných pásoch je smer vetra opačný a rýchlosť je odlišná:

Pohyb oblakov v atmosfére Jupitera
(foto a animácia NASA)

Farba pruhov súvisí s ich zložením a fyzikálnymi vlastnosťami. Svetelné zóny sú oblasti s vysokým tlakom a stúpavými prúdmi. Oblaky, ktoré tvoria tieto zóny, sa nachádzajú vo výške približne 20 km a ich svetlá farba sa vysvetľuje zvýšenou koncentráciou jasne bielych kryštálov amoniaku. Tmavé pásy sú umiestnené nižšie; toto sú oblasti downdraftov. Pravdepodobne pozostávajú z červenohnedých kryštálov hydrosulfidu amónneho a majú vyššiu teplotu. Na hraniciach pásov a zón sú pozorované početné silné turbulencie. Jeden taký obrovský vír, viditeľný ako červená škvrna, astronómovia pozorovali už od 17. storočia. Tak tomu hovoria: Veľká červená škvrna. Toto je najsilnejší vír v slnečnej sústave. Do jeho priemeru sa zmestili 3 planéty veľkosti Zeme (a pred 100 rokmi bol 2-krát väčší). Látka Veľkej červenej škvrny rotuje rýchlosťou viac ako 500 km/h a za 6 pozemských dní urobí plnú otáčku.

(Foto z automatickej medziplanetárnej stanice Cassini)

(Foto: Voyager 1)

Napriek svojej mohutnosti je Jupiter šampiónom v slnečnej sústave z hľadiska rýchlosti rotácie okolo svojej osi: deň na Jupiteri trvá len necelých 10 hodín. V dôsledku takejto rýchlej rotácie je planéta zreteľne sploštená: jej rovníkový polomer je o 6,49 % väčší ako jej polárny polomer.

Rok na Jupiteri, teda obdobie úplnej revolúcie okolo Slnka, je asi 12 pozemských rokov.

Jupiterove mesiace sú vyrobené z pevných materiálov. Teraz je ich viac ako 60. Najväčšie sú Io, Callisto, Ganymede a Europa. Tieto X satelity sa nazývajú „galilejské“, pretože ich objavil Galileo Galilei v roku 1610. Sú viditeľné aj s dobrým ďalekohľadom. Io je najaktívnejší satelit v slnečnej sústave z hľadiska geologickej aktivity: má viac ako 400 aktívnych sopiek a celý je pokrytý stuhnutou lávou. Na Io možno pozorovať rôzne explózie, pričom materiál zo satelitu je vyvrhnutý vysoko do atmosféry a potom padá späť na planétu. Sopečné erupcie uvoľňujú do vesmíru obrovské množstvo plynu (oxid síry), ktorý je ionizovaný magnetickým poľom Jupitera a vytvára plazmu, ktorá dopĺňa magnetosféru Jupitera.

Charakteristika planéty:

• Vzdialenosť od Slnka: ~ 778,3 milióna km
• Priemer planéty: 143 000 km*
• Deň na planéte: 9h 50min 30s**
• Rok na planéte: 11,86 rokov***
• t° na povrchu: -150 °C
• Atmosféra: 82 % vodíka; 18 % hélia a menšie stopy iných prvkov
• satelity: 16

* priemer pozdĺž rovníka planéty
**obdobie rotácie okolo vlastnej osi (v dňoch Zeme)
***obdobie obehu okolo Slnka (v dňoch Zeme)

Jupiter je piata planéta od Slnka. Nachádza sa vo vzdialenosti 5,2 astronomického roka od Slnka, čo je približne 775 miliónov km. Planéty Slnečnej sústavy rozdeľujú astronómovia do dvoch podmienených skupín: terestrické planéty a plynní obri. Najväčšou planétou zo skupiny plynných obrov je Jupiter.

Prezentácia: planéta Jupiter

Veľkosť Jupitera presahuje veľkosť Zeme 318-krát a ak by bol ešte väčší asi 60-krát, mal by všetky šance stať sa hviezdou vďaka spontánnej termonukleárnej reakcii. Atmosféru planéty tvorí približne 85 % vodíka. Zvyšných 15 % tvorí najmä hélium s prímesami amoniaku a síry a zlúčenín fosforu. Atmosféra Jupitera obsahuje aj metán.

Pomocou spektrálnej analýzy sa zistilo, že na planéte nie je žiadny kyslík, a preto neexistuje voda - základ života. Podľa inej hypotézy sa v atmosfére Jupitera stále nachádza ľad. Snáď žiadna planéta v našom systéme nespôsobuje vo vedeckom svete toľko kontroverzií. Obzvlášť veľa hypotéz súvisí s vnútornou štruktúrou Jupitera. Nedávne štúdie planéty pomocou kozmických lodí umožnili vytvoriť model, ktorý nám umožňuje posúdiť jej štruktúru s vysokým stupňom spoľahlivosti.

Vnútorná štruktúra

Planéta je sféroid, dosť silne stlačený od pólov. Má silné magnetické pole, ktoré siaha milióny kilometrov za jeho obežnú dráhu. Atmosféra je striedanie vrstiev s rôznymi fyzikálnymi vlastnosťami. Vedci predpokladajú, že Jupiter má pevné jadro s priemerom 1 – 1,5 násobku priemeru Zeme, ale oveľa hustejšie. Jeho prítomnosť zatiaľ nebola dokázaná, no ani vyvrátená.

Atmosféra a povrch

Horná vrstva atmosféry Jupitera pozostáva zo zmesi plynov vodíka a hélia a má hrúbku 8 - 20 tisíc km. V ďalšej vrstve, ktorej hrúbka je 50 - 60 000 km, sa v dôsledku zvýšeného tlaku zmes plynov mení na kvapalné skupenstvo. V tejto vrstve môže teplota dosiahnuť 20 000 C. Ešte nižšie (v hĺbke 60 - 65 tis. km) sa vodík transformuje do kovového stavu. Tento proces je sprevádzaný zvýšením teploty na 200 000 C. Súčasne tlak dosahuje fantastických hodnôt 5 000 000 atmosfér. Kovový vodík je hypotetická látka charakterizovaná prítomnosťou voľných elektrónov a vedie elektrický prúd, čo je charakteristické pre kovy.

Mesiace planéty Jupiter

Najväčšia planéta slnečnej sústavy má 16 prirodzených satelitov. Štyri z nich, o ktorých hovoril Galileo, majú svoj vlastný jedinečný svet. Jeden z nich, satelit Io, má úžasnú krajinu skalnatých útvarov so skutočnými sopkami, na ktorých prístroj Galileo, ktorý študoval satelity, zachytil sopečnú erupciu. Najväčší satelit v slnečnej sústave, Ganymede, aj keď má menší priemer ako satelity Saturna, Titanu a Neptúna, Triton, má ľadovú kôru, ktorá pokrýva povrch satelitu s hrúbkou 100 km. Existuje predpoklad, že pod hrubou vrstvou ľadu je voda. Predkladá sa aj hypotéza o existencii podzemného oceánu na satelite Európa, ktorý tiež pozostáva z hrubej vrstvy ľadu, na fotografiách sú jasne viditeľné chyby, akoby z ľadovcov. A najstaršieho obyvateľa Slnečnej sústavy možno právom považovať za Jupiterov satelit Calisto; na jeho povrchu je viac kráterov ako na akomkoľvek inom povrchu iných objektov v Slnečnej sústave a povrch sa za poslednú miliardu rokov príliš nezmenil.

Jupiter je piata planéta od Slnka, najväčšia v slnečnej sústave. Pruhy a víry na jeho povrchu predstavujú studené, vetrom poháňané oblaky pozostávajúce z amoniaku a vody. Atmosféra sa skladá predovšetkým z hélia a vodíka a slávna Veľká červená škvrna je obrovská búrka väčšia ako Zem, ktorá trvá stovky rokov. Jupiter obklopuje 53 potvrdených mesiacov, ako aj 14 dočasných, spolu 67. Vedcov najviac zaujímajú štyri najväčšie objekty, ktoré v roku 1610 objavil Galileo Galilei: Európa, Callisto, Ganymede a Io. Jupiter má tiež tri prstence, ale sú veľmi ťažko viditeľné a nie sú také elegantné ako Saturnove. Planéta je pomenovaná po najvyššom rímskom bohu.

Porovnateľné veľkosti Slnka, Jupitera a Zeme

Planéta sa nachádza v priemere 778 miliónov km od hviezdy, čo je 5,2. V tejto vzdialenosti trvá svetlu 43 minút, kým dosiahne plynného obra. Veľkosť Jupitera v porovnaní so Slnkom je taká pôsobivá, že ich barycentrum presahuje povrch hviezdy o 0,068 jej polomeru. Planéta je oveľa väčšia ako Zem a oveľa menej hustá. Ich objemový pomer je 1:1321 a ich hmotnosť je 1:318. Od stredu po povrch je veľkosť Jupitera v km 69911. To je 11-krát širšie ako naša planéta. a Zem sa dá porovnať nasledovne. Ak by naša planéta mala veľkosť niklu, potom by plynový gigant mal veľkosť basketbalovej lopty. Priemer Slnka a Jupitera je v pomere 10:1 a hmotnosť planéty je 0,001 hmotnosti hviezdy.

Obežná dráha a rotácia

Plynný gigant má najkratší deň v slnečnej sústave. Napriek veľkosti Jupitera, deň na planéte trvá približne 10 hodín.Rok, čiže revolúcia okolo Slnka, trvá približne 12 pozemských rokov. Rovník je naklonený vzhľadom na svoju obežnú dráhu iba o 3 stupne. To znamená, že Jupiter sa otáča takmer vertikálne a nemá výrazné zmeny ročných období, ktoré sa vyskytujú na našej a iných planétach.

Tvorenie

Planéta vznikla spolu s celou slnečnou sústavou pred 4,5 miliardami rokov, keď gravitácia spôsobila jej vznik z víriaceho prachu a plynu. Veľkosť Jupitera je spôsobená tým, že zachytil väčšinu hmoty zostávajúcej po vzniku hviezdy. Jeho objem bol dvakrát väčší ako zvyšok hmoty v iných objektoch slnečnej sústavy. Je vyrobená z rovnakého materiálu ako hviezda, no veľkosť planéty Jupiter nenarástla natoľko, aby spustila termonukleárnu reakciu. Asi pred štyrmi miliardami rokov skončil plynový gigant na svojej súčasnej pozícii vo vonkajšej slnečnej sústave.

Štruktúra

Zloženie Jupitera je podobné ako u Slnka – väčšinou ide o hélium a vodík. Hlboko v atmosfére stúpa tlak a teplota, čím sa plynný vodík stláča na kvapalinu. Z tohto dôvodu má Jupiter najväčší oceán v slnečnej sústave, vyrobený z vodíka namiesto vody. Vedci sa domnievajú, že v hĺbkach možno v polovici cesty do stredu planéty je tlak taký veľký, že z atómov vodíka sú vytláčané elektróny, čím sa z nich stáva tekutý, elektricky vodivý kov. Rýchla rotácia plynného obra v ňom spôsobuje elektrické prúdy, ktoré vytvárajú silné magnetické pole. Stále nie je známe, či má planéta centrálne jadro z pevného materiálu, alebo či ide o hustú, super horúcu polievku zo železa a kremičitanových minerálov (ako kremeň) s teplotami až 50 000 °C.

Povrch

Ako plynný gigant nemá Jupiter skutočný povrch. Planéta pozostáva hlavne z rotujúcich plynov a kvapalín. Keďže kozmická loď nebude môcť pristáť na Jupiteri, nebude môcť odletieť bez zranení. Extrémne tlaky a teploty hlboko vo vnútri planéty rozdrvia, roztopia a vyparia každú loď, ktorá sa k nej pokúsi dostať.

Atmosféra

Jupiter sa javí ako farebná tapiséria oblačných pruhov a škvŕn. Plynová planéta má na svojej „oblohe“ pravdepodobne tri samostatné vrstvy oblakov, ktoré spolu pokrývajú asi 71 km. Vrchnú tvorí čpavkový ľad. Strednú vrstvu s najväčšou pravdepodobnosťou tvoria kryštály hydrosulfidu amónneho a vnútornú vrstvu tvorí vodný ľad a para. Jasné farby hrubých pruhov na Jupiteri môžu byť emisie plynov obsahujúcich síru a fosfor stúpajúce z jeho vnútra. Rýchla rotácia planéty vytvára silné vírové prúdy, ktoré rozdeľujú oblaky na dlhé tmavé pásy a svetlé zóny.

Nedostatok pevného povrchu, ktorý by ich spomalil, umožňuje, aby škvrny Jupitera pretrvávali mnoho rokov. Planétu pokrýva viac ako tucet prevládajúcich vetrov, niektoré dosahujú na rovníku rýchlosť 539 km/h. Veľkosť červenej škvrny na Jupiteri je dvakrát taká široká ako Zem. Vznik skrúteného oválneho tvaru je na obrovskej planéte pozorovaný už viac ako 300 rokov. Nedávno tri malé ovály vytvorili malú červenú škvrnu, približne polovicu veľkosti jej väčšieho bratranca. Vedci zatiaľ nevedia, či sú tieto ovály a pruhy obopínajúce planétu plytké alebo siahajú ďaleko do hĺbky.

Potenciál pre život

Prostredie Jupitera pravdepodobne nie je priaznivé pre život, ako ho poznáme. Teploty, tlaky a látky, ktoré charakterizujú túto planétu, sú pravdepodobne príliš extrémne a smrteľné pre živé organizmy. Zatiaľ čo Jupiter je nepravdepodobným miestom pre živé organizmy, to isté sa nedá povedať o niektorých z jeho mnohých mesiacov. Európa je jedným z najpravdepodobnejších miest na hľadanie života v našej slnečnej sústave. Existujú dôkazy o obrovskom oceáne pod ľadovou kôrou, ktorý by mohol podporovať život.

Satelity

Mnoho malých a štyri veľké tvoria Slnečnú sústavu v miniatúre. Planéta má 53 potvrdených satelitov, ako aj 14 dočasných, spolu 67. Tieto novoobjavené satelity ohlásili astronómovia a Medzinárodná astronomická únia im dala dočasné označenie. Po potvrdení ich obežných dráh budú zaradené medzi trvalé.

Štyri najväčšie mesiace – Európa, Io, Callisto a Ganymede – prvýkrát objavil v roku 1610 astronóm Galileo Galilei pomocou ranej verzie ďalekohľadu. Tieto štyri mesiace predstavujú jednu z najzaujímavejších oblastí súčasného výskumu. Io je vulkanicky najaktívnejšie teleso v slnečnej sústave. Ganymedes je najväčší z nich (dokonca väčší ako planéta Merkúr). Druhý najväčší mesiac Jupitera, Callisto, má málo malých kráterov, čo naznačuje malú súčasnú povrchovú aktivitu. Oceán tekutej vody s prísadami pre život môže ležať pod ľadovou kôrou Európy, čo z nej robí lákavý cieľ pre štúdium.

Prstene

Jupiterove prstence objavené v roku 1979 sondou NASA Voyager 1 boli prekvapením, pretože pozostávali z malých tmavých častíc, ktoré je možné vidieť iba proti slnku. Údaje z kozmickej lode Galileo naznačujú, že prstencový systém môže byť tvorený prachom z medziplanetárnych meteoroidov, ktoré narazili do malých vnútorných satelitov.

Magnetosféra

Magnetosféra plynného obra je oblasť vesmíru ovplyvnená silným magnetickým poľom planéty. Rozprestiera sa 1 až 3 milióny km smerom k Slnku, čo je 7 až 21-násobok veľkosti Jupitera, a zužuje sa do chvosta v tvare pulca vo vzdialenosti 1 miliardy km, čím dosahuje obežnú dráhu Saturna. Obrovské magnetické pole je 16-54-krát silnejšie ako zemské. Rotuje s planétou a zachytáva častice, ktoré majú elektrický náboj. V blízkosti Jupitera zachytáva roje nabitých častíc a urýchľuje ich na veľmi vysoké energie, čím vytvára intenzívne žiarenie, ktoré bombarduje blízke mesiace a môže poškodiť kozmické lode. Magnetické pole vytvára niektoré z najpôsobivejších v slnečnej sústave na póloch planéty.

Štúdium

Hoci bol Jupiter známy už od staroveku, prvé podrobné pozorovania tejto planéty vykonal Galileo Galilei v roku 1610 pomocou primitívneho teleskopu. A len nedávno ju navštívili kozmické lode, satelity a sondy. 10. a 11. priekopník, 1. a 2. Voyagery ako prvé prileteli k Jupiteru v roku 1970 a potom bol Galileo vyslaný na obežnú dráhu plynného obra a do atmosféry bola spustená sonda. Cassini urobila podrobné fotografie planéty na ceste k susednému Saturnu. Ďalšia misia Juno dorazila k Jupiteru v júli 2016.

Významné udalosti

• 1610: Galileo Galilei vykonal prvé podrobné pozorovania planéty.
• 1973: Prvá kozmická loď, Pioneer 10, prešla a preletela okolo plynového obra.
• 1979: Prvý a druhý Voyagery objavili nové mesiace, prstence a sopečnú aktivitu na Io.
• 1992: 8. februára preletel Ulysses okolo Jupitera. Gravitácia zmenila trajektóriu kozmickej lode preč od roviny ekliptiky a umiestnila sondu na konečnú obežnú dráhu nad južným a severným pólom Slnka.
• 1994: Na južnej pologuli Jupitera došlo ku kolízii s úlomkami kométy Shoemaker-Levy.
• 1995-2003: Sonda Galileo vypustila sondu do atmosféry plynného obra a vykonala dlhodobé pozorovania planéty, jej prstencov a satelitov.
• 2000: Cassini sa najbližšie priblížila k Jupiteru na vzdialenosť asi 10 miliónov km, pričom zachytila ​​veľmi detailnú farebnú mozaikovú fotografiu plynného obra.
• 2007: Snímky urobené kozmickou sondou NASA New Horizons na ceste k Plutu ukázali nové pohľady na atmosférické búrky, prstence, sopečný Io a ľadovú Európu.
• 2009: Astronómovia pozorovali pád kométy alebo asteroidu na južnej pologuli planéty.
• 2016: Juno spustená v roku 2011 dorazila k Jupiteru a začala vykonávať hĺbkové štúdie atmosféry planéty, hlbokej štruktúry a magnetosféry, aby odhalila jej pôvod a vývoj.

Popkultúra

Obrovskej veľkosti Jupitera zodpovedá jeho významná prítomnosť v popkultúre vrátane filmov, televíznych relácií, videohier a komiksov. Plynový gigant sa stal výraznou črtou sci-fi filmu sestier Wachowských Jupiter Ascending a rôzne mesiace planéty sa stali domovom Atlasu oblakov, Futuramy, Halo a mnohých ďalších filmov. Keď vo filme Muži v čiernom agent Jay (Will Smith) povedal, že jeden z jeho učiteľov bol zrejme z Venuše, agent Kay (Tommy Lee Jones) odpovedal, že v skutočnosti pochádza z jedného z mesiacov Jupitera.

Hmotnosť akéhokoľvek telesa, ako sme sa učili na hodinách fyziky v škole, je určená silou gravitácie, ktorá je priamo úmerná hmotnosti planéty a nepriamo úmerná druhej mocnine jej polomeru. Je teda jasné, že v závislosti od veľkosti a veľkosti planéty sa bude meniť aj hmotnosť telesa umiestneného na povrchu planéty.

Dokonca aj na Zemi, keďže nie je striktne guľová, hmotnosť akéhokoľvek objektu sa mení v závislosti od zemepisnej šírky. Zem je sploštená na póloch a predĺžená pozdĺž rovníka. Preto človek, ktorý v oblasti polárneho kruhu váži povedzme 80 kilogramov, stratí na rovníku približne 0,5 kilogramu.

Ako sa zmení hmotnosť človeka na rôznych planétach slnečnej sústavy?

Merkúr

Hmotnosť Merkúra je jedna dvadsatina hmotnosti Zeme. Rádioastronomické merania tejto planéty prvýkrát vykonali v roku 1961 Američania Howard, Barrett a Haddock. V 70. rokoch minulého storočia a v roku 2011 boli k Merkúru vyslané kozmické lode Mariner a Messenger. Na Merkúre by človek vážiaci 80 kg vážil sotva viac ako 30 kg.

Venuša

Táto planéta sa niekedy nazýva „sestra Zeme“, pretože hmotnosť a veľkosť Venuše a Zeme sa od seba príliš nelíšia. Venuša je len o niečo menšia ako naša domovská planéta. Výskum sovietskych vedcov raketovej a vesmírnej korporácie Energia. Korolev, ktorý v roku 1967 vyslal kozmickú loď Venera 1, ukázal, že váha človeka sa tu nebude príliš líšiť od hmotnosti na Zemi. Hmotnosť 80 kilogramov by na Venuši klesla na 72 a pol kila.

Mars

Hmotnosť Marsu je 10,7% hmotnosti Zeme. Od 60. rokov minulého storočia Mars aktívne študujú naši aj zahraniční vedci. Boli sem vyslané misie „Mars“ a „Phobos“ (ZSSR), „Mariner“, „Viking“ (USA), „Mangalyan“ (India) atď.

Vďaka týmto štúdiám vieme, že na Marse sa hmotnosť človeka, ktorá je na Zemi 80 kg, zníži na 30 kg.

Jupiter

Hmotnosť Jupitera je 318 hmotností Zeme. Pomocou štartu sond Pioneer (ZSSR), Voyager (USA) a ďalších bolo možné študovať Jupiter, zloženie jeho atmosféry, hmotnosť a ďalšie parametre.

Hmotnosť človeka (ak váži 80 kg) by tu dosahovala 189 kg. Malo by sa vziať do úvahy, že hmotnosť je uvedená pre hornú vrstvu oblakov, a nie pre pevný povrch, ktorý je na Jupiteri taký hlboký, že vedci vedia len málo o procesoch, ktoré sa tam vyskytujú.

Saturn

Hmotnosť tejto planéty je 95 hmotností Zeme. V týchto dňoch bol Saturn skúmaný pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu, ako aj programov štartu kozmických lodí Pioneer a Voyager.

Na hranici vrstvy oblakov Saturnu sa hmotnosť akéhokoľvek telesa blíži k hmotnosti Zeme, takže 80 kilogramov sa tu zmení na 73. Faktom je, že štúdie ukázali extrémne nízku hustotu tejto planéty. Je menšia ako hustota vody.

Urán

Výskum programu Voyager 2 umožnil vedcom zistiť, že hmotnosť Uránu sa rovná 14 hmotnostiam Zeme. Kvôli nízkej hustote by sa však hmotnosť človeka na Uráne len málo líšila od jeho hmotnosti na Zemi. Z 80 kilogramov by zostalo 71 kg.

Neptún

Neptún má hmotnosť rovnajúcu sa 17 hmotnostiam Zeme. Na tomto „plynovom obrovi“ tak ďalekom od Slnka, že sa mu niekedy hovorí „ľadový gigant“, by hmotnosť človeka, ktorá sa na Zemi rovná 80 kg, dosiahla 90 kilogramov.

Pluto

Toto drobné nebeské teleso, ktorého hmotnosť je 0,0025 hmotnosti Zeme (teda 500-krát ľahšie ako Zem!), bolo objavené v roku 1930. Sovietski vedci v 50-tych rokoch minulého storočia navrhli, že Pluto nie je planéta v pravom slova zmysle, ale patrí k nebeským telesám nazývaným „trpasličí planéty“. V roku 2006 Pluto stratilo svoj „titul“ ako planéta a bolo klasifikované ako trpasličí planéta.Človek, ktorý na Zemi váži 80 kilogramov, by na Plutu vážil iba 5 kilogramov.

Okrem Slnka je planéta Jupiter skutočne najväčšou veľkosťou a hmotnosťou v našej slnečnej sústave; nie bez dôvodu je pomenovaná po hlavnom a najmocnejšom bohovi starovekého panteónu - Jupiterovi v rímskej tradícii (známy ako Zeus, v gréckej tradícii). Aj planéta Jupiter je opradená mnohými záhadami a na stránkach nášho vedeckého webu bola spomenutá viackrát. V dnešnom článku zhromažďujeme všetky informácie o tejto zaujímavej obrovskej planéte, takže vpred k Jupiteru.

Kto objavil Jupiter

Najprv však trochu histórie objavu Jupitera. V skutočnosti už babylonskí kňazi a astronómovia starovekého sveta na čiastočný úväzok dobre poznali Jupitera, práve v ich dielach boli prvé zmienky o tomto obrovi v histórii. Ide o to, že Jupiter je taký veľký, že ho bolo možné vždy vidieť na hviezdnej oblohe voľným okom.

Slávny astronóm Galileo Galilei ako prvý študoval planétu Jupiter cez ďalekohľad a objavil aj štyri najväčšie mesiace Jupitera. V tom čase bol objav Jupiterových mesiacov dôležitým argumentom v prospech Kopernikovho heliocentrického modelu (že stredom nebeskej sústavy je, a nie Zem). A sám veľký vedec bol prenasledovaný inkvizíciou za svoje revolučné objavy v tom čase, ale to je iný príbeh.

Následne sa mnohí astronómovia pozreli na Jupiter cez svoje teleskopy, pričom urobili rôzne zaujímavé objavy, napríklad astronóm Cassini objavil na povrchu planéty veľkú červenú škvrnu (viac o nej napíšeme nižšie) a vypočítal aj periódu rotácie a diferenciál rotácia atmosféry Jupitera. Astronóm E. Bernard objavil posledný satelit Jupitera, Amatheus. Pozorovania Jupitera pomocou čoraz výkonnejších ďalekohľadov pokračujú dodnes.

Vlastnosti planéty Jupiter

Ak porovnáme Jupiter s našou planétou, potom je veľkosť Jupitera 317-krát väčšia ako veľkosť Zeme. Okrem toho je Jupiter 2,5-krát väčší ako všetky ostatné planéty slnečnej sústavy dohromady. Čo sa týka hmotnosti Jupitera, je 318-krát väčšia ako hmotnosť Zeme a 2,5-krát väčšia ako hmotnosť všetkých ostatných planét slnečnej sústavy dohromady. Hmotnosť Jupitera je 1,9 x 10 x 27.

Teplota Jupitera

Aká je teplota na Jupiteri cez deň a v noci? Vzhľadom na veľkú vzdialenosť planéty od Slnka je logické predpokladať, že na Jupiteri je chladno, ale nie všetko je také jednoduché. Vonkajšia atmosféra obra je skutočne dosť studená, teplota je tam približne -145 stupňov C, ale keď sa posuniete o niekoľko stoviek kilometrov hlbšie do planéty, otepľuje sa. A nielen teplejšie, ale jednoducho horúce, keďže na povrchu Jupitera môže teplota dosiahnuť až +153 °C. Takýto silný teplotný rozdiel je spôsobený tým, že povrch planéty pozostáva z horenia a uvoľňovania tepla. Vnútorné časti planéty navyše vyžarujú ešte viac tepla, ako samotný Jupiter prijíma od Slnka.

To všetko dopĺňajú najsilnejšie búrky zúriace na planéte (rýchlosť vetra dosahuje 600 km za hodinu), ktoré miešajú teplo vychádzajúce z vodíkovej zložky Jupitera so studeným vzduchom atmosféry.

Existuje život na Jupiteri

Ako vidíte, fyzikálne podmienky na Jupiteri sú veľmi drsné, takže vzhľadom na nedostatok pevného povrchu, vysoký atmosférický tlak a vysokú teplotu na samom povrchu planéty nie je život na Jupiteri možný.

Atmosféra Jupitera

Atmosféra Jupitera je obrovská, rovnako ako samotný Jupiter. Chemické zloženie atmosféry Jupitera je z 90% vodík a 10% hélium, atmosféra obsahuje aj niektoré ďalšie chemické prvky: amoniak, metán, sírovodík. A keďže Jupiter je plynný obr bez pevného povrchu, neexistuje žiadna hranica medzi jeho atmosférou a samotným povrchom.

Ak by sme ale začali zostupovať hlbšie do útrob planéty, všimli by sme si zmeny v hustote a teplote vodíka a hélia. Na základe týchto zmien vedci identifikovali také časti atmosféry planéty, ako sú troposféra, stratosféra, termosféra a exosféra.

Prečo Jupiter nie je hviezda

Čitatelia si možno všimli, že svojim zložením a najmä prevahou vodíka a hélia je Jupiter veľmi podobný Slnku. V tejto súvislosti vyvstáva otázka, prečo je Jupiter stále planétou a nie hviezdou. Faktom je, že jednoducho nemal dostatok hmoty a tepla na to, aby začal fúziu atómov vodíka na hélium. Podľa vedcov potrebuje Jupiter zväčšiť svoju súčasnú hmotnosť 80-krát, aby sa spustili termonukleárne reakcie, ku ktorým dochádza na Slnku a iných hviezdach.

Fotografia planéty Jupiter

Povrch Jupitera

Kvôli absencii pevného povrchu na obrovskej planéte vedci považovali za určitý konvenčný povrch najnižší bod v jej atmosfére, kde je tlak 1 bar. Rôzne chemické prvky, ktoré tvoria atmosféru planéty, prispievajú k vzniku farebných oblakov Jupitera, ktoré môžeme pozorovať v ďalekohľade. Práve oblaky amoniaku sú zodpovedné za červeno-biele pruhované sfarbenie planéty Jupiter.

Veľká červená škvrna na Jupiteri

Ak pozorne preskúmate povrch obrovských planét, určite si všimnete charakteristickú veľkú červenú škvrnu, ktorú si ako prvý všimol astronóm Cassini pri pozorovaní Jupitera koncom 16. storočia. Čo je táto veľká červená škvrna Jupitera? Podľa vedcov ide o veľkú atmosférickú búrku, takú veľkú, že na južnej pologuli planéty zúri už viac ako 400 rokov a možno aj dlhšie (vzhľadom na to, že mohla vzniknúť dávno predtým, ako ju uvidela Cassini).

Aj keď nedávno astronómovia zaznamenali, že búrka začala pomaly ustupovať, pretože veľkosť škvrny sa začala zmenšovať. Podľa jednej hypotézy nadobudne veľká červená škvrna do roku 2040 kruhový tvar, no nie je známe, ako dlho vydrží.

Vek Jupitera

V súčasnosti nie je známy presný vek planéty Jupiter. Ťažkosti pri jeho určovaní spočívajú v tom, že vedci ešte nevedia, ako Jupiter vznikol. Podľa jednej hypotézy Jupiter, podobne ako iné planéty, vznikol zo slnečnej hmloviny asi pred 4,6 miliardami rokov, no je to len hypotéza.

Jupiterove prstence

Áno, Jupiter, ako každá slušná obrovská planéta, má prstence. Samozrejme, nie sú také veľké a nápadné ako tie jeho suseda. Jupiterove prstence sú tenšie a slabšie, s najväčšou pravdepodobnosťou pozostávajú z látok vyvrhnutých obrovskými satelitmi pri zrážkach s putujúcimi asteroidmi a.

Mesiace Jupitera

Jupiter má až 67 satelitov, čo je v podstate viac ako všetky ostatné planéty v slnečnej sústave. Satelity Jupitera sú pre vedcov veľmi zaujímavé, pretože medzi nimi sú také veľké exempláre, že ich veľkosť presahuje niektoré malé planéty (napríklad „nie planéty“), ktoré majú tiež značné zásoby podzemnej vody.

Rotácia Jupitera

Jeden rok na Jupiteri trvá 11,86 pozemského roka. V tomto časovom období Jupiter vykoná jednu otáčku okolo Slnka. Rýchlosť obehu planéty Jupiter je 13 km za sekundu. Dráha Jupitera je mierne naklonená (asi 6,09 stupňa) v porovnaní s rovinou ekliptiky.

Ako dlho trvá let na Jupiter?

Ako dlho trvá let na Jupiter zo Zeme? Keď sú Zem a Jupiter k sebe najbližšie, sú od seba vzdialené 628 miliónov kilometrov. Ako dlho bude trvať moderným vesmírnym lodiam prekonať túto vzdialenosť? Výskumnému raketoplánu Voyager 1, ktorý NASA spustila v roku 1979, let k Jupiteru trval 546 dní. Pre Voyager 2 trval podobný let 688 dní.

• Napriek svojej skutočne gigantickej veľkosti je Jupiter zároveň najrýchlejšou planétou v slnečnej sústave, pokiaľ ide o rotáciu okolo svojej osi, takže jedna otáčka okolo svojej osi zaberie iba 10 našich hodín, takže deň na Jupiteri sa rovná 10 hodiny.
• Oblaky na Jupiteri môžu mať hrúbku až 10 km.
• Jupiter má intenzívne magnetické pole, ktoré je 16-krát silnejšie ako magnetické pole Zeme.
• Je celkom možné vidieť Jupiter na vlastné oči a pravdepodobne ste ho videli viac ako raz, len ste nevedeli, že je to Jupiter. Ak na hviezdnej nočnej oblohe vidíte veľkú a jasnú hviezdu, potom je to s najväčšou pravdepodobnosťou on.

Planéta Jupiter, video

A na záver zaujímavý dokument o Jupiteri.