Aqueles que observaram as estrelas atentamente pelo menos uma vez à noite não poderiam deixar de notar o ponto luminoso, que com seu brilho e tamanho se destaca do resto. Esta não é uma estrela distante cuja luz nos alcança há milhões de anos. Ela brilha em Júpiter - o maior planeta do sistema solar. No momento da aproximação mais próxima da Terra, esse corpo celeste se torna mais perceptível, perdendo em brilho para nossos outros companheiros espaciais, Vênus e a Lua.
O maior dos planetas do nosso sistema solar tornou-se conhecido pelas pessoas muitos milhares de anos atrás. O próprio nome do planeta fala de seu significado para a civilização humana: por respeito ao tamanho do corpo celeste, os antigos romanos deram-lhe um nome em homenagem à principal divindade antiga - Júpiter.
O planeta gigante, suas principais características
Estudando o sistema solar dentro da zona de visibilidade, uma pessoa notou imediatamente a presença no céu noturno de um enorme objeto espacial. Inicialmente, pensava-se que um dos objetos mais brilhantes no céu noturno era uma estrela errante, no entanto, com o tempo, a natureza diferente desse corpo celeste se tornou clara. O alto brilho de Júpiter é explicado pelo seu tamanho colossal e atinge valores máximos durante a reaproximação do planeta com a Terra. A luz do planeta gigante é -2,94 m de magnitude aparente, perdendo em brilho apenas para o brilho da Lua e Vênus.
A primeira descrição de Júpiter, o maior planeta do sistema solar, data do século VIII a VII aC. e. Os antigos babilônios observaram uma estrela brilhante no céu, personificando-a com o deus supremo Marduk, o santo padroeiro da Babilônia. Em tempos posteriores, os antigos gregos e depois os romanos consideravam Júpiter, juntamente com Vênus, um dos principais luminares da esfera celeste. As tribos germânicas dotaram o planeta gigante de poder místico divino, dando-lhe um nome em homenagem ao seu deus principal, Donar. Além disso, quase todos os astrólogos, astrônomos e previsores da antiguidade sempre em suas previsões e relatórios levaram em conta a posição de Júpiter, o brilho de sua luz. Posteriormente, quando o nível de equipamento técnico possibilitou a realização de observações mais acuradas do espaço, descobriu-se que Júpiter se destaca claramente em comparação com outros planetas do sistema solar.
O tamanho real de um pequeno ponto brilhante em nossa noite tem valores tremendos. O raio de Júpiter na zona equatorial é de 71490 km. Em comparação com a Terra, o diâmetro da gigante do gás é ligeiramente inferior a 140 mil km. Isto é 11 vezes o diâmetro do nosso planeta. Um tamanho tão grande corresponde à massa. O gigante tem uma massa de 1,8986x1027kg e pesa 2,47 vezes mais do que a massa total dos restantes sete planetas, cometas e asteróides pertencentes ao sistema solar.
A massa da Terra é 5.97219x1024 kg, que é 315 vezes menor que a massa de Júpiter.
No entanto, o "rei dos planetas" não é o maior planeta em todos os aspectos. Apesar de seu tamanho e massa enorme, Júpiter é inferior em densidade a 4,16 vezes o nosso planeta, 1326 kg / m3 e 5515 kg / m3, respectivamente. Isto é devido ao fato de que nosso planeta é uma bola de pedra com um núcleo interno pesado. Júpiter é um denso acúmulo de gases cuja densidade é correspondentemente menor que a densidade de qualquer sólido.
Outro fato interessante. Com uma densidade relativamente baixa, a força da gravidade na superfície do gigante de gás é 2,4 vezes maior que os parâmetros terrestres. A aceleração da queda livre em Júpiter será de 24,79 m / s2 (o mesmo valor na Terra é 9,8 m / s2). Todos os parâmetros astrofísicos apresentados do planeta são determinados pela sua composição e estrutura. Ao contrário dos primeiros quatro planetas, Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, pertencentes aos objetos do grupo da Terra, Júpiter lidera a coorte de gigantes gasosos. Como Saturno, Urano e Netuno, o maior planeta conhecido por nós não possui o firmamento da Terra.
O atual modelo de três camadas do planeta dá uma idéia do que realmente é Júpiter. Por trás do envelope gasoso externo, que constitui a atmosfera do gigante gasoso, há uma camada de gelo de água. Neste transparente e visível para dispositivos ópticos parte transparente do planeta termina. Determine que cor a superfície do planeta é tecnicamente impossível. Mesmo com a ajuda do Telescópio Espacial Hubble, os cientistas puderam ver apenas a atmosfera superior de uma enorme bola de gás.
Além disso, se nos movemos para a superfície, surge um mundo sombrio e quente, que consiste de cristais de amônia e hidrogênio metálico denso. Altas temperaturas (6000-21000 K) e uma enorme pressão em excesso de 4000 GPa dominam aqui. O único elemento sólido na estrutura do planeta é o núcleo de pedra. A presença de um núcleo de pedra, que em comparação com o tamanho do planeta tem um diâmetro pequeno, dá ao planeta um equilíbrio hidrodinâmico. É graças a ele que as leis de conservação de massa e energia atuam em Júpiter, mantendo o gigante em órbita e forçando-o a girar em torno de seu próprio eixo. Este gigante não tem limites claramente rastreáveis entre a atmosfera e o resto central do planeta. No ambiente científico, é considerado uma superfície condicional do planeta, onde a pressão é de 1 bar.
A pressão na alta atmosfera de Júpiter é baixa e é de apenas 1 atm. Mas aqui reina o reino do frio, já que a temperatura não cai abaixo da marca - 130 ° C.
A atmosfera de Júpiter contém uma enorme quantidade de hidrogênio, que é ligeiramente diluído com hélio e impurezas de amônia e metano. Isso explica as nuvens coloridas que cobrem densamente o planeta. Os cientistas acreditam que esse acúmulo de hidrogênio ocorreu durante a formação do sistema solar. A matéria cósmica mais dura abaixo da influência de forças centrífugas foi à formação dos planetas terrestres, enquanto as moléculas de gás livres mais leves abaixo da influência das mesmas leis físicas começaram a acumular-se em ramos. Essas partículas de gás e aço tornaram-se o material de construção do qual todos os quatro planetas são compostos - gigantes.
A presença de hidrogênio no planeta em tal quantidade, que é o principal elemento da água, sugere a existência de enormes quantidades de recursos hídricos em Júpiter. Na prática, verifica-se que mudanças bruscas de temperatura e condições físicas no planeta não permitem que as moléculas de água se movam de um estado gasoso e sólido para um líquido.
Parâmetros astrofísicos de Júpiter
O quinto planeta também é interessante por seus parâmetros astrofísicos. Estando atrás do cinturão de asteróides, Júpiter condicionalmente divide o sistema solar em duas partes, exercendo a mais forte influência em todos os objetos espaciais em sua esfera de influência. O planeta mais próximo de Júpiter é Marte, que está constantemente na esfera de influência de um campo magnético e na força da gravidade de um enorme planeta. A órbita de Júpiter tem a forma de uma elipse regular e uma ligeira excentricidade, apenas 0,0488. A esse respeito, Júpiter quase todo o tempo reside em nossa estrela à mesma distância. No seu periélio, o planeta está no centro do sistema solar, a uma distância de 740,5 milhões de km. E, no afélio, Júpiter está a uma distância de 816,5 milhões de km do Sol.
Ao redor do Sol, o gigante se move devagar. Sua velocidade é de apenas 13 km / s, enquanto na Terra esse parâmetro é quase três vezes maior (29,78 km / s). Júpiter faz toda a jornada em torno de nossos luminares centrais em 12 anos. A velocidade do planeta em torno de seu próprio eixo e a velocidade do planeta em órbita são fortemente influenciadas pelo vizinho de Júpiter - o enorme Saturno.
Incrível em termos de astrofísica e a posição do eixo do planeta. O plano equatorial de Júpiter é apenas 3,13 ° defletido do eixo orbital. Em nossa Terra, o desvio axial do plano orbital é de 23,45 °. O planeta está deitado de lado. Apesar disso, a rotação de Júpiter em torno de seu próprio eixo ocorre com grande velocidade, o que leva à compressão natural do planeta. De acordo com este indicador, a gigante do gás é a mais rápida no nosso sistema estelar. Júpiter gira um pouco menos de 10 horas em torno de seu próprio eixo. Para ser mais preciso, o dia cósmico na superfície do gigante gasoso é de 9 horas e 55 minutos, enquanto o ano jupteriano dura 10.475 dias terrestres. Devido a estas características da localização do eixo de rotação, não há estações em Júpiter.
No ponto mais próximo, Júpiter está localizado a uma distância de 740 milhões de km do nosso planeta. Este caminho moderno sonda espacial voando no espaço a uma velocidade de 40.000 quilômetros por hora, superados de diferentes maneiras. A primeira espaçonave na direção de Júpiter "Pioneer 10" foi lançada em março de 1972. O último dos veículos, lançado na direção de Júpiter, foi a sonda automática "Juno". A sonda espacial foi lançada em 5 de agosto de 2011 e apenas cinco anos depois, no verão de 2018, alcançou a órbita do "planeta-rei". Durante o vôo, o aparelho Yunona fez um caminho de 2,8 bilhões de quilômetros.
Satélites do planeta Júpiter: por que existem tantos?
Não é difícil adivinhar que dimensões tão impressionantes do planeta determinam a presença de um grande séquito. Pelo número de satélites naturais, Júpiter não tem igual. Existem 69 deles. Neste conjunto também existem gigantes reais, comparáveis em tamanho a um planeta de pleno direito e muito pequenos, pouco visíveis com a ajuda de telescópios. Júpiter tem seus próprios anéis, semelhantes ao sistema de anéis de Saturno. Os menores elementos de partículas, capturados pelo campo magnético do planeta diretamente do espaço durante a formação do planeta, tornaram-se os anéis de Júpiter.
Um número tão grande de satélites se deve ao fato de Júpiter ter o campo magnético mais forte, que tem um impacto enorme em todos os objetos vizinhos. A força de atração do gigante de gás é tão grande que permite a Júpiter manter em torno de si uma extensa família de satélites. Além disso, a ação do campo magnético do planeta é suficiente para atrair todos os objetos espaciais itinerantes. Jupiter realiza a função de um escudo espacial no Sistema Solar, capturando cometas e grandes asteróides do espaço exterior. A existência relativamente calma dos planetas interiores é explicada precisamente por esse fator. A magnetosfera de um planeta enorme é mais poderosa que o campo magnético da Terra várias vezes.
Pela primeira vez Galileo Galilei reuniu-se com os satélites do gigante do gás em 1610. Em seu telescópio, o cientista viu quatro satélites se movendo ao redor de um enorme planeta. Este fato confirmou a ideia de um modelo heliocêntrico do sistema solar.
O tamanho desses satélites, que podem até competir com alguns planetas do sistema solar, é incrível. Por exemplo, o satélite Ganimedes é maior em tamanho que Mercúrio, o menor planeta do sistema solar. Poucos Mercúrio é inferior e outro satélite gigante - Callisto. Uma característica distintiva do sistema de satélites de Júpiter é que todos os planetas que giram em torno da gigante gasosa têm uma estrutura sólida.
Os tamanhos dos satélites mais famosos de Júpiter são os seguintes:
- Ganimedes tem um diâmetro de 5260 km (o diâmetro de Mercúrio é 4879 km);
- Calisto tem um diâmetro de 4820 km;
- O diâmetro de Io é igual a 3642 km;
- A Europa tem um diâmetro de 3122 km.
Alguns satélites estão mais próximos do planeta mãe, outros - mais longe. A história do surgimento de grandes satélites naturais ainda não foi divulgada. Provavelmente estamos lidando com pequenos planetas que uma vez rodaram com Júpiter na vizinhança. Pequenos satélites são fragmentos de cometas destruídos que chegam ao sistema solar a partir da nuvem de Oort. Um exemplo é a queda em Júpiter do cometa Shoemaker-Levy, observada em 1994.
São os satélites de Júpiter que representam os objetos de interesse para os cientistas, já que são mais acessíveis e similares em estrutura aos planetas do grupo terrestre. O próprio gigante do gás representa um ambiente hostil à humanidade, onde é inconcebível sugerir a existência de quaisquer formas conhecidas de vida.
