какая атмосфера на юпитере
Атмосфера Юпитера
На самом деле, глупо определять наличие атмосферы Юпитера, потому что это и есть вся планета, так как у него отсутствует твердая кора. Это сплошная водородная и гелиевая масса с примесями других газов и воздуха. Давайте посмотрим, как выглядит атмосфера Юпитера и какими химическими элементами представлена.
Атмосферный состав
Перед вами огромное скопление водорода (90%). Оставшиеся 10% – гелий, а также небольшое количество метана, аммиака, серы и паров воды. Атмосферная структура Юпитера представлена на фото.
Структура атмосферы Юпитера
Если продвигаться от внешних слоев к внутренним, то ощущается рост температуры и давления. Именно поэтому газы делятся на слои. В глубине, водород трансформируется из газа в жидкость, а также может стать металлическим.
Атмосферный слой
Перед вами крупный план Большого Красного Пятна, снятый аппаратом Вояджер
Ученые подсчитали, что на атмосферной поверхности давление равняется одному бару, что соответствует ситуации на земной поверхности. Дальше идет тропосфера (50 км). Она представлена аммиаком, гидросульфидом аммония и водой, образующими привлекательные и заметные красные и белые линии. Белые (более холодные) называют зонами (газ поднимается), а красные – поясами (газы падают).
График зависимости давления и температуры от глубины атмосферы
Выше нее расположена термосфера (1000 км над поверхностью) с температурой в 725°C. Именно здесь на полюсах и происходят полярные сияния. Кроме того, термосфера способна создавать слабое свечение, которое не позволяет ночному небу полностью погрузиться во мрак. Слой нагревается частичками из магнитосферы, а также Солнцем.
На самой верхушке находится экзосфера, в которой частички газа распространяются в комическое пространство. У нее нет четкого разделения.
Большое Красное Пятно в атмосфере Юпитера
Благодаря красным и белым полосам, Юпитер поражает своей красотой. Выдающейся особенностью выступает Большое Красное Пятно. Его обнаружили еще в 1600-х годах. Она представляет собою сильнейшую бурю, расположенную в южной стороне от экваториальной линии. Эти ураганы можно заметить в телескопы.
Большое красное Юпитера. Фотография сделана космическим аппаратом Вояджер
На вращение у циклона уходит 6 дней. Он настолько огромен, что туда легко поместится две Земли. Правда, последние исследования говорят, что он может сокращаться.
Так как Большое Красное Пятно холоднее, чем полоса, то должно находиться выше в атмосфере планеты Юпитер. Пока нет точных данных о причине появления красного света.
Пройдя треть пути к планете, водород становится металлическим, из-за чего вырабатываются электрические заряды. Это и помогает контролировать сильное магнитное поле. Юпитер крайне быстро вращается вокруг оси (раз в 9.9 часов), поэтому без труда подпитывает поле электричеством.
Магнитное поле Юпитера в 20 раз превосходит земное. Более того, радиолюбители могут услышать электромагнитные бури. Порой эти сигналы даже сильнее солнечных.
Атмосфера Юпитера. Интересные факты
Атмосфера Юпитера, на самом деле, и есть вся эта огромная планета. У газового гиганта нет твердой поверхности, на которую можно было бы посадить космический корабль. Известно, что Юпитер почти полностью состоит из водорода и гелия. В его атмосфере присутствует лишь небольшая примесь других газов, составляющих крошечный процент от ее состава.
Атмосфера Юпитера является одной из основных научных целей миссии НАСА «Юнона». Она начала свою работу на орбите вокруг планеты в 2016 году. Космический аппарат должен провести точные измерения количество воды, которое содержит атмосфера Юпитера. Эта информация должна помочь ученым получить лучшее понимание о том, как сформировалась Солнечная система.
Атмосфера Юпитера. Состав
По мере продвижения от внешних краев Юпитера к его центру давление и температура повышаются. Это вызывает разделение газов на слои. В глубинах газового гиганта водород становится жидким. И даже может начать проявлять свойства металла.
Юпитер может похвастаться просто колоссальными запасами водорода и гелия. И это делает его самой массивной планетой в Солнечной системе.
Транзит Ио. Мозаичная композитная фотография. Кассини, 1 января 2001 г. (Изображение предоставлено NASA / JPL-Caltech / Michael Benson / Kinetikon Pictures).
Слои атмосферы Юпитера
Для того, чтобы сделать свою работу удобнее, астрономы установили точкой отсчета так называемое «дно атмосферы» самой большой планеты Солнечной системы. Это позволило систематизировать слои, которые имеет атмосфера Юпитера.
«Дно атмосферы», — это точка, в которой по расчетам ученых, атмосферное давление будет равно одному бару. То есть столько же, сколько и на поверхности Земли.
Слой, находящийся над «поверхностью» Юпитера, известен как тропосфера. Он простирается примерно 50 на километров. Тропосфера содержит аммиак, гидросульфид аммония и воду. Именно эти соединения образуют характерные красные и белые полосы, видимые с Земли. Более холодные белые полосы известны как зоны, а более темные красные называются поясами. Газы внутри зон поднимаются вверх, а внутри поясов — опускаются вниз.
Ветры обычно держат эти две области отдельно друг от друга. Но иногда ледяные белые облака перекрывают красные полосы, заставляя их на некоторое время исчезать. Тропосфера также содержит плотные облака, состоящие из воды. Они тоже влияют на динамику атмосферы.
По мере того, как мы продвигаемся все выше в тропосферу, температура постепенно повышается.
Следующий слой, стратосфера, простирается почти на 320 км над «поверхностью». Здесь стоит туман из углеводородов. Температура в этой области достигает минус 100 по Цельсию. И становится тем выше, чем больше становится расстояние от условной нулевой точки. Стратосфера, как и тропосфера, нагревается Солнцем. Эта область заканчивается там, где давление составляет одну тысячную от нормального земного давления.
Дальше идет термосфера. Температура здесь поднимается примерно до 725 градусов по Цельсию. Полярные сияния, которые наблюдаются вокруг полюсов Юпитера, родом именно из этих мест. Термосфера нагревается частицами, находящимися в магнитосфере. А также Солнцем.
Самым внешним слоем атмосферы Юпитера является экзосфера. Из этой области частицы газа могут улетать в космос. Четкой границы экзосфера не имеет. И она плавно переходит в космическое пространство.
Изображение предоставлено NASA / ESA / A. Simon-Miller (Центр космических полетов имени Годдарда. НАСА)
Большое Красное Пятно
В дополнение к красно-белым полосам, которые делают Юпитер визуально ошеломляющим зрелищем, планета также может похвастаться еще одной выдающейся особенностью. Она известна как Большое Красное Пятно. Это место на самом деле является мощным штормом. Он расположен к югу от экватора планеты. Этот колоссальный ураган легко можно увидеть с помощью земных телескопов.
Юпитерианскому циклону требуется около шести земных суток, чтобы совершить полный оборот вокруг своей оси. И он настолько большой, что в него можно поместить две Земли. Однако недавние исследования говорят о том, что этот гигантский шторм, который наблюдается уже более 350 лет, постепенно уменьшается в размерах.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Свойства атмосферы планеты Юпитер
Атмосфера Юпитера своими физическими и химическими характеристиками напоминает солнечную, но имеет недостаточную для возникновения термоядерных (вызывающих выделение энергии) реакций массу. Потому эту планету часто именуют «звездой, которая не состоялась».
Атмосфера Юпитера: химический состав
Строгой границы атмосферы и тверди нет, как и самой тверди: под газовой оболочкой находится океан из расплавленного водорода.
Состав атмосферы:
Сам Юпитер состоит из тех же соединений.
Слои атмосферы
Атмосфера Юпитера разделена на слои:
Циркуляция воздушных масс
В местной атмосфере отчетливо наблюдаются движения воздушных масс, что объяснимо двумя причинами:
Поясная циркуляция воздушных масс происходит преимущественно параллельно экватору. По мере удаления от него потоки несколько меняют направление, сворачивая к полюсам, и замедляются. Если у экватора они движутся со скоростью 140 м/с, то в средних широтах замедляются, а у полюсов постепенно стихают до полного штиля.
Зональная циркуляция видна наблюдателям по светлой окраске потоков, которую им придает аммиак, застывший в виде кристаллов, а также по темным границам слоя облакам.
Зональные и поясные потоки неминуемо соприкасаются, образуя в точках контакта мощные вихри.
Воздух движется с одинаковой скоростью и не меняя своего направления — снизу вверх.
Большое красное пятно — БКП
350 лет назад в атмосфере Юпитера европейский астроном Дж. Кассини заметил ураган, который по своим размерам превосходил Землю. Явление назвали Большим Красным Пятном — БКП. На его краях наблюдается беспорядочное вихревое движение воздушных масс. Ближе к центру ураган становится спокойнее.
БКП немного холоднее, чем окружающая его атмосфера, он вращается вокруг Юпитера, делая оборот за 6 местных суток.
За последнее столетие ураган уменьшился вдвое по сравнению со своим первоначальным размером, но все равно имеет существенные габариты. Точный возраст этого пятна до сих пор не установлен.
Современные исследования
Космические зонды исследовавшие планету Юпитер:
Интересные факты и тайны
Это одно из небесных тел, наблюдения за которым начались в глубокой древности, но все его тайны до сих пор не разгаданы.
Оно было названо в честь главного римского бога, и это обоснованно, потому что Юпитер:
Ученые много лет спорят о возможности зарождения жизни на Юпитере. Многие считают условия там благоприятными, способными привести к появлению сложной органики. Однако отсутствие воды на планете и расплавленное состояние ее поверхности не дают шанса возникнуть знакомым науке формам жизни.
Атмосфера Юпитера
Юпитер – планета, которая полностью еще не подвержена изучению. Большинство элементов, находящихся на ней, вызывают множество вопросов среди ученых. Особенно их интересует атмосфера Юпитера, которая, в сущности, и представляет всю планету, так как у нее нет твердой коры.
Химический состав
Атмосфера Юпитера состоит из нескольких элементов:
Однако на Юпитере есть глобальный океан, который образуется из-за давления. Под действием такой силы состояние водорода меняется на жидкое. При этом человек, взглянув на планету с Земли, не может его рассмотреть. В доступности для приборов только самый верхний слой.
Под действием соединительных процессов между серой и фосфором планета приобретает оранжевый оттенок. При этом насыщенность облаков меняется в зависимости от соотношения этих двух элементов.
Слои атмосферы
Атмосфера Юпитера состоит из нескольких слоев, каждый из которых имеет определенный состав и температуру:
При этом именно в тропосфере можно заметить линии красного (пояса) и белого цвета (зоны). Их разделение происходит посредствам ветровых потоков. Однако в некоторых ситуациях они накладываются друг на друга, затмевая. Температура этого слоя достигает минус 160°C. В стратосфере же этот показатель ниже на минус 60°C.
В следующем слое происходит особенное явление природы – полярное сияние. Оно возникает на полюсах. Кроме этого в термосфере может образовывать еще одно световое явление, которое не позволяет небу полностью покрыться темнотой.
Отличительной чертой последнего слоя является практическое отсутствие границ с космическим пространством.
Кругооборот воздушных масс планеты
Атмосфера Юпитера находится в постоянном движении, которое возникает из-за двух факторов:
В процессе движения зоны и пояса располагаются в параллельном направлении от экватора. При увеличении широты, скорость местных ветров изменяется. В области экватора показатель скорости не превышает 140 м\с, а в области полюсов этот параметр значительно ниже.
Основная разница между зонами и поясами заключается в потоках. В первом случае они восходящие, а во втором нисходящие. В зонах облака принимают светлые оттенки из-за застывших кристаллов аммиака. В поясах наоборот темные оттенки, из-за воздействия другого элемента – кристаллов гидросульфида аммония.
Во время движения, если зона и пояс соприкоснулись, то в результате такого контакта образуется мощный вихрь.
Юпитер — Большое красное пятно уменьшается в размере (15 мая 2014 г.).
Буря Большое Красное Пятно
Состав атмосферы Юпитера включает множество элементов, которые влияют на образование красных и белых полос. Они предают планете красивый и завораживающий внешний вид. Особенно широкой популярностью пользуется, открытое в 1600-х года Большое Красное Пятно. Оно хорошо прослеживается при изучении планеты в специальные приборы. Рассмотреть такую сильную бурю можно, если навести телескоп в южную часть Юпитера, под экваториальную линию. Так как температура Большого Красного Пятна намного ниже, то расположен он выше атмосферного слоя планеты. Чтобы сделать полный круг вращения у бури уходит 6 дней.
Такой циклон имеет огромные размеры. По мнению многих исследователей, в него может поместиться две планеты Земля.
У атмосферы планеты есть множество сторон, которые еще полностью не изучены. Поэтому за Юпитером ежедневно наблюдает множество ученных со всего света, которые готовы фиксировать все новые открытия.
Планета Юпитер
Общие сведения о Юпитере
Юпитер – это пятая по удаленности от Солнца планета (пятая планета Солнечной системы).
Юпитер относится к газовым гигантам и назван в честь верховного древнеримского бога, аналога древнегреческому Зевсу.
У Юпитера на данный моменты обнаружены 79 естественных спутников.
Юпитер известен людям с древних времен. В месопотамской культуре планета называлась «Белая звезда». Подробное описание 12-летнего цикла движения Юпитера было дано китайскими астрономами, называвшими планету «Звезда года». Греки именовали его «Звезда Зевса».
Соседями Юпитера являются Сатурн и Марс, который отделен от гиганта поясом астероидов.
Наиболее признанная модель строения Юпитера предполагает, что он состоит из атмосферы, слоя металлического водорода и каменного ядра.
Форма магнитного поля у Юпитера сильно сплюснута и напоминает диск.
У Юпитера есть слабые кольца, обнаруженные во время прохождения «Voyager-1» мимо планеты в 1979 году.
Орбита Юпитера
Среднее расстояние от Юпитера до Солнца 778,57 миллиона километров (5,2 астрономической единицы).
Перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты): 740,574 миллиона километров (4,95 астрономической единицы).
Афелий (самая далекая от Солнца точка орбиты): 816,521 миллиона километров (5,458 астрономической единицы).
Средняя скорость движения Юпитера по орбите составляет около 13,07 километра в секунду.
Один оборот вокруг Солнца планета совершает за 11,86 земных лет.
Год на планете составляет 398,88 юпитерианских суток.
Расстояние от Юпитера до Земли варьируется в пределах от 588 до 967 миллионов километров.
Направление вращения Юпитера соответствует направлению вращения всех (кроме Венеры и Урана) планет Солнечной системы.
3D-модель Юпитера
Физические характеристики Юпитера
Юпитер – первая по размеру планета в Солнечной системе.
Средний радиус Юпитера составляет 69 911 ± 6 километров, то есть около 11 радиусов Земли.
Площадь поверхности Юпитера составляет 62,1796 миллиарда квадратных километров.
Средняя плотность Юпитера составляет 1,326 грамм на кубический сантиметр.
Ускорение свободного падения на Юпитера равно 24,79 метра на секунду в квадрате (2,535 g).
Масса Юпитера равна 1,8986 х 10 27 килограмм, что составляет около 317,8 масс Земли.
Сравнительные размеры Юпитера и Земли
Атмосфера Юпитера
Атмосферное давление Юпитера составляет от 20 до 220 килопаскалей.
Двумя основными компонентами атмосферы Юпитера являются молекулярный водород (около 89,8 ± 2%) и гелий (10,2 ± 2%).
В атмосфере Юпитера можно выделить экзосферу, термосферу, стратосферу, тропопаузу, тропосферу.
В термосфере Юпитер теряет с излучением значительную часть своего тепла, здесь формируются полярные сияния и ионосфера.
Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 километров в час.
Юпитер демонстрирует яркие и устойчивые полярные сияния вокруг обоих полюсов.
Исследование Юпитера
В начале XVII века Галилео Галилей изучал Юпитер с помощью телескопа и открыл четыре крупнейших спутника гиганта: Ганимед, Ио, Каллисто и Европа. Сегодня эти луны известны как «Галилеевы спутники».
В 1660-х годах Джованни Кассини обнаружил на Юпитере полосы и пятна.
Первым окружение Юпитера посетил зонд NASA «Pioneer 10».
Систему Юпитера посетили семь аппаратов пролетной траектории («Pioneer 10», «Pioneer 11», «Voyager-1», «Voyager-2», «Ulysses», «Cassini», «New Horizons») и два орбитальных («Galileo» и «Juno»).
Активно проводятся исследования Юпитера как с помощью наземных, так и с помощью космических телескопов, в частности телескопа «Hubble».
Интересные факты о Юпитере
В 1970-х годах американский астроном Карл Саган высказывался по поводу возможности существования в верхних слоях атмосферы Юпитера жизни на основе аммиака.
Большое красное пятно – это уникальный долгоживущий и самый гигантский ураган Солнечной системы. Его текущий диаметр 15 000 x 30 000 километров (для сравнения, диаметр Земли составляет около 12 700 километров).
Точный химический состав внутренних слоев Юпитера невозможно определить современными методами наблюдений.
В областях Юпитера, на которые падают тени от его крупных спутников, температура поверхности повышается, а не понижается, как можно было бы ожидать.
Спутники Юпитера, названия которых заканчиваются на букву «е» (Карме, Синопе, Ананке, Пасифе и другие), обращаются вокруг планеты в обратном (ретроградном) направлении.