Jupiter

1. Jupiter Michal Višňovský

2. Pomenovanie • Jupiter – bol pomenovaný podľa rímskeho boha, Jupiter - Pán nebeského sveta, najvyššie božstvo italských kmeňov, boh jasného neba, boh blesku.

3. Atmosféra • Jupiter zahaľuje oblačná atmosféra, ktorej hrúbka dosahuje až 100 km. Na rôznych úrovniach sa utvárajú oblaky rozličného zloženia – v závislosti od teploty a tlaku, ktoré sú tým vyššie, v čím nižšej vrstve sa oblaky nachádzajú. Nevyskytuje sa nijaká hmota v pevnom skupenstve. Veľká gravitačná sila spôsobuje skvapalňovanie vodíka a hélia. V hĺbkach sa kvapalný vodík správa ako rozžeravený kov, prúdenie tepla vytvára silnú magnitosféru, siahajúcu do vzdialenosti miliónov kilometrov. Predpokladá sa, že v strede Jupitera je kamenné jadro. • Najvýznamnejšie zložky atmosféry vodík (takmer 90 %) hélium (10 %), ďalšie zložky atmosféry sú metán, čpavok, etán, acetylén, vodná para, fosforovodík, oxid uhoľnatý, tetrahydrid germánia.

4. Atmosféra je rozdelená do 3 vrstiev: • spodná vrstva: • vyskytuje sa od jadra až do vzdialenosti 46 tis. km, nachádza sa tam kvapalný kovový vodík (nebol ešte teoreticky vedcami dokázaný). • horná vrstva: • v nej sa nachádza kvapalný molekulový vodík, tlak v tejto vrstve je okolo 300 MPa teplota približne 11 000 K. • posledná vrstva : • má hrúbku asi 1 tisíc km.

5. Vysoká rotačná rýchlosť Jupitera spôsobuje, že mraky v jeho atmosfére vytvárajú pásy a zóny, ktoré obiehajú planétu rovnobežne s rovníkom. Pásy sú červené, hnedé, modré – v závislosti od toho, aké zlúčeniny obsahujú, nízko ležiace, relatívne horúce vrstvy mrakov. Zóny sú naopak jasné, vysoko položené chladnejšie vrstvy mrakov. Vo vnútri pásov a zón sa turbulenciou vytvárajú mrakové útvary, ako biele ovály a červené škvrny, sú vlastne obrovské búrkové systémy. Keby bol Jupiter o 80 % hmotnejší, bol by už schopný vyprodukovať ? v jadre dostatok tepla, aby sa stal hviezdou. Aj tak teplota v jeho jadre môže dosahovať? až 30 000 °C. V dôsledku tohoto veľmi horúceho jadra vyžaruje Jupiter dvakrát viac tepla, než ho prijíma zo Slnka

6. Podnebie • V najvyšších vrstvách jovianskej atmosféry dujú silné vetry, ktoré unášajú turbulentné oblačné systémy, obiehajúce obrovskú planétu. Planétu obiehajú aj početné veľké „škvrny“ s pomerne dlhou životnosťou, ktoré možno pozorovať na Jupiteri v každom čase. Pri väčšom rozlíšení štruktúr tvoriacich tieto škvrny vidíme, že sú to rovnako ako Veľká červená škvrna obrovské atmosferické víry. Vedci si dlho mysleli, že ide o hlboké lieviky rotujúcich oblakov, ale štúdiom snímok z Galilea sa ukázalo, že v tieto turbulentné štruktúry nevytvárajú zužujúce sa špirály krútňavou polapených oblakov. Ukázalo sa, že pod krútňavami je relatívne jasná a pokojná atmosféra. Zaujímavá je i štruktúra oblakov v týchto škvrnách. Najhrubšia vrstva oblakov je v strede víru, ale smerom k okrajom sa stenčuje a preťahuje na jednu stranu.

7. Vyzerá to tak, akoby vlhký vietor s nedohľadných hĺbok iónovej atmosféry veľkou rýchlosťou stúpal do jej najhornejších poschodí, kde sa táto centrálna veterná fontána rozptyľuje na všetky strany podobne ako voda zo záhradnej, otáčajúcej sa fontánky. Tieto roztočené vetry strhávajú potom do krútňavy aj amoniakové oblaky. Jupiter má veľmi silné magnetické pole a farebnú atmosféru. Niečo podobné sa deje aj v pozemských hurikánoch, ale hurikány na Jupiteri sú neporovnateľne väčšie.

8. Niekedy je svetlejšia, inokedy tmavšia, najnápadnejšia charakteristika Jupitera, obrovská búrka známa ako Veľká červená škvrna. Z väčšej časti sa nachádza v južnom tropickom pásme, predtým sa vyznačovala nápadnou červeno farbou. Tento útvar pozoroval už v roku 1665 Cassini, čo znamená, že škvrna zostáva na jednom mieste najmenej posledných 300 rokov. Má stálu šírku asi 14000 km, ale jej dĺžka kolísa medzi 30 000 – 40 000 km v perióde niekoľko rokov.

9. Problémy s podstatou Veľkej červenej škvrny trápia vedcov, už veľa rokov. Jedno z možných vysvetlení je, že škvrna je cyklonálnou poruchou, teda obdobou pozemských hurikánov. Na Zemi si Cyklóny zachovávajú svoju intenzitu v dobe, keď sa pohybujú nad morom. Jupiter žiadnu pevninu nemá, preto by mal cyklón vydržať dlhú dobu. Nezabudnuteľnou okolnosťou je i to, že škvrna je v joviografickej šírke, ktorá môže byť oblasťou hurikánov. Okolo svojho stredu sa otočí raz za 6 dní. Dlhotrvajúce búrky sú na Jupiteri bežné. • Výskum sondy GALILEO

10. Mesiace • Nateraz poznáme 61 mesiacov Jupitera (vrátane 12 veľmi malých, nedávno objavených). Delia sa na (1) vnútorné, vrátane štyroch Galileiho mesiacov, ktorých obežné dráhy sú kruhové a v rovine rovníka, (2) stredné, ktoré majú eliptické obežné dráhy so sklonom rovníku Jupitera cca 25 – 46° ,a (3) vonkajšie, ktorých obežné dráhy sú eliptické, pričom mesiace po nich obiehajú retrográdne, t. j. z východu na západ. Posledné dve skupiny tvoria pravdepodobne zachytené asteroidy. Okrem Galileiho mesiacov sú všetky spomínané satelity malé a slabé. Jupiter má slabý prachový prstenec dlhý 100 000 km. • Jupiter sa podobá miniatúrnej slnečnej sústave. Jeho krúžiace satelity zaberajú priestor s priemerom viac než 23 miliónov km. Ich rozmery kolíšu od drobných až po dosť veľké. Štyri mesiace , ktoré objavil Galileo patria tam:

11. IO • „ohnivý mesiac“ • Mesiac Io je geologicky najaktívnejšie teleso v slnečnej sústave. Sopky tu vyvrhujú červenú, žltú a tmavohnedú síru a oxid siričitý až do výšky 400 km. Tento prachový materiál potom padá späť na povrch mesiačika a vytvára útvar podobajúci sa na obrovskú pizzu. Kozmická sonda Voyager 2 získala snímku z takejto sopečnej erupcie, ktorá dosahoval výšku 298 km. Io má aj veľa „horúcich škvŕn“. Jedna z nich, neďaleko sopky Loki, vytvorila lávovité jazero s obvodom dlhým stovky kilometrov. • Je suchá kamenná guľa pokrytá vulkanickým popolom, lávou a siričitou inovaťou. Má priemer 3 642 km, je teda iba o niečo väčšia ako náš Mesiac. Okolo Jupitera obehne za viac ako 17,5 hodiny.

12. Európa • „ľadový mesiac“ • Európa má niečo spoločné so Zemou: ľad. Je ním pokrytý celý veľký povrch mesiaca. Čiary križujúce povrch Európy sú trhliny v ľade, ktoré vznikli asi pri vzájomnom pohybe ľadových krýh. Pod hrubými ľadovými štítmi sa možno nachádza jediný oceán vody v slnečnej sústave, samozrejme okrem Zem. Ak je to tak, potom sa niektorí domnievajú, že by tam mohli plávať živé organizmy. • Je o trochu menšia ako náš Mesiac a pod vrstvou ľadu môže mať oceán ľadovej kaše alebo vody. Má však aj tenučkú atmosféru, ktorá obsahuje vodu.

13. Európa po najtesnejšom oblete • Galileo sa priblížilo k mesiacu Európa 20. februára 1997. Sonda podľa plánu sa priblížila k Európe doslova na doraz, na vzdialenosť 560 km. Obrovské ľadové kryhy a pomerne hladké pláne, nepoznamenané dopadom asteroidov prezrádzajú, že zaľadnený mesiac Európa má oveľa mladšiu a tenšiu ľadovú pokrývku ako sa pôvodne predpokladalo. Dnes už skoro všetci planetológovia veria, že pod dopukaným klziskom na povrchu Európy je naozaj oceán vody. Škriepky sa vedú iba o tom, aký je vek zaľadneného povrchu.

14. Dr. Ronald Greeley z Arizona State University, geológ a člen tímu tvrdí, že ľadová kôra Európy je mimoriadne tenká a „pláva“ na vode, alebo na ľadovej kaši. Hladké, rovné oblasti bez kráterov dokazujú, že povrch Európy je oveľa mladší, ako sa predpokladalo.

15. Ganymedes • „mesiac ako planéta“ • S priemerom 5 268 km je Ganymedes najväčší mesiac v slnečnej sústave. Je vlastne väčší než Merkúr aj Pluto. Ľad a pohyb kôry zahladil mnohé krátery na jeho povrchu.

16. Kallisto • „mesiac kráterov“ • Povrch mesiaca Kallisto prezrádza silné bombardovanie pred miliardami rokov. Má viac kráterov než akékoľvek iné teleso v slnečnej sústave. Najväčší kráter na jeho povrchu meria asi 600 km.

17. Ostatné • mesiace sú drobné, vrátane Ledy s priemerom iba 10 km. Jeho obvod by ste prešli peši za 4 hodiny, keby ste mohli dýchať. • Štyri mesiace: Metis, Adrestea, Amaltea a Thebe ležia blízko Jupitera, vo vnútri dráhy mesiačika Io. Vedci sa domnievajú, že 8 mesiacov za dráhou mesiaca Kallisto sú úlomky dvoch veľkých asteroidov, ktoré Jupiter zachytil. Štyri z nich – Leda, Himalia, Lysithea a Elara – majú dráhy veľmi sklonené k rovine Jupiterovho rovníka. Posledné štyri – Ananke, Carme, Pasiphae a Sinope sú ešte podivuhodnejšie. Okolo Jupitera obiehajú spätne, proti smeru jeho osovej rotácie.

18. Fyzikálne charakteristiky planéty • Rovníkový priemer           142 800 km • Polárny priemer           135 500 km • Hustota           1 330 kg/m3 Hmotnosť           1,90.1027 kg • Perióda rotácie           9 h 50 m 30 s • Úniková rýchlosť           59,6 km/s • Albedo           0,73 • Sklon rovníku k rovine dráhy       3o07´

19. Tep. horných vrstiev atmosféry   125 K • Gravitačné zrýchlenie 2,69 nad mrakmi (Zem=1)          

20. Zdroj: • Knihy: • Prehľad Astronómie • Hviezdy a Planéty • Internet: • http://www.zem.sk/ • http://jupiter-soc.webpark.sk • http://astroportal.sk/sol_syst/jupiter.html • http://www.vesmír.sk