Jowisz

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

Ten artykuł dotyczy planety. Zobacz też: inne znaczenia tego słowa.

**Jowisz**
Zdjęcia Jowisza wykonane w 1979 roku przez sondę Voyager 2
Odkrycie
Odkrywca	Nieznany
Data odkrycia	Znany w starożytności
Charekterystyka orbity (J2000)
Średnia odległość od Słońca	778 412 020 km 5,203 36 AU
Długość orbity	4,774 Tm 31,912 2 AU
Mimośród	0,048 392 66
Peryhelium	740 742 600 km 4,951 558 43 AU
Aphelium	816 081 455 km 5,455 167 59 AU
Okres orbitalny	4 333,286 7 dni (11,8565 lat)
Okres synodyczny	398,86 dni
Prędkość orbitalna	min. — 12,44 km/s śred. — 13,07 km/s maks. — 13,72 km/s
Inklinacja	1,305° (6,09° do płaszczyzny równika Słońca)
Satelity naturalne	63
Fizyczne właściwości
Średnica równikowa	142 984 km (11,209 Ziemi)
Średnica biegunowa	133 709 km (10,517 Ziemi)
Spłaszczenie	0,064 87
Powierzchnia	62,1796×10⁹ km² (120,5 Ziemi)
Objętość	142,55×10¹³ km³ (1321,3 Ziemi)
Masa	1,8987×10²⁷ kg (317,8 Ziemi)
Gęstość	1,33 g/cm³
Przyspieszenie grawitacyjne na równiku	20,87 m/s² (2,137 g)
Prędkość ucieczki	59,54 km/s
Okres rotacji	9h 55min 30s
Prędkość obrotu na równiku	45 360 km/h (12,6 km/s)
Nachylenie osi	3,12°
Deklinacja	64,49°
Albedo	0,52
Temperatura powierzchni	min — 110 K (-163°C) śred. — 152 K (-85°C) max — b.d.
Budowa atmosfery
Ciśnienie	70 kPa
Wodór	~86%
Hel	~14%
Metan	~0,1%
Para wodna	~0,1%
Amoniak	~0,02%
Etan	~0,0002%
Fosforowodór	~0,0001%
Siarkowodór	<0,0001%

Jowisz - piąta w kolejności oddalenia od Słońca i największa planeta Układu Słonecznego. Posiada wiele księżyców (co najmniej 63) oraz pierścienie. Jowisz wraz z Saturnem, Uranem i Neptunem to planety gazowe, czasem nazywane również planetami jowiszowymi.

[edytuj] Informacje ogólne

Jasność Jowisza waha się w okolicy -2,3 mag, maksymalnie wynosi ona -2,7 mag. Jest on jedną z pięciu planet widocznych gołym okiem i jednocześnie zazwyczaj czwartym pod względem jasności obiektem na niebie (po Słońcu, Księżycu, i Wenus). W czasie wyjątkowo korzystnych opozycji Marsa, jasność Marsa może przewyższać jasność Jowisza - wtedy ten ostatni spada na piątą pozycję w skali jasności.

Masa Jowisza jest 2,5 raza większa od całkowitej masy wszystkich pozostałych planet. Jest on tak masywny, że powoduje przesunięcie się barycentrum Układu Słonecznego ponad powierzchnię słońca (leży ono 1,068 promienia słonecznego od środka gwiazdy). Czasem jest nazywany "niedoszłą gwiazdą", i chociaż są znane dużo większe planety pozasłoneczne, jest prawdopodobnie planetą o największej możliwej średnicy z takim składem chemicznym - dalsze zwiększanie jego masy powodowałoby jego grawitacyjne zapadanie się i w końcu zapoczątkowanie reakcji termojądrowej. Co prawda nie ma wyraźnej granicy między masywnymi planetami a brązowymi karłami (mimo że w widmie tego ostatniego znajdują się charakterystyczne linie spektralne), ale aby stać się gwiazdą, Jowisz musiałby mieć masę około 70 razy większą od obecnej.

Jowisz jest najszybciej obracającą się planetą w Układzie Słonecznym, co powoduje duże spłaszczenie planety, łatwe do zaobserwowania przez teleskop. Powierzchnia planety jest pokryta kilkoma warstwami chmur układających się w charakterystyczne pasy widoczne z Ziemi. Najbardziej znanym szczegółem jego powierzchni jest Wielka Czerwona Plama, będąca wirem o średnicy większej niż średnica Ziemi.

W 1610 Galileusz odkrył cztery największe księżyce Jowisza, Io, Europę, Ganimedesa i Callisto, tak zwane księżyce galileuszowe. Były to pierwsze obiekty, które w oczywisty sposób nie krążyły wokół Ziemi, dlatego odkrycie to odegrało ważną rolę w dowodzeniu słuszności teorii heliocentrycznej Kopernika.

[edytuj] Właściwości fizyczne

Porównanie rozmiarów Ziemi i Jowisza w tej samej skali

Szczegóły atmosfery Jowisza w fałszywych kolorach, wykonane przez sondę Voyager 1. Na zdjęciu Wielka Czerwona Plama i Wielki Biały Owal.

[edytuj] Budowa

Skalne jądro Jowisza jest stosunkowo małe (skupia około 13% masy), otoczone warstwami kolejno metalicznego, ciekłego i gazowego wodoru. Warstwy te nie są jednak ściśle rozgraniczone i przechodzą łagodnie jedna w drugą.

[edytuj] Atmosfera

Atmosfera Jowisza składa się w ok. 86% z wodoru i ok. 14% z helu (biorąc pod uwagę ilość atomów). Pod względem masowym zawartość wodoru i helu wynosi odpowiednio ok. 75% i ok. 24%). Około 1% (w głębszych warstwach do 5%) to cięższe substancje, przede wszystkim związki zawierające wodór (metan, woda, amoniak). Atmosfera planety zawiera również śladowe ilości węgla, etanu, siarkowodoru, neonu, tlenu, fosforowodoru i siarki. W zewnętrznych warstwach można obserwować zestalony amoniak.

Skład atmosfery Jowisza (a także Saturna) jest podobny do składu pierwotnego dysku, z którego uformował się Układ Słoneczny, w porównaniu z nią atmosfery Urana i Neptuna zawierają znacznie mniej wodoru i helu.

Wyższe partie atmosfery Jowisza podlegają rotacji różnicowej, tzn. okres obrotu atmosfery na biegunach jest ok. 5 minut dłuższy niż na równiku. Efekt ten po raz pierwszy zaobserwował Giovanni Cassini w 1690 r. Oprócz tego pasma chmur na różnych wysokościach poruszają się w przeciwnych kierunkach. Wszystkie te zjawiska powodują powstawanie gwałtownych turbulencji i burz - do rzadkości nie należą wiatry o prędkości dochodzącej do 600 km/h.

Jedyną jak dotąd sondą kosmiczną, która badała bezpośrednio atmosferę Jowisza była Galileo.

[edytuj] Pierścienie

Jowisza otacza słabo widoczny system pierścieni złożonych z cząsteczek pyłu prawdopodobnie wyrwanych przez meteoryty z księżyców planety. Główny pierścień, w odległości ok. 1,7-1,8 promieni planety od jej centrum, składa się z cząsteczek pyłu pochodzących z księżyców Adrastea i Metis. W kierunku Jowisza przechodzi on w rozrzedzone halo w kształcie torusa. Dwa kolejne pierścienie, położone na zewnątrz od pierścienia głównego, składają się na tzw. pierścień ażurowy, który powstał z pyłu z księżyców Thebe i Amaltei. Najbardziej zewnętrzny pierścień jest niezwykle słaby i odległy, okrąża Jowisza w kierunku przeciwnym do pozostałych. Jego pochodzenie nie jest pewne, ale mógł on powstać z przechwyconego pyłu międzyplanetarnego.

**Pierścienie Jowisza**
Nazwa	Odległość od środka planety (km)	Szerokość (km)
1979 J1R (halo)	100 000 - 122 000	22 800
1979 J2R (pierścień główny)	122 800 - 129 200	6 400
1979 J3R (pierścień ażurowy)	129 200 - 214 200	85 000

[edytuj] Magnetosfera

Jowisz ma bardzo silną i rozległą magnetosferę, która jest największym obiektem w Układzie Słonecznym i gdyby była widoczna "gołym okiem" z Ziemi, miałaby średnicę pięciokrotnie większą niż średnica Księżyca w pełni. Według pomiarów sondy Pioneer fala uderzeniowa magnetosfery ma szerokość 26 mln km, a długość jej "ogona" sięga 650 mln km, aż do orbity Saturna. Pole magnetyczne Jowisza gromadzi w pasach radiacyjnych silny strumień promieniowania cząsteczkowego oraz prowadzi do wytworzenia torusa gazowego i strumienia cząstek związanych z księżycem Io.

Sonda Pioneer potwierdziła, że ogromne pole magnetyczne Jowisza jest 10 razy silniejsze niż ziemskie i produkuje 20 tysięcy razy więcej energii. Pomiary wykazały, że północny biegun magnetyczny pola znajduje się w miejscu południowego bieguna geograficznego, natomiast oś pola jest odchylona od osi obrotu planety o 11°, podobnie jak w przypadku ziemskiego pola magnetycznego.

Rozmiar pola magnetycznego Jowisza w kierunku Słońca podlega gwałtownym fluktuacjom spowodowanych zmianami w ciśnieniu wiatru słonecznego, co było dokładniej badane przez sondy Voyager. Odkryto również, że z magnetosfery Jowisza wypływają wysokoenergetyczne cząsteczki, które docierają nawet do orbity Ziemi. W pasie radiacyjnym Jowisza zaobserwowano wysokoenergetyczne protony oraz obecność prądu elektrycznego płynącego między Jowiszem i niektórymi z jego księżyców, w szczególności Io.

[edytuj] Księżyce

Jowisz posiada najwięcej w układzie słonecznym księżyców. Z 63 dotychczas odkrytych, 48 ma już oficjalne nazwy. Ganimedes, jeden z księżyców Jowisza jest największym naturalnym satelitą w układzie słonecznym.

Księżyce Jowisza dzielimy na:

(Zob. Lista naturalnych satelitów Jowisza)

[edytuj] Misje badawcze Jowisza

Zdjęcie Jowisza przekazane przez sondę Cassini

Misje badawcze:

Pioneer 10 w 1973 r. - Pioneer 10 przekazał na Ziemię 80 zdjęć planety, odkrył pasy radiacyjne i przekazał szczegóły na temat magnetosfery Jowisza.
Pioneer 11
Voyager 1
Voyager 2
Ulysses
Galileo
Cassini-Huygens (badający aktualnie Saturna)
New Horizons w 2007 złożyła krótką wizytę Jowiszowi, wykorzystując jego grawitację w zmianie trajektorii w drodze do 134340 Plutona.

[edytuj] Shoemaker-Levy 9

Między 16 a 22 lipca 1994 ponad dwadzieścia fragmentów komety Shoemaker-Levy 9 zderzyło się z Jowiszem. Kometa SL9 została odkryta 25 marca 1993 przez znanych astronomów Carolyn i Eugene Shoemaker oraz Davida Levy'ego. Niedługo po odkryciu, naukowcy określili jej trajektorię i przewidzieli kolizję z planetą. Od tamtego momentu kometę śledziły dziesiątki teleskopów na Ziemi, Kosmiczny Teleskop Hubble'a, sondy Galileo, Voyager 2, Ulysses, International Ultraviolet Explorer (IUE), Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE) oraz Roentgensatellit (ROSAT).

[edytuj] Możliwości obserwacji

Nawet przez małą lornetkę teatralną można dostrzec Jowisza wraz z jego czterema najjaśniejszymi księżycami galileuszowymi. Przy zastosowaniu nieco silniejszego sprzętu obserwacyjnego, takiego jak lunetka ZRT (średnica 70 mm, ogniskowa 475 mm) i powiększeniu 100x można już dostrzec dwa pasy na powierzchni planety. Mając zaś obiektyw fotograficzny MTO-11CA o średnicy 100 mm i ogniskowej 1000 mm przystosowany do pracy z okularem , przy powiększeniu 200x (maksymalne sensowne powiększenie dla średnicy 100 mm) można dostrzec wyraźnie dwa pasy, a przy doskonałej pogodzie (takiej, jaka się zdarza w Polsce raz na pół roku) można ich dostrzec więcej. Dostrzegalna jest także tzw. Wielka Czerwona Plama.

Większy sprzęt obserwacyjny - teleskopy o średnicy powyżej 200 mm - pozwalają obserwować atmosferę Jowisza z zawirowaniami pasów. Jeśli taki teleskop sprzęgniemy z komputerem i kamerką internetową wstawioną w ognisko zwierciadła teleskopu - czyli po prostu w miejsce okulara teleskopu - można nagrywać filmy, a następnie poddać je obróbce specjalnym oprogramowaniem iris, iraf, astrostack (ten ostatni najpopularniejszy wśród początkujących astronomów). Obróbka ta polega na analizowaniu wszystkich klatek filmu, co pozwala na oddzielenie szumu od powtarzającej się informacji. W ten sposób można kilkakrotnie zwiększyć rozdzielczość zdjęcia (tą samą technologią są obrabiane zdjęcia z teleskopu Hubble'a).