Mereka yang menyaksikan bintang-bintang dengan penuh perhatian setidaknya sekali pada malam hari tidak dapat gagal untuk melihat titik terang, yang dengan kecemerlangan dan ukurannya menonjol dari yang lain. Ini bukan bintang yang jauh yang cahayanya telah mencapai kita selama jutaan tahun. Itu bersinar Jupiter - planet terbesar tata surya. Pada saat pendekatan terdekat ke Bumi, tubuh surgawi ini menjadi paling nyata, kehilangan kecerahan oleh rekan-rekan luar angkasa kita yang lain, Venus dan Bulan.
Yang terbesar dari planet-planet tata surya kita diketahui oleh orang-orang ribuan tahun yang lalu. Nama planet itu sendiri berbicara tentang signifikansinya bagi peradaban manusia: untuk menghormati ukuran tubuh surgawi, orang Romawi kuno memberinya nama untuk menghormati dewa kuno utama - Yupiter.
Planet raksasa, fitur utamanya
Mempelajari tata surya dalam zona visibilitas, seseorang segera memperhatikan keberadaan di langit malam benda luar angkasa yang besar. Awalnya diperkirakan bahwa salah satu benda paling terang di langit malam adalah bintang yang berkeliaran, namun seiring waktu, sifat yang berbeda dari benda langit ini menjadi jelas. Kecerahan tinggi Jupiter dijelaskan oleh ukuran kolosalnya dan mencapai nilai maksimum selama pemulihan planet dengan Bumi. Cahaya dari planet raksasa adalah -2,94 m dari magnitudo yang tampak, kehilangan kecerahan hanya karena kecerahan Bulan dan Venus.
Deskripsi pertama tentang Jupiter, planet terbesar dari tata surya berasal dari abad VIII-VII SM. e. Orang Babilonia kuno mengamati bintang yang terang di langit, mempersonifikasikannya dengan dewa tertinggi Marduk, santo pelindung Babel. Di kemudian hari, orang-orang Yunani kuno, dan kemudian bangsa Romawi, menganggap Yupiter, bersama dengan Venus, salah satu tokoh utama dari bidang selestial. Suku-suku Jerman memberkahi planet raksasa ini dengan kekuatan ilahi mistis, memberinya nama untuk menghormati dewa utamanya Donar. Selain itu, hampir semua astrolog, astronom, dan peramal jaman dahulu selalu dalam prediksi dan laporan mereka memperhitungkan posisi Yupiter, kecerahan cahayanya. Di kemudian hari, ketika tingkat peralatan teknis memungkinkan untuk melakukan pengamatan ruang secara lebih akurat, ternyata Jupiter jelas menonjol dibandingkan dengan planet-planet lain di tata surya.
Ukuran nyata dari titik terang kecil di malam kami memiliki nilai yang luar biasa. Jari-jari Jupiter di zona khatulistiwa adalah 71490 km. Dibandingkan dengan Bumi, diameter raksasa gas sedikit kurang dari 140 ribu km. Ini 11 kali diameter planet kita. Ukuran sebesar itu sesuai dengan massa. Raksasa ini memiliki massa 1,8986x1027kg dan memiliki berat 2,47 kali lebih banyak dari total massa tujuh planet, komet, dan asteroid yang tersisa milik tata surya.
Massa Bumi adalah 5,97219x1024 kg, yang 315 kali lebih kecil dari massa Yupiter.
Namun, "raja planet" bukanlah planet terbesar dalam semua hal. Terlepas dari ukuran dan massanya yang besar, Jupiter memiliki kerapatan yang lebih rendah hingga 4,16 kali dari planet kita, masing-masing 1326 kg / m3 dan 5515 kg / m3. Ini disebabkan oleh fakta bahwa planet kita adalah bola batu dengan inti dalam yang berat. Jupiter adalah akumulasi gas yang padat yang kepadatannya kurang dari kepadatan setiap padatan.
Fakta menarik lainnya. Dengan kepadatan yang cukup rendah, gaya gravitasi di permukaan raksasa gas 2,4 kali lebih tinggi dari parameter terestrial. Akselerasi jatuh bebas di Jupiter akan menjadi 24,79 m / s2 (nilai yang sama di Bumi adalah 9,8 m / s2). Semua parameter astrofisika planet ini ditentukan oleh komposisi dan strukturnya. Berbeda dengan empat planet pertama, Merkurius, Venus, Bumi dan Mars, milik benda-benda dari kelompok Bumi, Jupiter memimpin kohort raksasa gas. Seperti Saturnus, Uranus, dan Neptunus, planet terbesar yang kita kenal tidak memiliki cakrawala bumi.
Model tiga lapis planet saat ini memberikan gambaran tentang apa sebenarnya Jupiter. Di balik amplop gas luar, yang membentuk atmosfer raksasa gas, adalah lapisan es air. Pada transparan ini dan terlihat ke perangkat optik bagian transparan dari planet ini berakhir. Tentukan apa warna permukaan planet ini secara teknis tidak mungkin. Bahkan dengan bantuan Teleskop Luar Angkasa Hubble, para ilmuwan hanya dapat melihat atmosfer atas bola gas yang besar.
Lebih jauh, jika kita bergerak ke permukaan, dunia yang suram dan panas masuk, yang terdiri dari kristal amonia dan hidrogen logam padat. Suhu tinggi (6000–21000 K) dan tekanan yang sangat besar melebihi 4000 GPa mendominasi di sini. Satu-satunya elemen padat dalam struktur planet ini adalah inti batu. Kehadiran inti batu, yang dibandingkan dengan ukuran planet ini memiliki diameter kecil, memberikan planet ini keseimbangan hidrodinamik. Berkat dia, hukum kekekalan massa dan energi bekerja pada Jupiter, menjaga raksasa tetap di orbitnya dan memaksanya untuk berputar di sekitar porosnya sendiri. Raksasa ini tidak memiliki batas yang dapat dilacak dengan jelas antara atmosfer dan pusat planet lainnya. Dalam lingkungan ilmiah, itu dianggap sebagai permukaan bersyarat dari sebuah planet di mana tekanannya 1 bar.
Tekanan di atmosfer atas Jupiter rendah dan hanya 1 atm. Tetapi di sini memerintah kerajaan dingin, karena suhunya tidak turun di bawah tanda - 130 ° C.
Atmosfer Jupiter mengandung sejumlah besar hidrogen, yang sedikit diencerkan dengan helium dan pengotor amonia dan metana. Ini menjelaskan awan warna-warni yang menutupi planet ini. Para ilmuwan percaya bahwa akumulasi hidrogen ini terjadi selama pembentukan tata surya. Materi kosmik yang lebih keras di bawah pengaruh gaya sentrifugal pergi ke pembentukan planet terestrial, sedangkan molekul gas bebas yang lebih ringan di bawah pengaruh hukum fisik yang sama mulai menumpuk dalam tandan. Partikel-partikel gas dan baja ini telah menjadi bahan bangunan di mana keempat planet ini dibuat menjadi raksasa.
Kehadiran hidrogen di planet ini dalam jumlah yang demikian, yang merupakan unsur utama air, menunjukkan keberadaan sumber daya air dalam jumlah besar di Jupiter. Dalam praktiknya, ternyata perubahan mendadak pada suhu dan kondisi fisik di planet ini tidak memungkinkan molekul air untuk berpindah dari keadaan gas dan padat ke cairan.
Parameter astrofisika Jupiter
Planet kelima juga menarik untuk parameter astrofisika. Berada di belakang sabuk asteroid, Jupiter secara kondisional membagi tata surya menjadi dua bagian, memberikan pengaruh terkuat pada semua benda ruang angkasa dalam ruang pengaruhnya. Planet terdekat dengan Yupiter adalah Mars, yang secara konstan berada dalam bidang pengaruh medan magnet dan gaya gravitasi planet besar. Orbit Jupiter memiliki bentuk elips biasa dan sedikit eksentrik, hanya 0,0488. Dalam hal ini, Jupiter hampir sepanjang waktu berada dari bintang kita pada jarak yang sama. Pada perihelion, planet ini berada di pusat tata surya pada jarak 740,5 juta km., Dan pada aphelion, Jupiter berada pada jarak dari Matahari 816,5 juta km.
Di sekitar Matahari raksasa itu bergerak agak lambat. Kecepatannya hanya 13 km / s, sedangkan di Bumi parameter ini hampir tiga kali lebih tinggi (29,78 km / s). Jupiter melakukan seluruh perjalanan di sekitar tokoh-tokoh pusat kami dalam 12 tahun. Kecepatan planet di sekitar porosnya sendiri dan kecepatan planet di orbit sangat dipengaruhi oleh tetangga Jupiter - Saturnus yang sangat besar.
Luar biasa dalam hal astrofisika dan posisi poros planet ini. Bidang ekuator Jupiter hanya 3,13 ° dibelokkan dari sumbu orbital. Di Bumi kita, deviasi aksial dari bidang orbit adalah 23,45 °. Planet ini berbaring miring. Meskipun demikian, rotasi Jupiter di sekitar porosnya terjadi dengan kecepatan tinggi, yang mengarah pada kompresi alami planet ini. Menurut indikator ini, raksasa gas adalah yang tercepat di sistem bintang kita. Jupiter berputar sedikit kurang dari 10 jam di sekitar porosnya sendiri. Lebih tepatnya, hari kosmik di permukaan raksasa gas adalah 9 jam 55 menit, sedangkan tahun Yupiterian bertahan 10.475 hari Bumi. Karena fitur-fitur ini dari lokasi sumbu rotasi, tidak ada musim di Jupiter.
Pada titik pendekatan terdekat, Jupiter terletak pada jarak 740 juta km dari planet kita. Jalur ini probe ruang modern terbang di ruang angkasa dengan kecepatan 40.000 kilometer per jam, diatasi dengan cara yang berbeda. Pesawat ruang angkasa pertama ke arah Jupiter "Pioneer 10" diluncurkan pada Maret 1972. Kendaraan terakhir, diluncurkan ke arah Jupiter, adalah wahana otomatis "Juno". Probe ruang angkasa diluncurkan pada 5 Agustus 2011 dan hanya lima tahun kemudian pada musim panas 2018 mencapai orbit "planet-raja". Selama penerbangan, peralatan Yunona membuat jalur sepanjang 2,8 miliar km.
Satelit di planet Jupiter: mengapa ada begitu banyak?
Tidak sulit untuk menebak bahwa dimensi planet yang begitu mengesankan menentukan keberadaan pengiring besar. Dengan jumlah satelit alami, Jupiter tidak ada bandingannya. Ada 69 dari mereka. Di set ini ada juga raksasa nyata, ukurannya sebanding dengan planet penuh dan sangat kecil, nyaris tidak terlihat dengan bantuan teleskop. Jupiter memiliki cincinnya sendiri, mirip dengan sistem cincin Saturnus. Unsur terkecil partikel, yang ditangkap oleh medan magnet planet langsung dari ruang angkasa selama pembentukan planet, menjadi cincin Jupiter.
Sejumlah besar satelit disebabkan oleh fakta bahwa Jupiter memiliki medan magnet terkuat, yang memiliki dampak besar pada semua objek tetangga. Kekuatan tarik-menarik raksasa gas itu begitu besar sehingga memungkinkan Jupiter untuk tetap berada di sekelilingnya sendiri seperti keluarga satelit yang begitu luas. Selain itu, aksi medan magnet planet ini cukup untuk menarik semua objek ruang keliling. Jupiter melakukan fungsi perisai ruang di Tata Surya, menangkap komet dan asteroid besar dari luar angkasa. Keberadaan planet-planet dalam yang relatif tenang dijelaskan dengan tepat oleh faktor ini. Magnetosfer sebuah planet besar lebih kuat daripada medan magnet Bumi beberapa kali.
Untuk pertama kalinya Galileo Galilei bertemu dengan satelit raksasa gas pada tahun 1610. Dalam teleskopnya, ilmuwan melihat empat satelit sekaligus bergerak mengelilingi sebuah planet besar. Fakta ini mengkonfirmasi gagasan model heliosentris tata surya.
Ukuran satelit ini, yang bahkan dapat bersaing dengan beberapa planet di tata surya, sangat mengagumkan. Misalnya, satelit Ganymede berukuran lebih besar dari Merkurius, planet terkecil di tata surya. Beberapa Merkurius lebih rendah dan satelit raksasa lainnya - Callisto. Ciri khas dari sistem satelit Jupiter adalah bahwa semua planet yang berputar di sekitar raksasa gas memiliki struktur yang kokoh.
Ukuran satelit Jupiter yang paling terkenal adalah sebagai berikut:
- Ganymede memiliki diameter 5260 km (diameter Merkurius adalah 4879 km);
- Callisto memiliki diameter 4820 km;
- Diameter Io sama dengan 3642 km;
- Eropa memiliki diameter 3122 km.
Beberapa satelit lebih dekat ke planet induk, yang lain - lebih jauh. Sejarah kemunculan satelit alam yang begitu besar belum diungkapkan. Mungkin kita berhadapan dengan planet kecil yang pernah dirotasi dengan Yupiter di lingkungan itu. Satelit kecil adalah potongan-potongan komet yang hancur yang tiba di tata surya dari awan Oort. Contohnya adalah jatuhnya Jupiter dari komet Shoemaker-Levy, yang diamati pada 1994.
Ini adalah satelit dari Jupiter yang mewakili objek yang menarik bagi para ilmuwan, karena mereka lebih mudah diakses dan strukturnya mirip dengan planet-planet dari kelompok terestrial. Raksasa gas itu sendiri mewakili lingkungan yang memusuhi umat manusia, di mana tidak dapat dibayangkan untuk menyarankan keberadaan segala bentuk kehidupan yang diketahui.
