Образование Юпитера, Строение планеты - Строение удаленных планет-гигантов: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон

Юпитер хранит ключи от многих тайн Солнечной системы. Около 4.5 миллиардов лет тому назад, когда Солнечная система формировалась из вращающегося облака газов и пыли, ядро Юпитера, вероятно, зарождалось из льда и камней общей массой, превышающей в 15 раз земную. Притяжение больших ледяных ядер Юпитера и так же зарождавшегося Сатурна притянули большую часть водорода и гелия из начальной газопылевой туманности. Из этих газов, в основном, и состоит атмосфера Юпитера сегодня. Юпитер "оброс" самой большой атмосферой среди всех планет. Фактически, лицо Юпитера, которое мы видим, - это верхние слои его атмосферы.

Строение планеты

Огромная атмосфера Юпитера создает огромные давления, увеличивающиеся при приближении к центру планеты. Газы в атмосфере, в таких экстремальных условиях, находятся в необычных состояниях. Например, ученые имеют основания считать, что находящийся достаточно глубоко водород, под давлением атмосферы, возможно, сформировал слой этого вещества в жидкой металлической фазе. Это - точно не океан, точно не атмосфера, этот слой водорода должен иметь особенности, которые не укладываются в наше понимание химии. Вместо простого поведения газообразного водорода, жидкий металлический водород - необычная субстанция, способная проводить электрический ток. Устойчивый радиошум и сильное магнитное поле Юпитера излучаются этим слоем металлической жидкости. Некоторые ученые предполагают, что под этим слоем нет твердой массы, в центре Юпитера большая температура и давление сжимают ядро, и его состояние, скорее, ближе к жидкому.

Юпитер - на 90% - водород и на 10% - гелий, по количестве атомов, и в соотношении 75 к 25-и - по массе, в атмосфере обнаружены следы метана, воды, аммиака и горных пород. Строение это очень похоже и на строение Сатурна. Наше знание о строении Юпитера и других газовых планет, вероятно, в ближайшее время не изменится.

При удалении от ядра планеты, когда мы можем без сомнения считать, что речь идет об атмосфере, увидим, что газы ведут себя более знакомым образом, перемещаясь в общих планетных циркуляциях, управляемых изначально вращением планеты. Полагают, что Юпитер имеет три слоя облаков в своей атмосфере. На верху - облака из оледеневшего аммиака; под ним - кристаллы сероводорода аммония, а в самом низком слое - водяной лед и, возможно, жидкая вода.

Атмосферам Юпитера и других газовых планет свойственно обладать ветрами больших скоростей, дующих в пределах широких полос, параллельных экватору планеты, причем, в смежных полосах на Юпитере ветра направлены в противоположные стороны. Эти полосы различимы даже в небольшой телескоп.

Ветры на Юпитере достигают 500 км в час. Изучение атмосферы позволило сказать, что ветры эти также существуют в более низких ее слоях, вплоть до тысячи километров от внешних облаков. Отсюда сделан вывод, что, они управляются не энергией излучения Солнца, а внутренним теплом планеты, в то время как на Земле все происходит наоборот.

В атмосфере Юпитера возникают огромные, по своим масштабам, бури и вихри, одним из которых является Большое Красное Пятно, замеченное с Земли более 300 лет назад. Большое Красное Пятно - овал размером 12000 на 25000 км, т. е. достаточно большой, чтобы вместить в себя две Земли.

Исследования, проведенные в ИК-диапазоне, и визуальные наблюдения движений в самом вихре указывают на то, что он - область высокого давления, облака Пятна значительно выше и более холодны, чем облака вокруг. Аналогичные структуры были увидены на Сатурне и Нептуне. До сих пор неизвестно, как они могут существовать так долго. Как возникают эти красочные явления - также неизвестно, но ученые полагают, что они вызваны потоками разогретых газов из недр планеты. Цвета потоков, вероятно, вызваны их химическим составом. Хотя, например, количество углерода в атмосфере Юпитера очень невелико, атомы углерода легко объединяется с атомами водорода и кислорода, образуя целый ряд газов, таких, как угарный, метан и другие органические соединения. Оранжевые и коричневые цвета в облаках Юпитера могут быть соотнесены с органическими соединениями, включающими в себя серу и фосфор.

Юпитер излучает больше энергии в пространство, чем он получает от Солнца. Недра Юпитера, вероятно, разогреты до 20000 K. Тепло создается медленным гравитационным сжатием планеты.

Похожие статьи




Образование Юпитера, Строение планеты - Строение удаленных планет-гигантов: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон

Предыдущая | Следующая