Атмосфера - Планета Юпитер: основные характеристики
Облачные ярусы: Когда давление атмосферы Юпитера достигнет давления земной атмосферы, остановимся и осмотримся. Наверху видно обычное голубое небо, вокруг клубятся густые белые облака сконденсированного аммиака. Его запах неприятен для человека, поэтому проветривать наш пункт наблюдения не стоит; кроме того снаружи морозно: - 100° С.
Красноватая окраска части юпитерианских облаков говорит о том, что здесь много сложных химических соединений. Разнообразные химические реакции в атмосфере инициируются солнечным ультрафиолетовым излучением, мощными разрядами молний (гроза на Юпитере должна быть впечатляющим зрелищем!), а также теплом, идущим из недр планеты. Атмосфера Юпитера кроме водорода (81%) и небольшой доли гелия (18%) содержит малые количества метана, аммиака и водяного пара. Ученые обнаружили также следы ацетилена, этана, угарного газа, синильной кислоты, гидрида германия, фосфина и пропана. Из этой химической "каши" трудно выбрать главных претендентов на роль оранжевого красителя атмосферы: это могут быть соединения фосфора, серы или органические соединения.
Следующий ярус облаков состоит из красно-коричневых кристаллов гидросульфида аммония при температуре - 10° С. Водяной пар и кристаллы воды образуют более нижкий ярус облаков при температуре 20° С и давлении в несколько атмосфер - почти над самой поверхностью океана Юпитера. (Хотя некоторые модели допускают наличие и четвертого яруса облаков - из жидкого аммиака.)
Толщина атмосферного слоя, в котором возникают все эти удивительные облачные структуры, - 1000 км. Темные полосы и светлые зоны, параллельные экватору, соответствуют атмосферным течениям разного направления (одни отстают от вращения планеты, другие его опережают). Скорости этих течений - до 100 м/с. На границе разнонаправленных течений образуются гигантские завихрения. Особенно впечатляют Большое Красное Пятно - колоссальный атмосферный вихрь. Неизвестно когда он возник, но в телескопы он наблюдается уже 300 лет.
Последние исследования показывают что, чем дальше планета от Солнца, тем менее турбулентная ее атмосфера, тем менее интенсивно происходит теплообмен между соседними областями и рассеивается меньше энергии. В атмосфере больших планет физические процессы таковы, что энергия из отдельных мелких областей переносится в более крупные и скапливается затем в глобальные воздушные структуры - зональные потоки. Эти потоки и являются поясами облаков, которые можно разглядеть даже в небольшой телескоп. Соседние потоки движутся в противоположных направлениях. Их цвет может слегка отличаться в зависимости от химического состава. Цветные облака находятся в самых высоких слоях Юпитера (их глубина составляет около 0,1-0,3% радиуса планеты). Происхождение их окраски остается тайной, хотя, по-видимому, можно утверждать, что она связана со следовыми составляющими атмосферы и свидетельствует о происходящих в ней сложных химических процессах. На основе исследования в конце 2000 г зондом Cassini выяснено, что светлые полосы и Большое Красное Пятно (гигантский шторм с размером большой оси около 35 тыс. км, а малой оси - 14 тыс. км) связаны с нисходящими потоками (вертикальная циркуляция атмосферных масс); облака здесь выше, а температура ниже, чем в остальных областях. Цвет облаков коррелирует с высотой: синие структуры - самые верхние, под ними лежат коричневые, затем белые. Красные структуры - самые низкие. Красноватый оттенок планеты приписывают главным образом присутствию в атмосфере красного фосфора и, возможно, органике, возникающей благодаря электрическим разрядам. В области, где давление порядка 100 КПа, температура составляет около 160 К. В атмосфере Юпитера замечены грозы. Температура верхних облаков составляет - 130°С. Юпитер выделяет на 60% больше энергии, чем получает от Солнца. Атмосфера отражает 45% падающего солнечного света. Установлено также наличие ионосферы, протяженность которой по высоте - порядка 3000 км.
Большое Красное Пятно: Поверхность Юпитера нельзя наблюдать непосредственно из-за плотного слоя облаков, представляющих собой картину чередующихся темных полос и ярких зон. Различия в цвете полос объясняются небольшими химическими и температурными различиями. Положения и размеры полос и зон постепенно изменяются со временем. Яркие цвета, которые видны в облаках Юпитера, вероятно, результат искусных химических реакций примесей элементов в его атмосфере, возможно, включающих серу, чьи соединения создают широкое разнообразие цветов. Темные полосы и светлые зоны облачной структуры Юпитера, скорость которых иногда достигает 500 км/час, и самим существованием, и своей формой обязаны ураганным ветрам, опоясывающим планету в меридиональном направлении. На Земле ветры создаются большим различием в температуре - более чем в 40° Цельсия между полюсом и экватором. А вот и полюс, и экватор Юпитера имеют примерно одну и ту же температуру (-130°С), по крайней мере, у основания облаков. Очевидно, ветры Юпитера управляются главным образом его внутренним теплом, а не солнечным, как на 3емле.
В целом же химический состав атмосферы всей планеты существенно не отличается от солнечного и имеет сходство с небольшой звездой.
Большое Красное Пятно - овал размером 14 000 х 35 000 км (то есть два земных диска). Вещество в Большом Красном Пятне перемещается против часовой стрелки, делая полный оборот за 7 земных суток. Пятно смещается относительно среднего положения то в одну, то в другую сторону. Исследования показывают, что 100 лет назад его размеры были вдвое больше. В 1938 году было зафиксировано формирование и развитие трех больших белых овалов вблизи 30° южной широты. Наблюдатели также отмечали серию маленьких белых овалов, которые также представляют собой вихри. Поэтому можно полагать, что Красное Пятно является не уникальным образованием, но самым мощным членом из семейства штормов. Исторические записи не обнаруживают подобных долго существующих систем в средних северных широтах. Имеются большие темные овалы вблизи 15° северной широты, но почему-то условия, необходимые для возникновения вихрей и последующего их превращения в устойчивые системы, подобные Красному Пятну, существуют только в Южном полушарии.
Иногда на Юпитере происходят столкновения таких больших циклонических систем. Одно из них имело место в 1975 году, в результате чего красный цвет Пятна поблек на несколько лет. в 2002 произошло аналогичное столкновение Большого Красного Пятна и Большого Белого Овала. Белый Овал является частью пояса облаков, с периодом обращения меньшим, чем у Большого Красного Пятна. Овал начал тормозиться Большим Красным Пятном в конце февраля 2002 года, и столкновение продолжалось целый месяц. Красный цвет Большого Красного Пятна - загадка для ученых, возможной причиной его могут служить химикалии, включающие фосфор. Фактически цвета и механизмы, создающие вид всей юпитерианской атмосферы, до сих пор еще плохо поняты и могут быть объяснены только при прямых измерениях ее параметров.
Состав: Верхний облачный слой имеет толщину около 50 км. В этой области давление в атмосфере сравнимо с таковым на Земле, но оно быстро растет с глубиной. Под облаками находится слой толщиной примерно 21000 км, состоящий из смеси водорода и гелия, водород постепенно изменяет свое состояние от газа к жидкости с увеличением давления и температуры (до 6000°С). Под жидким водородным слоем находится море жидкого металлического водорода глубиной 40 000 км. Неизвестный на Земле жидкий металлический водород формируется при давлениие 3 млн. атмосфер. Состоящий из протонов и электронов, он является прекрасным проводником электричества. Последние эксперименты показали, что водород не изменяет свою фазу внезапно, следовательно, внутренности Юпитера не имеют четких границ между слоями. Ученые полагают, что Юпитер имеет твердое ядро размером в полтора диаметра Земли, но в 10-30 раз более плотное. Если даже на Юпитере и имеется твердая поверхность, то стоять на ней нельзя без опасения быть раздавленным весом выше лежащей атмосферы. По теоретическим расчетам, температура ядра планеты около 30 000°С, а давление 30-100 млн. атмосфер. Такие условия недостаточны для термоядерных реакций, но Юпитер излучает в пространство примерно в 2 раза больше энергии, чем получает ее от Солнца. Наиболее вероятно, что избыточное тепловое излучение планеты является результатам гравитационного сжатия планеты, которое продолжается и сейчас. Тепло перемещается через толщу атмосферы и просачивается наружу через свободные от облаков области, которые соответственно названы "горячими пятнами". Юпитер быстро вращается вокруг собственной оси (в 2,5 раза быстрее, чем Земля), и действие огромной центробежной силы привело к тому, что планета заметно расплющилась. Полярный радиус Юпитера на 4400 км меньше экваториального. Как и на Солнце, скорость его вращения на экваторе имеет максималь-ное значение и уменьшается с увеличением широты. Причина такого различия остается неясной до сих пор.
Похожие статьи
-
Юпитер - Характеристика планет Солнечной системы
Планета солнечный венера юпитер Самая крупная, пятая от Солнца, большая планета Солнечной системы; масса 1,9*1027 кг (в 318 раз больше земной и около...
-
Атмосфера - Юпитер среди планет Солнечной системы
Структура атмосферы Юпитера. Температура в атмосфере не растет монотонно. В ней, как и на Земле, можно выделить экзосферу, термосферу, стратосферу,...
-
Большое красное пятно - Планеты Солнечной системы: Юпитер
Большое красное пятно - овальное образование изменяющихся размеров, расположенное в южной тропической зоне. Было открыто Робертом Гуком в1664 году. В...
-
При помощи сильного телескопа легко разглядеть, что Юпитер полосатый; на его округлом, но заметно растянутом диске виден ряд чередующихся светлых и...
-
Атмосфера Юпитера - Планета Юпитер и ее спутники
Атмосфера Юпитера представляет собой огромную бушующую часть планеты, состоящую из водорода и гелия. Механизм, приводящий в действие общую циркуляцию на...
-
Глобальные изменения - Планета Юпитер: основные характеристики
Юпитер планета комета У самой массивной планеты Солнечной системы продолжают происходить драматические изменения в атмосфере, которые были зафиксированы...
-
Гипотезы о существовании жизни в атмосфере Юпитера - Планеты Солнечной системы: Юпитер
В настоящее время наличие жизни на Юпитере представляется маловероятным: низкая концентрация воды в атмосфере, отсутствие твердой поверхности и т. д....
-
Большое красное пятно - Юпитер среди планет Солнечной системы
Большое красное пятно в искусственных цветах (фото "Вояджера-1"), 1979 г. Большое красное пятно -- овальное образование изменяющихся размеров,...
-
Светло-желтый Сатурн внешне выглядит скромнее своего соседа - оранжевого Юпитера. У него нет столь красочного облачного покрова, хотя структура атмосферы...
-
Юпитер - Характеристика Солнечной системы
Юпитер - пятая планета от Солнца, самая большая планета Солнечной системы. Юпитер - не твердая планета. В отличие от четырех твердых планет, ближе других...
-
Океан Юпитера, Ядро Юпитера - Планета Юпитер: основные характеристики
Юпитерианский океан состоит из главного на планете элемента - водорода. При достаточно высоком давлении водород превращается в жидкость. Вся поверхность...
-
Внутреннее строение - Планеты Солнечной системы: Юпитер
Структура На данный момент наибольшее признание получила следующая модель внутреннего строения Юпитера: Атмосфера. Ее делят на три слоя: Внешний слой,...
-
Солнечный ветер - Планета Юпитер: основные характеристики
С самого начала исследовательской работы при сближении с Юпитером на "Новых Горизонтах" стал работать инструмент SWAP (Solar Wind Around Pluto), который...
-
Комета Шумейкер-Леви 9 - Планета Юпитер: основные характеристики
В 1993 году около Юпитера была открыта необычная цепочка кусочков кометы, которая распалась под действием гравитационных сил планеты - гиганта. Было...
-
Полосы - Юпитер среди планет Солнечной системы
Полосы Юпитера в разные годы Июль 2009 Июнь 2010 Характерной особенностью внешнего облика Юпитера являются его полосы. Существует ряд версий, объясняющих...
-
Полосы - Планеты Солнечной системы: Юпитер
Характерной особенностью внешнего облика Юпитера являются его полосы. Существует ряд версий, объясняющих их происхождение. Так, по одной из версий,...
-
Межслоевые процессы, Движение атмосферы - Планеты Солнечной системы: Юпитер
Локализовать все процессы внутри независимых слоев невозможно: необходимо объяснять недостаток химических элементов в атмосфере, избыточное излучение и...
-
Полярные сияния - Планета Юпитер: основные характеристики
Наблюдения космического телескопа "Хаббл" показали, что оно имеет ту же природу, что и земное: быстрые электроны, дрейфующие в магнитосфере планеты вдоль...
-
Атмосферные явления и феномены, Движение атмосферы - Юпитер среди планет Солнечной системы
Движение атмосферы Анимация вращения Юпитера, созданная по фотографиям с "Вояджера-1", 1979 г. Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 км/ч. В...
-
Юпитер и Сатурн. - Планеты-гиганты, их различия с планетами земной группы
В обоих наружных слоях этих двух планет есть очень разреженная внешняя атмосфера, состоящая из водорода. Под ней расположена средняя атмосфера, состоящая...
-
Юпитер - Планеты Солнечной системы
Величайшую из планет Солнечной системы -- Юпитер -- долгое время считали то полузвездой, то угасшей звездой. И на самом деле -- масса Юпитера, почти в...
-
Сравнение Сатурна и Юпитера - Планета Сатурн
Внутреннее строение Сатурна. У Сатурна, как и у Юпитера, имеется очень плотная атмосфера. На верхней границе его облачного покрова, заметно мало деталей...
-
Структура - Юпитер среди планет Солнечной системы
Модель внутренней структуры Юпитера: под облаками -- слой смеси водорода и гелия толщиной около 21 тыс. км с плавным переходом от газообразной к жидкой...
-
Великие противостояния Юпитера С 1951 по 2070 годГод Дата Расстояние, а. е. 1951 2 октября 3,9 1963 8 октября 3,95 1975 13 октября 3,95 1987 18 октября...
-
Магнитосфера Юпитера - Планета Юпитер: основные характеристики
Магитосфера: Магнитное поле Юпитера огромно, даже в пропорции с величиной самой планеты - оно простирается на 650 миллионое километров (за орбиту...
-
Гигант Юпитер, Космические характеристики, Кольцо Юпитера - Планета Юпитер: основные характеристики
Космические характеристики Кольцо Юпитера Юпитер преподносит много сюрпризов: он генерирует мощные полярные сияния, сильные радиошумы; возле него...
-
Планета Юпитер - Гипотезы о происхождении Солнечной системы
Юпитер господствует среди девяти планет нашей Солнечной системы, соперничая с Солнцем в своем великолепии. Самая большая планета находится далеко за...
-
Знакомьтесь: Юпитер, Планетарные характеристики - Планета Юпитер: основные характеристики
Планетарные характеристики Юпитер, тысячи лет назад названный в честь царя римских богов, господствует и среди девяти планет нашей Солнечной системы,...
-
Слой металлического водорода, Ядро, Межслоевые процессы - Юпитер среди планет Солнечной системы
Металлический водород возникает при больших давлениях (около миллиона атмосфер) и высоких температурах, когда кинетическая энергия электронов превышает...
-
Атмосферы - Планеты земной группы
Черты сходства и различия обнаруживаются также при изучении атмосфер планет земной группы. В отличие от Меркурия, который, как и Луна, практически лишен...
-
Малое красное пятно, Молнии, Горячие тени от спутников - Юпитер среди планет Солнечной системы
Большое красное пятно и "Малое красное пятно" в мае 2008 на фотографии, сделанной телескопом "Хаббл" Что же касается трех вышеупомянутых белых...
-
Меркурий, Венера - Характеристика планет Солнечной системы
Ближайшая к Солнцу планета, по размерам похожая на Луну (радиус 2439 км), а по средней плотности (5.42 г/см3) на Землю. Ускорение свободного падения на...
-
При наблюдении Юпитера в 80-миллиметровый телескоп можно различить ряд деталей: полосы с неровными границами, вытянутые в широтном направлении, темные и...
-
- Расстояние от Солнца -- 778 * 106 км - Средняя плотность -- 1330 кг/м3 - Масса -- 318 масс Земли - Период обращения вокруг Солнца -- 11, 86 лет -...
-
Характеристика Солнца, Солнечная атмосфера - Зависимость биологической жизни на Земле от Солнца
Солнечная атмосфера Солнечная атмосфера (впрочем, как и атмосферы других космических объектов) неоднородна и состоит из нескольких слоев. Самым глубоким...
-
Новые данные о Юпитере, Полярный вихрь - Планета Юпитер: основные характеристики
Полярный вихрь Наблюдения двух телескопов NASA показали, что Юпитер имеет арктический полярный вихрь, наподобие того, что существует на Земле в...
-
Взгляд КА "Кассини" - Планета Юпитер: основные характеристики
Аппарат Кассини, который находится на орбите Сатурна с 2004 года, также произвел съемку гиганта из внешних границ Солнечной Системы....
-
Внутреннее строение, Химический состав - Юпитер среди планет Солнечной системы
Химический состав Изобилие элементов в соотношении с водородом На Юпитере и Солнце5 Элемент Солнце Юпитер/Солнце He/H 0.0975 0.807 ± 0.02 Ne/H...
-
Внешняя Солнечная система, Планеты-гиганты, Юпитер - Солнечная система
Внешняя область Солнечной системы является домом газовых гигантов и их спутников. Орбиты многих короткопериодических комет, включая кентавров, также...
-
В основу всех современных гипотез о происхождении планет положена идея о формировании их из газопылевого облака. При этом большинство ученых склоняется к...
Атмосфера - Планета Юпитер: основные характеристики