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, состоящий из водорода;
Средний слой, состоящий из водорода (90 %) и гелия (10 %);
Нижний слой, состоящий из водорода, гелия и примесей аммиака, гидросульфида аммония и воды, образующих три слоя облаков:
Вверху - облака из оледеневшего аммиака (NH3). Его температура составляет около ?145°C, давление - около 1 атм;
Ниже - облака кристаллов гидросульфида аммония (NH4HS);
В самом низу - водяной лед и, возможно, жидкая вода вероятно, имеется в виду - в виде мельчайших капелЬ. Давление в этом слое составляет около 1 атм, температура примерно ? 130°C (143 К). Ниже этого уровня планета непрозрачна.
Слой металлического водорода. Температура этого слоя меняется от 6300 до 21 000 К, а давление от 200 до 4000 ГПа.
Каменное ядро.
Построение этой модели основано на синтезе наблюдательных данных, применении законов термодинамики и экстраполяции лабораторных данных о веществе, находящемся под высоким давлением и при высокой температуре. Основные предположения, положенные в ее основу:
Юпитер находится в гидродинамическом равновесии
Юпитер находится в термодинамическом равновесии.
Если к этим положениям добавить законы сохранения массы и энергии, получится система основных уравнений.
В рамках этой простой трехслойной модели четкой границы между основными слоями не существует, однако и области фазовых переходов невелики. Следовательно, можно сделать допущение, что почти все процессы локализованы, и это позволяет каждый слой рассматривать отдельно.
Атмосфера
Температура в атмосфере не растет монотонно. В ней, как и на Земле, можно выделить экзосферу, термосферу, стратосферу, тропопаузу, тропосферу. В самых верхних слоях температура велика; по мере продвижения вглубь давление растет, а температура падает до тропопаузы; начиная с тропопаузы, и температура, и давление растут по мере продвижения вглубь. В отличие от Земли, на Юпитере нет мезосферы и соответствующей ей мезопаузы.
В термосфере Юпитера происходит довольно много интересных процессов: именно здесь планета теряет излучением значительную часть своего тепла, именно здесь формируются полярные сияния, именно тут формируется ионосфера. За ее верхнюю границу взят уровень давления в 1 нбар. Наблюдаемая температуратермосферы 800-1000 К, и на данный момент этот фактический материал до сих пор не получил объяснения в рамках современных моделей, так как в них температура не должна быть выше примерно 400 К. Охлаждение Юпитера тоже нетривиальный процесс: трехатомный ион водорода (H3+), кроме Юпитера найденный только на Земле, вызывает сильную эмиссию в средней инфракрасной части спектра на длинах волн между 3 и 5 мкм.
Согласно непосредственным измерениям спускаемого аппарата, верхний уровень непрозрачных облаков характеризовался давлением в 1 атмосферу и температурой ?107°C; на глубине 146 км - 22 атмосферы, +153°C. Также "Галилео" обнаружил "теплые пятна" вдоль экватора. По-видимому, в этих местах слой внешних облаков тонок, и можно видеть более теплые внутренние области.
Под облаками находится слой глубиной 7-25 тыс. км, в котором водород постепенно изменяет свое состояние от газа к жидкости с увеличением давления и температуры (до 6000°C). Четкой границы, отделяющей газообразный водород от жидкого, по-видимому, не существует. Это может выглядеть примерно как непрерывное кипение глобального водородного океана.
Ядро
С помощью измеренных моментов инерции планеты можно оценить размер и массу ее ядра. На данный момент считается, что масса ядра - 10 масс Земли, а размер - 1,5 ее диаметра.
Юпитер выделяет существенно больше энергии, чем получает от Солнца. Исследователи предполагают, что Юпитер обладает значительным запасом тепловой энергии, образовавшимся в процессе сжатия материи при формировании планеты. Прежние модели внутреннего строения Юпитера, стараясь объяснить избыточную энергию, выделяемую планетой, допускали возможность радиоактивного распада в ее недрах или освобождение энергии при сжатии планеты под действием сил тяготения.
Похожие статьи
-
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...
-
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,...
-
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...
-
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...
-
Что представляет собой Юпитер?, Внутреннее строение Юпитера - Юпитер
Размеры Юпитер - это планета - гигант, которая содержит в себе более 2/3 массы всей нашей планетной системы. Масса Юпитера равна 318 земным -...
-
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...
-
- Расстояние от Солнца -- 4496 * 106Км - Средняя плотность -- 1600 кг/м3 - Масса -- 17, 3 массы Земли - Период обращения вокруг Солнца -- 164, 8 лет -...
-
Наши соседи - Меркурий, Венера и Марс - Планеты Солнечной системы
Оболочки Земли - атмосфера, гидросфера и литосфера - соответствуют трем агрегатным состояниям вещества - твердому, жидкому и газообразному. Наличие...
-
- Расстояние от Солнца -- 778 * 106 км - Средняя плотность -- 1330 кг/м3 - Масса -- 318 масс Земли - Период обращения вокруг Солнца -- 11, 86 лет -...
-
Земля Земля - планета Солнечной системы, расположенная на расстоянии 150 миллионов километров от Солнца. Земля вращается вокруг него со средней скоростью...
-
Модели формирования и эволюции - Юпитер среди планет Солнечной системы
Значительный вклад в наши представления о формировании и эволюции звезд вносят наблюдения экзопланет. Так, с их помощью было установлены черты, общие для...
-
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...
-
Особенности Венеры как планеты Солнечной системы
Венера - вторая по расстоянию от Солнца и ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Среднее расстояние от Солнца 108 млн. Км или 0.7 а. е. Период...
-
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...
-
Как же устроена Солнечная система? - Строение и эволюция звезд и планет
Солнце -- звезда среднего размера, его радиус составляет около 700 тыс. км, температура на поверхности -- около 6000°С. Солнце относится к числу рядовых...
-
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...
-
Образование планет - Теория образования Солнечной системы
Вернемся к спутникам нашего Солнца, к тем обрывкам туманности, которые оторвались от центрального сгустка под действием центробежной силы и начали...
-
Нептун - Строение Солнечной системы
Нептун - восьмая и самая дальняя планета Солнечной системы. Нептун также является четвертой по диаметру и третьей по массе планетой. Масса Нептуна в 17,2...
-
Планеты Солнечной системы сегодня - Все о планетах Солнечной системы
Солнечная система - это планетная система, которая состоит из центральной звезды - Солнца - и всех естественных космических объектов, обращающихся вокруг...
-
Планеты земной группы - Теория происхождения Солнечной системы
Объединенные в одну группу планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, -- хотя и близки по некоторым характеристикам, но все же каждая из них имеет свои...
-
Планета Нептун - Гипотезы о происхождении Солнечной системы
Нептун - восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. Температура атмосферы Нептуна составляет около 60 К. Нептун имеет собственный...
-
Планета Уран - Гипотезы о происхождении Солнечной системы
Уран едва видим невооруженным глазом в очень ясные ночи, его нетрудно обнаружить в бинокль. Планета Уран имеет небольшое твердое железно-каменное ядро,...
-
Процесс образования планет и их спутников - Происхождение Солнечной системы
При моделировании отдельных стадий эволюции протопланетного облака и образования планет (рис.) большое внимание уделяется начальной стадии - опусканию...
-
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...
-
Планета Земля - Гипотезы о происхождении Солнечной системы
Земля принадлежит к группе земных планет, которая включает также Меркурий, Венеру и Марс. Земля часто сравнивается именно с этой группой, а также с...
-
Планеты земной группы, Планета Меркурий - Гипотезы о происхождении Солнечной системы
Объединенные в одну группу планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, - хотя и близки по некоторым характеристикам, но все же каждая из них имеет свои...
-
Строение и состав Солнечной системы. Две группы планет - Планеты Солнечной системы
Наша Земля входит в число 8 больших планет, обращающихся вокруг Солнца. Именно в Солнце сосредоточена основная часть вещества Солнечной системы. Масса...
-
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...
-
Планеты земной группы, Планеты-гиганты или планеты юпитерианской группы - Наша Солнечная система
К планетам земной группы относятся Меркурий, Венера, Земля и Марс (в порядке удаленности от Солнца). При исследовании этих планет выяснилось, что все они...
-
Венера - Строение Солнечной системы
Венера наблюдается и как "вечерняя звезда" и как "утренняя звезда". После солнца и Луны Венера - самое яркое небесное светило, а ночью освещенные ею...
-
- Расстояние от Солнца -- 108 * 106 км - Средняя плотность -- 5240 кг/м3 - Масса -- 0, 82 массы Земли - Период обращения вокруг Солнца -- 225 земных...
-
Оптический диапазон - Юпитер среди планет Солнечной системы
Температурная эмиссия Юпитера. Получено с телескопа IRTF, Обсерватория Мауна-Кеа, Гавайи, 5 апреля 2007 г. В инфракрасной области спектра лежат линии...
-
Модели формирования и эволюции - Планеты Солнечной системы: Юпитер
Значительный вклад в наши представления о формировании и эволюции звезд вносят наблюдения экзопланет. Так, с их помощью были установлены черты, общие для...
-
Юпитер, Сатурн - Общие характеристики Солнечной системы
Солнечный меркурий венера земля юпитер Юпитер , тысячи лет назад названный в честь царя римских богов, господствует и среди девяти планет нашей Солнечной...
-
Атмосфера - Планета Юпитер: основные характеристики
Облачные ярусы: Когда давление атмосферы Юпитера достигнет давления земной атмосферы, остановимся и осмотримся. Наверху видно обычное голубое небо,...
-
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...
-
Основные слои в атмосфере Солнца - Солнце и Солнечная система
Солнце - центральное тело Солнечной системы - представляет собой очень горячий плазменный шар. Солнце - ближайшая к земле звезда. Свет от него доходит до...
-
Внутреннее строение планет-гигантов - Структура Солнечной системы
Как уже говорилось, изучать непосредственно недра планет-гигантов (ПГ) не представляется возможным. Основную роль в их исследовании играют теоретические...
-
Поверхность и внутреннее строение - Планеты земной группы. Венера
Исследование поверхности Венеры стало возможным с развитием радиолокационных методов. Наиболее подробную карту составил американский аппарат "Магеллан",...
-
Сатурн - Строение Солнечной системы
Среди бесчисленного множества небесных объектов, которые можно видеть в телескоп, самым красивым является планета Сатурн. Если смотреть вечером, в...
Внутреннее строение - Планеты Солнечной системы: Юпитер