Jupiter

Nevét Jupiterről, a római főistenről kapta. A bolygó csillagászatban és asztrológiában használt jele az istenség kezében hagyományosan megjelenő villámot jelképezi (Unicode: ♃).

[szerkesztés] Szerkezet

A Jupiter a Naprendszer négy gázóriásának egyike; elsősorban nem szilárd anyagból áll. 142 984 kilométeres egyenlítői átmérőjével a legnagyobb bolygó a Naprendszerben. A Jupiter sűrűsége 1,326 g/cm³, a második legnagyobb a gázbolygók közül, de a négy kőzetbolygóénál kisebb. A gázóriások közül a Neptunusznak van a legnagyobb sűrűsége.

[szerkesztés] Összetétel

A Jupiter felső légköre atomszám szerint 93% hidrogénből és 7% héliumból áll, molekulaszám szerint 86% hidrogénből és 13% héliumból. Mivel a héliumatom négyszer nagyobb tömegű mint a hidrogénatom, az összetétel változik, ha a tömegarányt nézzük. Ez alapján a légkör 75%-ban hidrogén, 24%-ban hélium, 1%-ban más elem. A bolygó belseje sűrűbb anyagot tartalmaz, nagyjából 71% hidrogént, 24% héliumot és 5%-ban más elemeket. A légkör nyomokban tartalmaz metánt, vizet, ammóniát és szilícium alapú összetevőket. Található még szén, etán, hidrogén-szulfid, neon, oxigén és kén. A légkör külső rétege tartalmaz fagyott ammóniakristályt is ^[1]^[2]. Infravörös és ultraibolya mérésekkel benzolt és más szénhidrogént is kimutattak ^[3].

Színképelemzés alapján a Szaturnuszról úgy tudjuk, hogy összetétele hasonló a Jupiteréhez. A másik két gázóriásnak, az Uránusznak és a Neptunusznak viszonylag kevesebb hidrogénje és héliumja van ^[4]. Helyszíni mérések hiánya miatt, a nehezebb elemek pontos gyakorisága a Jupiteren túli bolygóknál nem ismert.

[szerkesztés] Tömeg

A Jupiter 2,5-szer nagyobb tömegű, mint a Naprendszer többi bolygója együtt. Bár a Föld eltörpül a Jupiter mellett (átmérője 11-szer kisebb), az óriásbolygó sűrűsége jóval alacsonyabb.

A Jupiternél sokkal nagyobb tömegű exobolygókat is felfedeztek, bár ezeknek a többségéről úgy vélik, hogy szintén gázóriások ^[5]. Nincs egyértelmű definíció arra, hogy mi különbözteti meg egy gázbolygót (mint például a Jupitert) egy barna törpétől, bár az utóbbi meglehetősen speciális színképvonalakkal rendelkezik. Jelenleg, ha egy csillagszerű anyageloszlással rendelkező égitest meghaladja a 13 Jupiter-tömeget (tehát elég nagy ahhoz, hogy deutériumot égessen), akkor barna törpének tekintik. Ennél kisebb tömegű égitest bolygónak minősül^[6].

Ha a Jupiter nagyobb tömegű lenne a jelenleginél, valószínűleg összeroskadna. A belső egyre jobban összehúzódna a fokozott gravitációs erő alatt. Az összehúzódás addig folytatódna, amíg a a magfúzió be nem indulna ^[7]. Néhány csillagász sikertelen csillagnak nevezi a Jupitert. Bár a bolygónak hetvenötször kellett volna nagyobbnak lennie hogy csillag lehessen, a legkisebb vörös törpe csak körülbelül 30%-kal nagyobb sugarú mint a Jupiter ^[8]^[9].

Ennek ellenére a Jupiter még mindig több hőt sugároz, mint amennyit a Naptól kap. A bolygó által termelt hő, majdnem egyenlő a kapott napsugárzással ^[10]. Ezt a hősugárzást Kelvin-Helmholtz folyamat hozza létre adiabatikus összehúzódással. A folyamat eredményeként a bolygó körülbelül 2 cm-t húzódik össze minden évben ^[11]. Kialakulásakor a Jupiter kétszer nagyobb átmérőjű és sokkal melegebb volt mint most ^[12].

[szerkesztés] Belső szerkezet

Még mindig létezik bizonytalanság a Jupiter belső szerkezetét illetően. Egy modell szerint a felépítés homogén, szilárd felszín nélküli, a sűrűség fokozatosan növekedik a mag irányába. Másrészt a Jupiter akár tizenkét Föld tömegű sűrű, sziklás maggal is rendelkezhet, amely a teljes tömegnek nagyjából a 3%-át teszi ki ^[13]^[10]. A központi régiót sűrű, fémes hidrogén veszi körül, amely körülbelül a bolygó sugarának 78%-ra terjed ki ^[10]. A hélium és neon esőhöz hasonló cseppjei ezen a rétegen keresztül kicsapódnak, csökkentve arányukat a felső légkörben^[14].

A fémes hidrogén réteg fölött a folyékony és gáznemű hidrogén átlátszó rétege található. A gázréteg a felhőrétegtől körülbelül 1000 km mélyre terjed ^[10]. Nincs közvetlen határ a hidrogén különböző rétegei között; a mélységgel a hidrogén állapota gázból folyékonyba megy át ^[15]^[16].

A hőmérséklet és a nyomás a Jupiter belsejében a mag fele nő. A fázis átmeneti régióban, ahol a folyékony hidrogén fémessé alakul, a hőmérséklet 10 000°K körüli, a nyomás 200 GPa. A hőmérséklet a mag felszínén 36 000°K, a belső nyomás pedig nagyjából 3000-4500 GPa ^[10] .

[szerkesztés] Felhők

A Jupitert ammóniakristályokból és ammónium-hidroszulfidból álló felhők borítják. A felhők a tropopauzában helyezkednek el és sávokban vannak elrendeződve különböző szélességeken. Ezek világosabb színű zónákra és sötétebb övekre oszlanak. A különböző irányú áramlatok kölcsönhatásai viharokat és turbulenciákat okoznak. 100 m/s (360 km/óra) sebességű szelek szokásosak a különböző sávokban ^[17]. Ezek a zónák évről évre változtatják szélességüket, színüket és intenzitásukat, de eléggé stabilak, hogy a csillagászok azonosító jelzésekkel lássák el ^[18].

A felhőréteg csak 50 kilométeres vastagságú, két felhőréteg található: egy vastag alsó réteg és egy vékonyabb régió. Vízfelhők vékony rétege húzódhat az ammóniaréteg alatt, amelyet a Jupiter légkörében megfigyelt villámlások bizonyítanak. (A víz egy olyan molekulákból áll, melyek töltést hordozhatnak, ezáltal villámokat is létrehozhatnak) ^[10]. Ezek az elektromos kisülések több ezerszer erősebbek lehetnek, mint a földiek ^[19]. A vízfelhők belső hő által táplált viharokat is létrehozhatnak ^[20].

[szerkesztés] Nagy Vörös Folt és más viharok

A Jupiter legismertebb alakzata a Nagy Vörös Folt, egy Földnél nagyobb, tartós anticiklon vihar az egyenlítőtől 22°-ra délre, mely 300 éve tombol. Matematikai modellek azt mutatják, hogy a vihar egy stabil képződmény és a bolygónak egy állandó alakzata ^[21]. A vihar elég nagy ahhoz, hogy földi távcsövekkel is megfigyelhessük.

[szerkesztés] Gyűrűk

A Szaturnuszhoz hasonlóan a Jupiter is rendelkezik gyűrűkkel, de ezek halványak, és főleg a holdakról származó porrészecskékből állnak.

[szerkesztés] Magnetoszféra

A Jupiter magnetoszférája a legnagyobb alakzat az egész Naprendszerben. Elnyúlik egészen a Szaturnusz pályáján túlra. Ha látható lenne, az esti égbolton nagyobbnak látszana, mint a telihold. Kb. 10-szer erősebb a földi magnetoszféránál. A forgástengely és a mágneses tengely 11°-os szöget zár be egymással úgy, hogy az északi mágneses pólus a déli földrajzi pólus közelében van, a déli pedig az északi pólus közelében. A Jupiter magnetoszférájának mérete a napszél hatása miatt változik. A magnetoszféra kialakulásának oka valószínűleg a bolygó belsejében lévő folyékony fémszerű burok. A mágneses pólusoknál a magnetoszféra és a napszél részecskéinek interakciójából jön létre a Jupiter aurórája.

[szerkesztés] Keringés és forgás

[szerkesztés] Megfigyelés

Megfigyelhető szinte egész évben, júniustól este a keleti égen látható, akár 10-szeres nagyításnál is már látszik a korong alak. A holdak közül a Galilei holdak láthatóak szabad szemmel, azok közül a Ganymedes a legkönyebb célpont, kb. 9'-re van a Jupitertől, azaz a telihold átmérőjének harmadára, 5,4 magnitúdó ( csillagászok által adott fényesség osztályozás, 1 magnítúdó különbég 2,512-szeres különbségnek felel meg) lehet, tehát csak tiszta éjszakákon látható, abban az esetben, ha kitakarjuk a Jupitert.

[szerkesztés] Kutatás

[szerkesztés] Földi teleszkópok

[szerkesztés] Űrszondák

[szerkesztés] Közelrepülések

[szerkesztés] Galileo küldetés

Eddig csak egyetlen űrszonda, a Galileo állt pályára a Jupiter körül, 1995. december 7-én. Több mint hét éven keresztül keringett a bolygó körül, miközben többször megközelítette a Galilei-holdakat és az Amaltheát. Az űrszonda szemtanúja volt Shoemaker–Levy 9 üstökös 1994-es becsapódásának a Jupiterbe. A Galileo eredetileg tervezett adatgyűjtő kapacitását erősen korlátozta a nagy nyereségű antenna meghibásodása ^[22].

1995 júliusában egy légköri szonda indult el a Galileoról, december 7-én belépett a bolygó légkörébe. 150 km-re hatolt be a légkörbe, 57,6 percen keresztül adatokat gyűjtött mielőtt a nagy nyomás (22 atmoszféra és 153 °C hőmérséklet) hatására összetört ^[23]. A Galileo nagyjából ugyanilyen sorsra jutott, amikor 2003. szeptember 21-én szándékosan irányították a bolygó légkörébe több mint 50 km/s sebességgel. Így elkerülték bármilyen lehetőségét az Europé hold beszennyezésének, amelyről feltételezték, hogy akár életet is hordozhat ^[22].

[szerkesztés] Holdak

A Jupiternek jelenleg 63 holdja ismert. A négy legnagyobbat (Io, Europé, Kalliszto, Ganümédész) Galilei-holdaknak nevezik, felfedezőjük Galileo Galilei után, aki 1610-ben észlelte őket. A következő négy évszázadban további kilenc kisebb holdat fedeztek fel a csillagászok földi távcsöveikkel. 1979-ben a Voyager-1 űrszonda három újabbat talált, ezzel az ismert holdak száma 16-ra emelkedett. Később a fejlettebb technológiáknak köszönhetően további holdakat fedeztek fel a csillagászok; ezek kicsi, átlagosan 3 km átmérőjű aszteroidák, amelyeket befogott a Jupiter gravitációs tere. A jelenlegi 63 hold több, mint amennyi bármely más bolygónak van, de valószínűleg még sok kisebb, ismeretlen hold is kering a Jupiter körül.

[szerkesztés] Holdak osztályozása

[szerkesztés] Kölcsönhatás a Naprendszerrel

[szerkesztés] Források

^ Gautier, D.; Conrath, B.; Flasar, M.; Hanel, R.; Kunde, V.; Chedin, A.; Scott N. (1981.). „The helium abundance of Jupiter from Voyager”. Journal of Geophysical Research 86: 8713-8720.
^ Kunde, V. G. et al, (2004. szeptember 10.). „Jupiter's Atmospheric Composition from the Cassini Thermal Infrared Spectroscopy Experiment”. Science 305 (5690): 1582-1586. Hozzáférés ideje: 2006. április 15..
^ Kim, S. J.; Caldwell, J.; Rivolo, A. R.; Wagner, R. (1985.). „Infrared Polar Brightening on Jupiter III. Spectrometry from the Voyager 1 IRIS Experiment”. Icarus 64: 233-248. DOI:10.1016/0019-1035(85)90201-5.
^ Ingersoll, A. P.; Hammel, H. B.; Spilker, T. R.; Young, R. E.: Outer Planets: The Ice Giants (PDF). Lunar & Planetary Institute. (Hozzáférés: 2007. február 1.)
^ Anonymous: Extrasolar Planets. The Planetary Society, 2007. (Hozzáférés: 2007. február 25.)
^ Working Group on Extrasolar Planets: Definition of a "Planet". IAU position statement, 2003. február 28. (Hozzáférés: 2006. szeptember 9.)
^ Guillot, Tristan (1999.). „Interiors of Giant Planets Inside and Outside the Solar System”. Science 286 (5437): 72-77.
^ Burrows, A.; Hubbard, W. B.; Saumon, D.; Lunine, J. I. (1993.). „An expanded set of brown dwarf and very low mass star models”. Astrophysical Journal 406 (1): 158-171.
^ Queloz, Didier. „VLT Interferometer Measures the Size of Proxima Centauri and Other Nearby Stars”, European Southern Observatory, 2002. november 19. (Hozzáférés ideje: 2007. január 12.)
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Elkins-Tanton, Linda T. (2006). Jupiter and Saturn. New York: Chelsea House. ISBN 0-8160-5196-8.
^ Guillot, T.; Stevenson, D. J.; Hubbard, W. B.; Saumon, D. (2004).szerk.: Bagenal, F.; Dowling, T. E.; McKinnon, W. B.: Chapter 3: The Interior of Jupiter, Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere. Cambridge University Press. ISBN 0521818087.
^ Bodenheimer, P. (1974.). „Calculations of the early evolution of Jupiter”. Icarus 23: 319-325. Hozzáférés ideje: 2007. február 1..
^ Guillot, T.; Gautier, D.; Hubbard, W. B. (1997.). „New Constraints on the Composition of Jupiter from Galileo Measurements and Interior Models”. Icarus 130: 534-539.
^ Hiba a forráshivatkozásban: Érvénytelen <ref> tag; nincs megadva szöveg a(z) galileo_ms nevű ref-eknek
^ Guillot, T. (1999.). „A comparison of the interiors of Jupiter and Saturn”. Planetary and Space Science 47 (10-11): 1183-1200.
^ Lang, Kenneth R.: Jupiter: a giant primitive planet. NASA, 2003. (Hozzáférés: 2007. január 10.)
^ Ingersol, A. P.; Dowling, T. E.; Gierasch, P. J.; Orton, G. S.; Read, P. L.; Sanchez-Lavega, A.; Showman, A. P.; Simon-Miller, A. A.; Vasavada A. R.: Dynamics of Jupiter’s Atmosphere (PDF). Lunar & Planetary Institute. (Hozzáférés: 2007. február 1.)
^ Hiba a forráshivatkozásban: Érvénytelen <ref> tag; nincs megadva szöveg a(z) burgess nevű ref-eknek
^ Surprising Jupiter: Busy Galileo spacecraft showed jovian system is full of surprises. NASA, 2006. február 25. (Hozzáférés: 2007. február 20.)
^ Kerr, Richard A. (2000.). „Deep, Moist Heat Drives Jovian Weather”. Science 287 (5455): 946 - 947. Hozzáférés ideje: 2007. február 24..
^ Sommeria, Jöel, Steven D. Meyers & Harry L. Swinney (1988. 25 February). „Laboratory simulation of Jupiter's Great Red Spot”. Nature 331: 689-693.
^ ^a ^b McConnell, Shannon: Galileo: Journey to Jupiter. NASA Jet Propulsion Laboratory, Hiba: érvénytelen idő. (Hozzáférés: 2006. november 28.)
^ Magalhães, Julio: Galileo Probe Mission Events. NASA Space Projects Division, Hiba: érvénytelen idő. (Hozzáférés: 2007. február 2.)

Keresés

Navigáció

részvétel

Eszközök

Más nyelveken

Tartalomjegyzék