Aquellos que observaron las estrellas con atención al menos una vez en la noche no pudieron dejar de notar el punto brillante, que con su brillo y tamaño se destaca del resto. Esta no es una estrella lejana cuya luz nos ha estado llegando durante millones de años. Brilla Júpiter, el planeta más grande del sistema solar. En el momento de acercamiento más cercano a la Tierra, este cuerpo celestial se vuelve más notable, perdiendo brillo a nuestros otros compañeros espaciales, Venus y la Luna.
El más grande de los planetas de nuestro sistema solar llegó a ser conocido por la gente hace muchos miles de años. El nombre mismo del planeta habla de su importancia para la civilización humana: por respeto al tamaño del cuerpo celestial, los antiguos romanos le dieron un nombre en honor a la principal deidad antigua: Júpiter.
El planeta gigante, sus principales características.
Al estudiar el sistema solar dentro de la zona de visibilidad, una persona notó de inmediato la presencia en el cielo nocturno de un enorme objeto espacial. Inicialmente, se pensó que uno de los objetos más brillantes en el cielo nocturno era una estrella errante, sin embargo, con el paso del tiempo, la naturaleza diferente de este cuerpo celeste se hizo evidente. El alto brillo de Júpiter se explica por su tamaño colosal y alcanza valores máximos durante el acercamiento del planeta con la Tierra. La luz del planeta gigante es -2.94 m de magnitud aparente, perdiendo en brillo solo por el brillo de la Luna y Venus.
La primera descripción de Júpiter, el planeta más grande del sistema solar, data del siglo VIII-VII aC. e. Los antiguos babilonios observaron una estrella brillante en el cielo, personificándola con el dios supremo Marduk, el santo patrón de Babilonia. En tiempos posteriores, los antiguos griegos, y luego los romanos, consideraron a Júpiter, junto con Venus, una de las principales luminarias de la esfera celeste. Las tribus germánicas dotaron al planeta gigante de un poder divino místico, dándole un nombre en honor a su dios principal Donar. Además, casi todos los astrólogos, astrónomos y pronosticadores de antigüedad siempre en sus predicciones e informes tuvieron en cuenta la posición de Júpiter, el brillo de su luz. En épocas posteriores, cuando el nivel de equipo técnico hizo posible realizar observaciones del espacio con mayor precisión, resultó que Júpiter se destaca claramente en comparación con otros planetas en el sistema solar.
El tamaño real de un pequeño punto brillante en nuestra noche tiene valores tremendos. El radio de Júpiter en la zona ecuatorial es de 71490 km. En comparación con la Tierra, el diámetro del gigante gaseoso es ligeramente inferior a 140 mil km. Esto es 11 veces el diámetro de nuestro planeta. Un tamaño tan grande corresponde a la masa. El gigante tiene una masa de 1.8986x1027kg y pesa 2.47 veces más que la masa total de los siete planetas, cometas y asteroides restantes que pertenecen al sistema solar.
La masa de la Tierra es 5.97219x1024 kg, que es 315 veces menor que la masa de Júpiter.
Sin embargo, el "rey de los planetas" no es el planeta más grande en todos los aspectos. A pesar de su tamaño y enorme masa, Júpiter tiene una densidad inferior a 4,16 veces nuestro planeta, 1326 kg / m3 y 5515 kg / m3, respectivamente. Esto se debe al hecho de que nuestro planeta es una bola de piedra con un núcleo interno pesado. Júpiter es una acumulación densa de gases cuya densidad es correspondientemente menor que la densidad de cualquier sólido.
Otro dato interesante. Con una densidad bastante baja, la fuerza de gravedad en la superficie del gigante gaseoso es 2.4 veces más alta que los parámetros terrestres. La aceleración de la caída libre en Júpiter será de 24.79 m / s2 (el mismo valor en la Tierra es de 9.8 m / s2). Todos los parámetros astrofísicos presentados del planeta están determinados por su composición y estructura. A diferencia de los primeros cuatro planetas, Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, pertenecientes a los objetos del grupo de la Tierra, Júpiter encabeza la cohorte de gigantes gaseosos. Al igual que Saturno, Urano y Neptuno, el planeta más grande que conocemos no tiene el firmamento de la tierra.
El modelo actual de tres capas del planeta da una idea de lo que realmente es Júpiter. Detrás de la envoltura gaseosa exterior, que constituye la atmósfera del gigante de gas, hay una capa de hielo de agua. En este transparente y visible para dispositivos ópticos, parte transparente del planeta termina. Determinar de qué color es técnicamente imposible la superficie del planeta. Incluso con la ayuda del Telescopio Espacial Hubble, los científicos pudieron ver solo la atmósfera superior de una enorme bola de gas.
Además, si nos movemos a la superficie, entra un mundo sombrío y caliente, que consiste en cristales de amoníaco e hidrógeno metálico denso. Las altas temperaturas (6000–21000 K) y la enorme presión que excede los 4000 GPa dominan aquí. El único elemento sólido en la estructura del planeta es el núcleo de piedra. La presencia de un núcleo de piedra, que en comparación con el tamaño del planeta tiene un diámetro pequeño, le da al planeta un equilibrio hidrodinámico. Es gracias a él que las leyes de conservación de masa y energía actúan sobre Júpiter, manteniendo al gigante en órbita y obligándolo a girar alrededor de su propio eje. Este gigante no tiene un límite claramente rastreable entre la atmósfera y el resto central del planeta. En el entorno científico, se considera que es una superficie condicional del planeta, donde la presión es de 1 bar.
La presión en la atmósfera superior de Júpiter es baja y es de solo 1 atm. Pero aquí reina el reino del frío, ya que la temperatura no cae por debajo de la marca - 130 ° C.
La atmósfera de Júpiter contiene una gran cantidad de hidrógeno, que se diluye ligeramente con helio e impurezas de amoníaco y metano. Esto explica las nubes coloridas que cubren densamente el planeta. Los científicos creen que esta acumulación de hidrógeno ocurrió durante la formación del sistema solar. La materia cósmica más dura bajo la influencia de las fuerzas centrífugas se dirigió a la formación de los planetas terrestres, mientras que las moléculas de gas libre más ligeras bajo la influencia de las mismas leyes físicas comenzaron a acumularse en racimos. Estas partículas de gas y acero se han convertido en el material de construcción del que están formados los cuatro planetas: gigantes.
La presencia de hidrógeno en el planeta en tal cantidad, que es el elemento principal del agua, sugiere la existencia de enormes cantidades de recursos hídricos en Júpiter. En la práctica, resulta que los cambios repentinos en la temperatura y las condiciones físicas en el planeta no permiten que las moléculas de agua pasen de un estado sólido y gaseoso a un líquido.
Parámetros astrofísicos de júpiter
El quinto planeta también es interesante por sus parámetros astrofísicos. Al estar detrás del cinturón de asteroides, Júpiter divide condicionalmente el sistema solar en dos partes, ejerciendo la mayor influencia sobre todos los objetos espaciales en su esfera de influencia. El planeta más cercano a Júpiter es Marte, que está constantemente en la esfera de influencia de un campo magnético y la fuerza de gravedad de un planeta enorme. La órbita de Júpiter tiene la forma de una elipse regular y una ligera excentricidad, solo 0.0488. En este sentido, Júpiter reside casi siempre desde nuestra estrella a la misma distancia. En el perihelio, el planeta se encuentra en el centro del sistema solar a una distancia de 740.5 millones de km. Y en el afelio, Júpiter está a una distancia del Sol de 816.5 millones de km.
Alrededor del Sol, el gigante se mueve bastante lento. Su velocidad es de solo 13 km / s, mientras que en la Tierra este parámetro es casi tres veces más alto (29.78 km / s). Júpiter hace todo el viaje alrededor de nuestras luminarias centrales en 12 años. La velocidad del planeta alrededor de su propio eje y la velocidad del planeta en órbita están fuertemente influenciados por el vecino de Júpiter, el enorme Saturno.
Increíble en términos de astrofísica y la posición del eje del planeta. El plano ecuatorial de Júpiter está a solo 3.13 ° desviado del eje orbital. En nuestra Tierra, la desviación axial del plano orbital es de 23.45 °. El planeta está tumbado de lado. A pesar de esto, la rotación de Júpiter alrededor de su propio eje se produce con gran velocidad, lo que conduce a la compresión natural del planeta. Según este indicador, el gigante del gas es el más rápido en nuestro sistema estelar. Júpiter gira un poco menos de 10 horas alrededor de su propio eje. Para ser más precisos, el día cósmico en la superficie del gigante gaseoso es de 9 horas y 55 minutos, mientras que el año jupiteriano dura 10,475 días terrestres. Debido a estas características de la ubicación del eje de rotación, no hay estaciones en Júpiter.
En el punto de acercamiento más cercano, Júpiter se encuentra a una distancia de 740 millones de kilómetros de nuestro planeta. Las modernas sondas espaciales de este camino que vuelan en el espacio a una velocidad de 40,000 kilómetros por hora, se superan de diferentes maneras. La primera nave espacial en dirección a Júpiter "Pioneer 10" se lanzó en marzo de 1972. El último de los vehículos, lanzado en dirección a Júpiter, fue la sonda automática "Juno". La sonda espacial se lanzó el 5 de agosto de 2011 y solo cinco años después, en el verano de 2018, se alcanzó la órbita "planeta-rey". Durante el vuelo, el aparato de Yunona hizo un camino de 2.8 billones de kilómetros.
Satélites del planeta Júpiter: ¿por qué hay tantos?
No es difícil adivinar que tan impresionantes dimensiones del planeta determinan la presencia de una gran comitiva. Por el número de satélites naturales, Júpiter no tiene igual. Hay 69 de ellos. En este conjunto también hay gigantes reales, comparables en tamaño a un planeta de pleno derecho y muy pequeños, apenas visibles con la ayuda de telescopios. Júpiter tiene sus propios anillos, similares al sistema de anillos de Saturno. Los elementos más pequeños de partículas, capturados por el campo magnético del planeta directamente desde el espacio durante la formación del planeta, se convirtieron en los anillos de Júpiter.
Una cantidad tan grande de satélites se debe al hecho de que Júpiter tiene el campo magnético más fuerte, que tiene un gran impacto en todos los objetos vecinos. La fuerza de atracción del gigante gaseoso es tan grande que permite a Júpiter mantener a su alrededor a una familia tan extensa de satélites. Además, la acción del campo magnético del planeta es suficiente para atraer a todos los objetos espaciales itinerantes. Júpiter realiza la función de un escudo espacial en el Sistema Solar, capturando cometas y grandes asteroides del espacio exterior. La existencia relativamente tranquila de los planetas interiores se explica precisamente por este factor. La magnetosfera de un planeta enorme es más poderosa que el campo magnético de la Tierra varias veces.
Por primera vez, Galileo Galilei se reunió con los satélites del gigante gaseoso en 1610. En su telescopio, el científico vio cuatro satélites a la vez moviéndose alrededor de un enorme planeta. Este hecho confirmó la idea de un modelo heliocéntrico del sistema solar.
El tamaño de estos satélites, que incluso pueden competir con algunos planetas del sistema solar, es asombroso. Por ejemplo, el satélite Ganimedes es más grande en tamaño que Mercurio, el planeta más pequeño del sistema solar. Pocos mercurio es inferior y otro satélite gigante - Calisto. Una característica distintiva del sistema de satélites de Júpiter es que todos los planetas que giran alrededor del gigante gaseoso tienen una estructura sólida.
Los tamaños de los satélites más famosos de Júpiter son los siguientes:
- Ganimedes tiene un diámetro de 5260 km (el diámetro de Mercurio es 4879 km);
- Calisto tiene un diámetro de 4820 km;
- El diámetro de Io es igual a 3642 km;
- Europa tiene un diámetro de 3122 km.
Algunos satélites están más cerca del planeta madre, otros, más lejos. La historia de la aparición de satélites naturales tan grandes todavía no se ha revelado. Probablemente estamos tratando con pequeños planetas que una vez giraron con Júpiter en el vecindario. Los pequeños satélites son fragmentos de cometas destruidos que llegan al sistema solar desde la nube de Oort. Un ejemplo es la caída en Júpiter del cometa Shoemaker-Levy, observada en 1994.
Los satélites de Júpiter son los objetos de interés para los científicos, ya que son más accesibles y similares en estructura a los planetas del grupo terrestre. El gigante gaseoso en sí mismo representa un entorno hostil para la humanidad, donde es inconcebible sugerir la existencia de formas de vida conocidas.
