Chi osservava attentamente le stelle almeno una volta la sera non poteva non notare il punto luminoso, che con il suo splendore e le sue dimensioni si distingue dal resto. Questa non è una stella lontana la cui luce ci raggiunge da milioni di anni. Brilla Giove - il più grande pianeta del sistema solare. Al momento dell'approccio più vicino alla Terra, questo corpo celeste diventa più evidente, perdendo luminosità negli altri nostri compagni spaziali, Venere e la Luna.
Il più grande dei pianeti del nostro sistema solare è stato conosciuto dalla gente molte migliaia di anni fa. Il nome stesso del pianeta parla del suo significato per la civiltà umana: per rispetto delle dimensioni del corpo celeste, gli antichi romani le diedero un nome in onore della principale divinità antica - Giove.
Il pianeta gigante, le sue caratteristiche principali
Studiando il sistema solare all'interno della zona di visibilità, una persona ha immediatamente notato la presenza nel cielo notturno di un enorme oggetto spaziale. Inizialmente si pensava che uno degli oggetti più luminosi nel cielo notturno fosse una stella errante, tuttavia, nel tempo, la diversa natura di questo corpo celeste divenne chiara. L'alta luminosità di Giove è spiegata dalla sua dimensione colossale e raggiunge i valori massimi durante il riavvicinamento del pianeta con la Terra. La luce del pianeta gigante è di -2.94 m di magnitudine apparente, perdendo luminosità solo per la luminosità della Luna e di Venere.
La prima descrizione di Giove, il più grande pianeta del sistema solare, risale all'VIII-VII secolo aC. e. Gli antichi Babilonesi osservarono una brillante stella nel cielo, personificandola con il dio supremo Marduk, il santo patrono di Babilonia. In epoche successive, gli antichi greci, e poi i romani, consideravano Giove, insieme a Venere, uno dei principali luminari della sfera celeste. Le tribù germaniche dotarono il gigante pianeta di mistico potere divino, dandole un nome in onore del suo principale dio Donar. Inoltre, quasi tutti gli astrologi, gli astronomi e i meteorologi dell'antichità, sempre nelle loro previsioni e nelle loro relazioni, tenevano conto della posizione di Giove, della luminosità della sua luce. In tempi successivi, quando il livello delle attrezzature tecniche rese possibile condurre in modo più accurato le osservazioni dello spazio, risultò che Giove si distingue chiaramente rispetto ad altri pianeti nel sistema solare.
La dimensione reale di un piccolo punto luminoso nella nostra notte ha valori enormi. Il raggio di Giove nella zona equatoriale è di 71490 km. In confronto con la Terra, il diametro del gigante gassoso è leggermente inferiore a 140 mila km. Questo è 11 volte il diametro del nostro pianeta. Una dimensione così grande corrisponde alla massa. Il gigante ha una massa di 1.8986x1027 kg e pesa 2,47 volte di più della massa totale dei rimanenti sette pianeti, comete e asteroidi appartenenti al sistema solare.
La massa della Terra è 5.97219x1024 kg, che è 315 volte inferiore alla massa di Giove.
Tuttavia, il "re dei pianeti" non è il pianeta più grande a tutti gli effetti. Nonostante le sue dimensioni e la sua enorme massa, Giove ha una densità inferiore a 4,16 volte il nostro pianeta, rispettivamente 1326 kg / m3 e 5515 kg / m3. Ciò è dovuto al fatto che il nostro pianeta è una palla di pietra con un nucleo interno pesante. Giove è un denso accumulo di gas la cui densità è corrispondentemente inferiore alla densità di qualsiasi solido.
Un altro fatto interessante. Con una densità piuttosto bassa, la forza di gravità sulla superficie del gigante gassoso è 2,4 volte più elevata rispetto ai parametri terrestri. L'accelerazione della caduta libera su Giove sarà di 24,79 m / s2 (lo stesso valore sulla Terra è 9,8 m / s2). Tutti i parametri astrofisici presentati del pianeta sono determinati dalla sua composizione e struttura. A differenza dei primi quattro pianeti, Mercurio, Venere, Terra e Marte, appartenenti agli oggetti del gruppo Terra, Giove è a capo della coorte di giganti gassosi. Come Saturno, Urano e Nettuno, il più grande pianeta a noi noto non ha il firmamento della terra.
L'attuale modello a tre strati del pianeta dà un'idea di cosa sia realmente Giove. Dietro la busta gassosa esterna, che costituisce l'atmosfera del gigante gassoso, c'è uno strato di ghiaccio d'acqua. A questo trasparente e visibile ai dispositivi ottici parte trasparente del pianeta finisce. Determina quale colore la superficie del pianeta è tecnicamente impossibile. Anche con l'aiuto del Telescopio Spaziale Hubble, gli scienziati sono stati in grado di visualizzare solo l'atmosfera superiore di un'enorme palla di gas.
Inoltre, se ci spostiamo in superficie, arriva un mondo cupo e caldo, che consiste di cristalli di ammoniaca e denso idrogeno metallico. Le alte temperature (6000-21000 K) e l'enorme pressione in eccesso di 4000 GPa dominano qui. L'unico elemento solido nella struttura del pianeta è il nucleo di pietra. La presenza di un nucleo di pietra, che rispetto alle dimensioni del pianeta ha un diametro piccolo, conferisce al pianeta un equilibrio idrodinamico. È grazie a lui che le leggi di conservazione della massa e dell'energia agiscono su Giove, mantenendo il gigante in orbita e costringendolo a ruotare attorno al proprio asse. Questo gigante non ha confini chiaramente tracciabili tra l'atmosfera e il resto del pianeta. Nell'ambiente scientifico, è considerata una superficie condizionale del pianeta, dove la pressione è di 1 bar.
La pressione nell'atmosfera superiore di Giove è bassa ed è solo 1 atm. Ma qui regna il regno del freddo, poiché la temperatura non scende sotto il segno - 130 ° C.
L'atmosfera di Giove contiene un'enorme quantità di idrogeno, che è leggermente diluito con elio e impurità di ammoniaca e metano. Questo spiega le nuvole colorate che coprono densamente il pianeta. Gli scienziati ritengono che questo accumulo di idrogeno si sia verificato durante la formazione del sistema solare. La materia cosmica più dura sotto l'influenza delle forze centrifughe andò alla formazione dei pianeti terrestri, mentre le molecole di gas libere più leggere sotto l'influenza delle stesse leggi fisiche cominciarono ad accumularsi in mazzi. Queste particelle di gas e acciaio sono diventate il materiale da costruzione di cui sono composti tutti e quattro i pianeti: giganti.
La presenza di idrogeno sul pianeta in una quantità tale, che è l'elemento principale dell'acqua, suggerisce l'esistenza di enormi quantità di risorse idriche su Giove. In pratica, si scopre che improvvisi cambiamenti di temperatura e condizioni fisiche sul pianeta non consentono alle molecole d'acqua di muoversi da uno stato solido e gassoso a un liquido.
Parametri astrofisici di Giove
Il quinto pianeta è anche interessante per i suoi parametri astrofisici. Essendo dietro la fascia degli asteroidi, Giove divide condizionalmente il sistema solare in due parti, esercitando la più forte influenza su tutti gli oggetti spaziali nella sua sfera di influenza. Il pianeta più vicino a Giove è Marte, che è costantemente nella sfera di influenza di un campo magnetico e della forza di gravità di un enorme pianeta. L'orbita di Giove ha la forma di un'ellisse regolare e una leggera eccentricità, solo 0,0488. A questo proposito, Giove quasi sempre risiede dalla nostra stella alla stessa distanza. Al suo perielio, il pianeta è al centro del sistema solare ad una distanza di 740,5 milioni di km., E all'afelio, Giove si trova ad una distanza di 816,5 milioni di km dal Sole.
Intorno al Sole il gigante si muove piuttosto lentamente. La sua velocità è di soli 13 km / s, mentre sulla Terra questo parametro è quasi tre volte più alto (29,78 km / s). Giove compie l'intero viaggio intorno ai nostri luminari centrali in 12 anni. La velocità del pianeta attorno al proprio asse e la velocità del pianeta in orbita sono fortemente influenzate dal vicino di Giove - l'enorme Saturno.
Incredibile in termini di astrofisica e posizione dell'asse del pianeta. Il piano equatoriale di Giove è solo 3.13 ° deviato dall'asse orbitale. Sulla nostra Terra, la deviazione assiale dal piano orbitale è 23,45 °. Il pianeta giace su un fianco. Nonostante questo, la rotazione di Giove attorno al proprio asse avviene con grande velocità, che porta alla naturale compressione del pianeta. Secondo questo indicatore, il gigante gassoso è il più veloce nel nostro sistema stellare. Giove ruota di poco meno di 10 ore attorno al proprio asse. Per essere più precisi, il giorno cosmico sulla superficie del gigante gassoso è di 9 ore e 55 minuti, mentre l'anno di Giove dura 10.475 giorni terrestri. A causa di queste caratteristiche della posizione dell'asse di rotazione, non ci sono stagioni su Giove.
Al punto di approccio più vicino, Giove si trova a una distanza di 740 milioni di km dal nostro pianeta. Questo percorso spazio moderno sonda il volo nello spazio ad una velocità di 40.000 chilometri orari, superata in modi diversi. Il primo veicolo spaziale in direzione di Jupiter "Pioneer 10" è stato lanciato nel marzo 1972. L'ultimo veicolo, lanciato in direzione di Giove, era la sonda automatica "Juno". La sonda spaziale fu lanciata il 5 agosto 2011 e solo cinque anni dopo, nell'estate del 2018, raggiunse l'orbita del "pianeta-re". Durante il volo, l'apparato di Yunona ha percorso un percorso di 2,8 miliardi di km.
Satelliti del pianeta Giove: perché ce ne sono così tanti?
Non è difficile immaginare che dimensioni così imponenti del pianeta determinino la presenza di un grande seguito. Per il numero di satelliti naturali, Giove non ha eguali. Ce ne sono 69. In questo set ci sono anche giganti reali, paragonabili per dimensioni a un pianeta a tutti gli effetti e molto piccoli, appena visibili con l'aiuto di telescopi. Giove ha i suoi anelli, simili al sistema degli anelli di Saturno. Gli elementi più piccoli di particelle, catturati dal campo magnetico del pianeta direttamente dallo spazio durante la formazione del pianeta, divennero gli anelli di Giove.
Un numero così grande di satelliti è dovuto al fatto che Giove ha il campo magnetico più forte, che ha un enorme impatto su tutti gli oggetti vicini. La forza di attrazione del gigante gassoso è così grande che permette a Giove di mantenere attorno a sé una così vasta famiglia di satelliti. Inoltre, l'azione del campo magnetico del pianeta è sufficiente per attirare tutti gli oggetti spaziali itineranti. Giove svolge la funzione di uno scudo spaziale nel Sistema Solare, catturando comete e grandi asteroidi dallo spazio. L'esistenza relativamente tranquilla dei pianeti interni è spiegata proprio da questo fattore. La magnetosfera di un enorme pianeta è più potente del campo magnetico terrestre più volte.
Per la prima volta Galileo Galilei si incontrò con i satelliti del gigante del gas nel 1610. Nel suo telescopio, lo scienziato ha visto quattro satelliti muoversi contemporaneamente su un enorme pianeta. Questo fatto ha confermato l'idea di un modello eliocentrico del sistema solare.
La dimensione di questi satelliti, che può anche competere con alcuni pianeti del sistema solare, è sorprendente. Ad esempio, il satellite Ganimede ha dimensioni maggiori di Mercurio, il pianeta più piccolo del sistema solare. Pochi Mercurio è inferiore e un altro satellite gigante - Callisto. Una caratteristica distintiva del sistema satellitare di Giove è che tutti i pianeti che ruotano intorno al gigante gassoso hanno una struttura solida.
Le dimensioni dei satelliti più famosi di Giove sono le seguenti:
- Ganimede ha un diametro di 5260 km (il diametro di Mercurio è 4879 km);
- Callisto ha un diametro di 4820 km;
- Il diametro di Io è pari a 3642 km;
- L'Europa ha un diametro di 3122 km.
Alcuni satelliti sono più vicini al pianeta madre, altri - più lontano. La storia dell'emergere di tali grandi satelliti naturali non è stata ancora rivelata. Probabilmente abbiamo a che fare con piccoli pianeti che una volta ruotavano con Giove nel vicinato. I piccoli satelliti sono frammenti di comete distrutte che arrivano nel sistema solare dalla nube di Oort. Un esempio è la caduta su Giove della cometa Shoemaker-Levy, osservata nel 1994.
Sono i satelliti di Giove che rappresentano gli oggetti di interesse per gli scienziati, poiché sono più accessibili e simili nella struttura ai pianeti del gruppo terrestre. Lo stesso gigante gassoso rappresenta un ambiente ostile all'umanità, dove è inconcepibile suggerire l'esistenza di forme conosciute di vita.
