كوكب المشتري هو أحد الكواكب الخمسة في المجموعة الشمسية التي يمكن رؤيتها في سماء الليل بدون أي أدوات بصرية. لا يزال ليس لديهم أي فكرة عن حجمه ، أطلق عليه علماء الفلك القدماء اسم الإله الروماني الأعلى.
لقاء كوكب المشتري
مدار كوكب المشتري يبعد 778 مليون كيلومتر عن الشمس. سنة هناك تدوم 11.86 سنة أرضية. يقوم الكوكب بالدوران الكامل حول محوره في 9 ساعات و 55 دقيقة فقط ، وتختلف سرعة الدوران عند خطوط عرض مختلفة ، ويكون المحور متعامدًا تقريبًا على المستوى المداري ، ونتيجة لذلك لا يتم ملاحظة التغيرات الموسمية.
درجة حرارة سطح كوكب المشتري 133 درجة مئوية (140 كلفن). نصف القطر أكبر من 11 ، والكتلة 317 ضعف نصف قطر وكتلة كوكبنا. كثافة (1.3 جم / سم3) تتناسب مع كثافة الشمس وأقل بكثير من كثافة الأرض. تبلغ قوة الجاذبية على المشتري 2.54 مرة ، والمجال المغناطيسي أكبر بـ 12 مرة من المعلمات الأرضية المماثلة. لا تختلف درجة الحرارة خلال النهار على كوكب المشتري عن درجة الحرارة في الليل. هذا بسبب المسافة الكبيرة من الشمس والعمليات القوية التي تحدث في أحشاء الكوكب.
Eruتم اكتشاف البحث البصري للكوكب الخامس في عام 1610 بواسطة جي جاليليو. هو الذي اكتشف أكبر أربعة أقمار صناعية لكوكب المشتري. حتى الآن ، من المعروف أن 67 جسمًا كونيًا هي جزء من نظام الكواكب العملاق.
تاريخ البحث
حتى سبعينيات القرن الماضي ، تمت دراسة الكوكب باستخدام الوسائل الأرضية ثم الوسائل المدارية في النطاقين البصري والراديوي وجاما. تم تقدير درجة حرارة كوكب المشتري لأول مرة في عام 1923 من قبل مجموعة من العلماء من مرصد لويل (فلاغستاف ، الولايات المتحدة الأمريكية). باستخدام المزدوجات الحرارية الفراغية ، وجد الباحثون أن الكوكب "بالتأكيد جسم بارد". جعلت الملاحظات الكهروضوئية لغياب المشتري للنجوم والتحليل الطيفي من الممكن استخلاص استنتاج حول تكوين غلافه الجوي.
الرحلات اللاحقة للمركبات بين الكواكب صقلت ووسعت المعلومات المتراكمة بشكل كبير. مهمات بدون طيار "بايونير 10 ؛ 11" 1973-1974. ولأول مرة قاموا بإرسال صور للكوكب من مسافة قريبة (34 ألف كيلومتر) ، وبيانات عن بنية الغلاف الجوي ، ووجود حزام مغناطيسي وإشعاعي. قامت فوييجر (1979) ، يوليسيس (1992 ، 2000) ، كاسيني (2000) ، ونيو هورايزونز (2007) بإجراء قياسات محسّنة لكوكب المشتري ونظامه الكوكبي ، وانضم جاليليو (1995-2003) وجونو (2016) إلى صفوف الأقمار الصناعية العملاقة.
الهيكل الداخلي
نواة كوكب يبلغ قطرها حوالي 20 ألف كم وتتكون منكمية صغيرة من الصخور والهيدروجين المعدني ، تحت ضغط 30-100 مليون الغلاف الجوي. تبلغ درجة حرارة كوكب المشتري في هذه المنطقة حوالي 30000 درجة مئوية. كتلة اللب من 3 إلى 15٪ من الكتلة الكلية للكوكب. يتم شرح توليد الطاقة الحرارية بواسطة نواة المشتري بواسطة آلية كلفن هيلمهولتز. جوهر هذه الظاهرة هو أنه مع التبريد الحاد للقشرة الخارجية (درجة حرارة سطح كوكب المشتري -140 درجة مئوية) ، يحدث انخفاض في الضغط ، مما يتسبب في ضغط الجسم وتسخين اللب.
الطبقة التالية ، بعمق 30 إلى 50 ألف كم ، هي مادة من الهيدروجين المعدني والسائل الممزوج بالهيليوم. مع المسافة من القلب ، ينخفض الضغط في هذه المنطقة إلى 2 مليون غلاف جوي ، وتنخفض درجة حرارة كوكب المشتري إلى 6000 درجة مئوية.
هيكل الغلاف الجوي. الطبقات والتكوين
لا توجد حدود واضحة بين سطح الكوكب والغلاف الجوي. بالنسبة لطبقته السفلية - التروبوسفير - أخذ العلماء منطقة شرطية يتوافق فيها الضغط مع طبقة الأرض. استقرت الطبقات الأخرى ، عند ابتعادها عن "السطح" ، بالترتيب التالي:
- الستراتوسفير (حتى 320 كم).
- درجة حرارة (تصل إلى 1000 كم).
- إكزوسفير.
لا توجد إجابة واحدة لسؤال ما هي درجة الحرارة على كوكب المشتري. تحدث عمليات الحمل الحراري العنيف في الغلاف الجوي ، بسبب الحرارة الداخلية للكوكب. القرص المرصود له هيكل مخطط واضح. في الخطوط البيضاء (المناطق) تندفع الكتل الهوائية للأعلى ، في الظلام (الأحزمة) تنزل ،تشكيل دورات الحمل الحراري. في الطبقات العليا من الغلاف الحراري ، تصل درجة الحرارة إلى 1000 درجة مئوية ، ومع تحركها أعمق وزيادة الضغط ، تنخفض تدريجياً إلى القيم السالبة. عندما يصل المشتري إلى طبقة التروبوسفير ، تبدأ درجة حرارة كوكب المشتري في الارتفاع مرة أخرى.
الطبقات العليا من الغلاف الجوي هي مزيج من الهيدروجين (90٪) والهيليوم. يشمل تكوين الأجزاء السفلية ، حيث يحدث التكوين الرئيسي للغيوم ، أيضًا الميثان والأمونيا وهيدروسلفات الأمونيوم والماء. يظهر التحليل الطيفي آثار الإيثان والبروبان والأسيتيلين وحمض الهيدروسيانيك وأول أكسيد الكربون والفوسفور ومركبات الكبريت.
طبقات السحابة
ألوان مختلفة من سحب المشتري تشير إلى وجود مركبات كيميائية معقدة في تركيبها. ثلاث طبقات مرئية بوضوح في بنية السحابة:
- أعلى - مشبع ببلورات الأمونيا المجمدة.
- محتوى هيدرو كبريتيد الأمونيوم يزيد بشكل ملحوظ في المتوسط
- في القاع - جليد مائي وربما قطرات صغيرة من الماء.
بعض نماذج الغلاف الجوي التي طورها العلماء والباحثون لا تستبعد وجود طبقة سحابة أخرى تتكون من الأمونيا السائلة. تبدأ الأشعة فوق البنفسجية للشمس وإمكانات الطاقة القوية لكوكب المشتري في تدفق العديد من العمليات الكيميائية والفيزيائية في الغلاف الجوي للكوكب.
ظواهر الغلاف الجوي
تتميز حدود المناطق والأحزمة على كوكب المشتري برياح قوية (تصل إلى 200 م / ث). من خط الاستواء إلى أقطاب الاتجاهتيارات بالتناوب بشكل دوري. تقل سرعة الرياح مع زيادة خط العرض وهي غائبة عمليًا في القطبين. مقياس الظواهر الجوية على الكوكب (العواصف ، تصريف البرق ، الشفق القطبي) هو ترتيب من حيث الحجم أكبر منه على الأرض. البقعة الحمراء العظيمة الشهيرة ليست أكثر من عاصفة عملاقة ، أكبر من قرصين من الأرض في المنطقة. تنجرف البقعة ببطء من جانب إلى آخر. أكثر من مائة عام من المراقبة ، انخفض حجمها الظاهر إلى النصف.
وجدت مهمة Voyager أيضًا أن مراكز تكوينات الدوامات الجوية مليئة بمضات البرق ، التي تتجاوز أبعادها الخطية آلاف الكيلومترات.
هل هناك حياة على كوكب المشتري؟
السؤال سيثير الحيرة للكثيرين. كوكب المشتري - كوكب له درجة حرارة سطحه (بالإضافة إلى وجود السطح نفسه) تفسير غامض - بالكاد يمكن أن يكون "مهد العقل". لكن وجود كائنات بيولوجية في الغلاف الجوي لعملاق يعود إلى سبعينيات القرن الماضي ، لم يستبعده العلماء. الحقيقة هي أنه في الطبقات العليا ، يكون الضغط ودرجة الحرارة مواتيين للغاية لحدوث ومسار التفاعلات الكيميائية التي تشمل الأمونيا أو الهيدروكربونات. قام عالم الفلك K.
- الغطاسات هي كائنات دقيقة يمكن أن تتكاثر بسرعة وبأعداد كبيرة ، مما يسمح للسكان بالبقاء على قيد الحياة في بيئات متغيرة.شروط التيارات الحملية.
- العوامات هي مخلوقات عملاقة تشبه البالون. إطلاق الهيليوم الثقيل ، والانجراف في الطبقات العليا.
على أي حال ، لم يعثر غاليليو ولا جونو على أي شيء من هذا القبيل.
