Содержание

Что такое орбита планеты? Может ли планета сойти с орбиты? Что будет, если планета сойдет с орбиты?

Знаете ли вы, что такое орбита планеты? География (6 класс) дала нам понятие о строении Солнечной системы, но многие наверняка так и не поняли, что же это такое, для чего она нужна и что будет, если планета изменит свою орбиту.

Понятие орбиты

Итак, что такое орбита планеты? Самое простое определение: орбита — это путь тела вокруг Солнца. Тяготение вынуждает космическое тело двигаться по одному и тому
же пути вокруг звезды из года в год, из миллиона лет в следующий миллион. В среднем планеты имеют эллипсоидную орбиту. Чем ближе ее форма приближена к кругу,
тем стабильнее погодные условия на планете.

Основные характеристики орбиты – период обращения и радиус. Средний радиус – это средняя величина между минимальным значением диаметра орбиты и
максимальным. Период обращения – это тот отрезок времени, который необходим небесному телу для того, чтобы полностью пролететь вокруг звезды.Чем больше
расстояние, разделяющее звезду и планету, тем больше будет период обращения, поскольку воздействие гравитации звезды на окраине системы гораздо слабее, чем в ее центре.

Поскольку абсолютно круглой не может быть ни одна орбита, в течение планетарного года планета бывает на различном удалении от звезды. Место, где
планета ближе всего расположена к звезде, принято называть периастром. Точка, самая далекая от светила, напротив, именуется апоастром. Для Солнечной системы это
перигелий и афелий соответственно.

Элементы орбиты

Что такое орбита планеты, понятно. Что же представляют ее элементы? Существует несколько элементов, которые принято выделять у орбиты. Именно по этим параметрам ученые определяют вид орбиты, характеристики движения планеты и некоторые другие несущественные для обывателя параметры.

  • Эксицентриситет. Это показатель, который помогает понять, насколько вытянута орбита планеты. Чем ниже эксицентриситет, тем более округлую форму имеет орбита, тогда как небесное тело с высоким эксицентриситетом движется вокруг звезды по сильно вытянутому эллипсу. Планеты Солнечной системы имеют крайне низкие эксицентриситеты, что говорит об их практически круглых орбитах. Для комет характерны необычайно высокие эксцентриситеты.
  • Большая полуось. Ее рассчитывают от планеты до усредненной точки на половине пути вдоль орбиты. Это не синоним апастрона, поскольку звезда располагается не в центре орбиты, а в одном из ее фокусов.
  • Наклонение. Для этих расчетов орбита планеты представляет собой некую плоскость. Второй параметр – базовая плоскость, то есть орбита какого-то конкретного тела в звездной системе или же принятая условно. Так в Солнечной системе базовой считают орбиту Земли, ее принято называть эклиптикой. Для планет других звезд таковой принято считать ту плоскость, которая лежит на линии обозревателя с Земли. В нашей системе почти все орбиты расположены в плоскости эклиптики. Однако кометы и некоторые другие тела движутся под высоким углом к ней.

Орбиты солнечной системы

Итак, обращение вокруг звезды – это то, что называют орбитой планеты. В нашей Солнечной системе орбиты всех планет направлены в том же направлении, в котором
вращается Солнце. Такое движение объясняют теорией происхождения Вселенной: после Большого взрыва пратоплазма двигалась в одну сторону, вещества с течением
времени уплотнялись, но их движение не изменилось.

Вокруг собственной оси планеты движутся аналогично вращению Солнца. Исключением из этого являются лишь Венера и Уран, которые вокруг своей оси вращаются в
своем собственном уникальном режиме. Возможно, некогда они подверглись воздействию небесных тел, которые изменили направление их обращения вокруг своей оси.

Плоскость движения в Солнечной системе

Как уже было сказано, орбиты планет в Солнечной системе находятся почти на одной плоскости, близкой к плоскости орбиты Земли. Зная, что такое орбита планеты,
можно предположить, что причина, по которой планеты движутся в практически одной плоскости, вероятнее всего, все та же: некогда вещество, из которого теперь
состоят все тела в Солнечной системе, было единым облаком и вращалось вокруг своей оси под влиянием внешней гравитации. С течением времени вещество
разделилось на то, из которого образовалось Солнце, и то, которое долгое время было пылевым диском, вращающимся вокруг светила. Пыль постепенно образовала
планеты, а направление вращения осталось прежним.

Орбиты других планет

На эту тему сложно рассуждать. Дело в том, что мы знаем, что такое орбита планеты, но до недавнего времени мы не знали, существуют ли вообще планеты у других звезд.
Лишь недавно, используя новейшую аппаратуру и современные методы наблюдения, ученые смогли вычислить наличие планет у других звезд. Такие планеты называют
экзопланетами. Несмотря на невероятную мощность современного оборудования, заснять или увидеть удалось лишь единицы экзопланет, и наблюдение за ними удивило
ученых.

Дело в том, что эти немногие планеты словно совсем не знакомы с тем, что такое орбита планеты. География утверждает, что все тела движутся по извечным
законам. Но похоже что у других звезд законы нашей системы не действуют. Там приближенными к звезде оказались такие планеты, которые, казалось ученым, могут

существовать только на самой окраине системы. И ведут себя эти планеты совсем не так, как им следовало бы себя вести согласно расчетам: они и вращаются не в ту
сторону, что их звезда, и орбиты их лежат в различных плоскостях и имеют слишком вытянутые орбиты.

Внезапная остановка планеты

Собственно говоря, внезапная, ни с чем не связанная остановка вращения Земли просто нереальна. Но допустим, что это произошло.

Несмотря на остановку всего тела, его отдельные элементы не смогут также резко остановиться. А значит, магма и ядро продолжат по инерции свое движение. До полной
остановки вся начинка земли успеет провернуться не один раз, полностью ломая кору Земли. Это вызовет мгновенный выброс громадного количества лавы, громаднейшие
разломы и возникновение вулканов в крайне неожиданных местах. Таким образом, почти моментально на Земле перестанет существовать жизнь.

Кроме того, даже если удастся остановить мгновенно и «начинку», остается еще атмосфера. Она-то продолжит инерционное вращение. А это скорость порядка 500 м/с.
Такой «ветерок» сметет с поверхности все живое и неживое, унося вместе с самой атмосферой в Космос.

Постепенная остановка вращения

Если вращение вокруг своей оси прекратится не внезапно, а в течение длительного времени, минимальный шанс уцелеть существует. В результате исчезновения
центробежной силы океаны устремятся к полюсам, тогда как суша окажется на экваторе. В этой ситуации сутки будут равняться году, а смена сезонов будет соответствовать и наступлению времени суток: утро – весна, день – лето и т.д. Температурный режим будет гораздо более экстремальным, поскольку ни океаны, ни движение атмосферы не будут его смягчать.

Что будет, если Земля сойдет с орбиты?

Еще одна фантазия: что будет, если планета сойдет с орбиты? Просто переместиться на другую орбиту планета не может. Значит, ей помогло сделать это столкновение с другим небесным телом. В этом случае огромной силы взрыв уничтожит все и всех.

Если же предположить, что планета просто остановилась в пространстве, прекратив движение вокруг Солнца, то произойдет следующее. Под действием притяжения Солнца наша планета направится к нему. Догнать его она не сможет, поскольку Солнце тоже не стоит на одном месте. Но пролетит она достаточно близко от светила, чтобы солнечный ветер уничтожил атмосферу, испарил всю влагу и сжег всю сушу. Пустой сгоревший шарик полетит дальше. Достигнув орбит дальных планет, Земля повлияет на их движение. Оказавшись вблизи планет-гигантов, Земля, скорее всего, будет разорвана на мелкие кусочки.

Таковы сценарии вероятных событий при остановке Земли. Впрочем, ученые на вопрос «может ли планета сойти с орбиты» отвечают однозначно: нет. Она более или
менее успешно существовала более 4.5 миллиардов лет, и в обозримом будущем нет ничего, что могло бы ей помешать продержаться еще столько же…

fb.ru

Орбита Юпитера: максимальное и минимальное расстояния

Солнечная система > Система ЮпитерЮпитер > Орбита Юпитера

Юпитер и Ио

Рассмотрите орбиту Юпитера – планеты Солнечной системы: расстояние от Солнца с фото, длительность вращения вокруг звезды, осевое вращение, резонанс с Сатурном.

Если вы изучали модели Солнечной системы, то видели, что планеты отличаются не только по размерам, но и по своим орбитальным путям. Пока некоторые греются у самого Солнца, другие вынуждены мерзнуть в отдаленности. Крупнейший газовый гигант тратит на один проход вокруг звезды почти 12 лет. Как же выглядит большая полуось орбиты Юпитера?

Орбита и резонанс Юпитера

В среднем расстояние от Солнца до Юпитера составляет 778 299 000 км, но может меняться от 740 550 000 км до 816 040 000 км. При этом на орбитальный проход тратит 11.8618 лет (4332.59 дней). Но планета быстрее всех выполняет вращение оси, поэтому сутки длятся 9 часов, 55 минут и 30 секунд. Так что в солнечных днях год занимает 10475.8 дней. Между Сатурном и Юпитером установлен резонанс 5:2. Орбита планеты Юпитер лучше всего представлена на нижней схеме.

Влияние орбиты Юпитера на сезонные перемены

Расстояние от Юпитера до Солнца в самой близкой и самой дальней точке

Наклон оси составляет 3.13 градусов, что выступает одним из наименьших показателей. Из-за этого на планете не замечается примечательных сезонных перемен. То есть, практически по всей территории наблюдается один температурный режим. Показатель колеблется от -108°C до -161°C.

Состав и расстояние от Солнца связаны. Наиболее популярная теория гласит, что все планеты сформировались из масштабного молекулярного пылевого и газового облака. Но 4.57 млрд. лет назад произошло какое-то вмешательство, из-за которого облако рухнуло.

Молодые звезды обладают пылевым и газовым диском (протопланетный). Из него формируются планеты, а наличие водяного льда влияет на типы

В итоге осколки сливались в более плотные формирования и появлялись планеты. Сохраненный импульс заставил их вращаться и это все еще продолжается. Но температуры в протопланетном диске отличались, поэтому появились разные планетарные типы.

Существует разделительная линия льда. Это черта, за которой все летучие вещества существуют в замороженном состоянии. В итоге планеты вроде Юпитера конденсировались из более плотных материалов, поэтому накопили жидкие газы.

Читайте также:


Положение и движение Юпитера

Строение Юпитера

Поверхность Юпитера

v-kosmose.com

Орбита Юпитера

Солнечная система

> Система ЮпитерЮпитер > Орбита Юпитера

Как и на всех планетах, орбита Юпитера имеет эллиптическую форму, а не круговую. В перигелии (максимальное сближение) Юпитера приходится в 741 млн. км, или 4.95 астрономических единиц (АЕ) от Солнца. Астрономической единицей называют среднее расстояние от Земли к Солнцу. В своей самой удаленной точке, которая называется афелия, Юпитер в 817 млн. км, или 5.46 астрономических единиц от Солнца. Среднее число между афелием и перигелием — это полу главная ось. Полу главная ось Юпитера составляет около 778 миллионов км или 5.2 А. Е.

Наглядная демонстрация орбиты Юпитера

Юпитер — это пятая планета от Солнца и третий объект по яркости. Поскольку Юпитер находится дальше от Солнца, вы могли ожидать, что передвижение по кругу займет больше времени, но вы знали, что требуется 11.86 Земных лет или 4331 Земной день для Юпитера, чтобы закончить одну орбиту? Юпитер перемещается со скоростью в 47,002 км/ч по орбите, которая наклонена на 6.09 градусов от солнечного экватора. У некоторых планетах есть сезоны, как на Земле, но только не у Юпитера. Он вращается слишком быстро для сезонных колебаний (каждые 10 часов).

Юпитер имеет несколько спутников на орбите. Есть 64 известных спутника вокруг планеты Юпитер. Четыре самые большие из всех — это Иo, Европа, Ганимед и Каллисто, которые называются Галилеевыми спутниками. Иo — это наиболее активное вулканическое тело в Солнечной системе. Европа покрыта льдом, который может покрыть океан холодной водой. Ганимед больше, чем Меркурий и это единственный спутник в Солнечной системе, который вырабатывает собственное магнитное поле.

Поверхность Каллисто в большой степени кратерная, и некоторые более крупные кратеры существовали вскоре после создания Солнечной системы, но некоторые небольшие кратеры показывают признаки недавней геологической деятельности. Четыре спутника Юпитера являются производителями колец. Метис и Адрастея внесли вклад в главное кольцо и кольцо ореола. Амальтея и Феба внесли вклад в два отдельных тонких кольца.

Орбита Юпитера находится вне конкуренции в нашей Солнечной системе. Влияние Юпитера можно чувствовать хорошо вне его орбиты.


Положение и движение Юпитера

Строение Юпитера

Поверхность Юпитера

o-kosmose.net

Юпитер планета — газовый гигант, его размеры и масса, температура поверхности, особенности и описание, орбита и спутники, расстояние до Солнца

Еще древние люди наряду с Луной и Венерой наблюдали в ночном небе яркую светящуюся точку. В Месопотамии ярко-оранжевая звезда получила название в честь верховного божества Мардука. В Древнем Риме ночное светило получило название в честь Юпитера – главного божества древнеримского Пантеона. У скандинавских племен и у германцев яркую звезду навали в честь бога Тора. Другими словами, пятая, самая большая планета Солнечной системы издревле является спутником человеческой цивилизации.

Характеристики и отличительные особенности Юпитер

Уже древние астрономы считали Юпитер самым крупным после Солнца небесным телом. Несмотря на свой яркий облик, видимая звездная величина планеты варьируется в диапазоне -1,61 до -2,94, Юпитер сразу причислили к разряду планет. У него среди других планет Солнечной системы одно из самых высоких альбедо 0,52, больше только у Венеры (0,65).

Гигант вписывался в предложенную Аристархом Самосским гелиоцентрическую систему строения Солнечной системы. Предположение древнегреческого астронома и математика том, что вокруг Солнца вращаются семь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер и Сатурн, документально подтвердил в XVI веке Николай Коперник.

С появлением оптических инструментов началось пристальное исследование и изучение небесных объектов на небе, но к Юпитеру отношение всегда оставалось особенным почтительным. Один из самых ярких объектов на ночном небе сначала заинтересовал Галилео Галилея. Итальянец впервые обнаружил, что пятая планета является самой крупной и имеет колоссальные размеры. Не менее впечатляющие размеры имеют и его четыре спутника: Ио, Ганимед, Европа и Каллисто, открытые Галилеем. Следом за Галилеем в работу по изучению гиганта включились все ведущие астрономы мира, среди которых были такие светила астрономии, как Роберт Гук и Джованни Кассини. Благодаря усилиям этих ученых научное сообщество получило первые астрофизические данные о параметрах планеты, было составлено описание атмосферы гиганта и выявлен ряд особенностей.

Юпитер занимает срединное положение в Солнечной системе. Его орбита пролегает сразу за поясом астероидов, отделяющим планеты земной группы от сообщества газовых гигантов. Путь планеты вокруг Солнца пролегает по эллиптической орбите, эксцентриситет которой составляет 0,048775. Ввиду этого расстояние от Солнца может быть различным. В перигелии гигант приближается к нашему главному светилу на расстояние 740,55 млн. км. В афелии пятая планета убегает от Солнца на расстояние в 816,04 млн. км. Полный оборот вокруг центра нашей Солнечной системы планета совершает за 11,8 земных лет. Другими словами, год на Юпитере длится 4332 земных дня. Этот показатель свидетельствует о невысокой орбитальной скорости — всего 13,07 км/с, с которой Юпитер несется в космическом пространстве.

Орбитальная скорость Марса составляет 24,12 км/с, а у Земли орбитальная скорость равняется 29,79 км/с.

У Юпитера экваториальная плоскость почти совпадает с орбитальной плоскостью. Угол наклона оси газового гиганта составляет всего 3,13°, поэтому перемену сезонов на Юпитере не обнаружить. Вдобавок ко всему пятая планета быстрее всех вращается вокруг собственной оси. Массивное тело вертится словно волчок, совершая полный оборот вокруг собственной оси почти за 10 часов. Если быть более точными, юпитерианский день длиться 9 часов 50 минут. Столь стремительное вращение вызывает и в наши дни недоумение среди ученых астрофизиков.

Размер планетарного диска составляет 139822 км. В сравнении с Землей, диаметр гиганта в 11,5 раз больше диаметра нашей планеты. По своему виду крупнейшая планета напоминает яйцо. Полярный радиус Юпитера меньше параметров в экваториальной области — 66 854 км против 71 492 километров.

Если по величине превосходство Юпитера выглядит не столь впечатляюще, то по своей массе этот гигант, безусловно, является рекордсменом. Масса самой крупной планеты Солнечной системы составляет 1 898 600 000 000 000 000 000 000 000 кг, что всего в 1000 раз меньше массы Солнца. Юпитер в 2,5 раза превосходит массу всех объектов нашей звездной системы, включая все планеты Солнечной системы вместе с их спутниками и суммарную массу всех комет и астероидов. Несмотря на столь впечатляющие физические параметры, газовый колосс имеет низкую плотность — всего 1,326 к/см3, сравнимую с плотностью Солнца. Это в четыре раза меньше чем у Меркурия — самой маленькой планеты Солнечной системы.

Если бы Юпитер увеличил свою массу еще в 80 раз, мы бы имели перед собой горячую звезду, а не планету. Масса и плотность являются основными доводами сторонников звездной природы самой крупной планеты нашей звездной системы. Ученые полагают, что Юпитер является несостоявшейся звездой, которая не смогла в период формирования добрать свой массы.

Загадки и парадоксы Юпитера

В подтверждение звездной теории происхождения Юпитера достаточно рассмотреть состав планеты. Это огромный шар, наружный слой которого на 90% состоит из газообразного и полужидкого водорода. Остальные 10% атмосферы планеты приходятся на гелий. У нашей звезды состав имеет немного иное соотношение: 75% водорода и 25% гелия. Подобная концентрация водорода и гелия на Юпитере обнаружена в глубинных слоях.

Состав планеты имеет следующую последовательность:

  • верхние слои атмосферы имеют газообразное состояние и состоят из кристаллов аммиака;
  • далее на глубине 100 км концентрация водорода возрастает, превращая его в жидкость;
  • на глубине 17000 км от мнимой поверхности планеты атомы водорода трансформируются, превращая его в металлизированное вещество.

Однако в отличие от Солнца, в нижних слоях атмосферы газового гиганта были обнаружены следы метана, аммиака, сероводорода и углерода. В малом количестве имеются кислород, летучий неон, кремний и сера. В данном случае поверхность планеты в привычном виде отсутствует. Вслед за плотными слоями атмосферы Юпитера начинается царство жидкой водородной субстанции, окутывающей плотное и тяжелое ядро. Высока вероятность того, что ядро Юпитера – это плотно сжатая смесь металлического водорода и гелия. Допускается присутствие силикатных пород, однако подобная версия ничем не подтверждена.

По своим размерам ядро может составлять 5-15% массы всей планеты. Температура в юпитерианском ядре достигают значений 5-5,5 млн. градусов Цельсия. Металлизированный водород, окружающий ядро, возникает из-за колоссального давления внутри планеты — более 3 млн. атм. Водород находится в металлическом состоянии и является главным фактором, способствующим образованию сильного и мощного магнитного поля Юпитера. Помимо самого ядра, недра планеты также остаются достаточно горячими, нагреваясь до отметки в 35 тыс. градусов Цельсия. Эти значения сравнимы с температурой, зафиксированной на поверхности Солнца. Такой разогрев делает Юпитер уникальным объектом Солнечной системы. В отличие от других планет, которые в большинстве своем получают энергию от Солнца, самая крупная планета отдает в 2 раза больше тепла, чем получает. Количество излучаемой энергии, масса планеты и ее невысокая плотность наталкивают ученых на мысль, что перед нами молодая звезда, застывшая много лет назад на начальной стадии формирования.

Допускается версия, что через 4-5 млрд. лет Юпитер достигнет критической массы и внутри планеты начнется процесс термоядерного синтеза. Если такое произойдет, газовый гигант в одно мгновение вспыхнет как Солнце. Солнечная система, где всегда доминировало одно светило, превратится в двойную звездную систему. Эта теория имеет место, так как большинство звездных систем в нашей галактике представлено парой звезд. Если считать Юпитер звездной парой Солнца, все становится на свои места. При таком сценарии планетарный состав и структура Солнечной системы кардинально изменится.

Система спутников Юпитера

В дополнение к озвученной теории о звездной природе самой крупной планеты Солнечной системы следует отметить и особенность вращения Юпитера по орбитальному пути. По законам физики небесное тело с меньшей массой всегда вращается вокруг чего-то более крупного и массивного. При этом оба небесных тела вращаются вокруг единого для обоих объектов центра масс, расположенного в центре большего объекта. Массивный и тяжелый Юпитер можно вполне сопоставить по массе с нашей звездой, поэтому оба столь крупных небесных тела взаимно действуют друг на друга, смещая точку центра масс. В соответствии с расчетами, Юпитер вращается не вокруг центра нашего Солнца, а вокруг центра масс, который находится вне области солнечного диска.

Вероятность того, что мы живем на этапе формирования двойной звездной системы, очень высока. События, которые произошли в январе 2009 года, указали ученым, что газовый гигант при наступлении определенных условий легко может превратиться во второе Солнце. Под воздействием корональных выбросов пятая планета сначала вспыхнула, а затем стала вести себя подобно звезде. С поверхности Юпитера даже были зафиксированы свои, юпитерианские корональные выбросы.

Как и наша главная звезда, Юпитер имеет свою систему небесных тел, подчиненных силам гравитации газового гиганта. У Юпитера больше всего спутников в Солнечной системе – 67, три из которых — Ганимед, Каллисто и Ио — входят в пятерку самых крупных спутников Солнечной системы. Спутник планеты Юпитер Ио является уникальным объектом Солнечной системы, считаясь самым вулканически активным небесным телом.

Помимо галилеевых спутников в системе газового гиганта имеется еще одна группа объектов – Амальтея. Остальные спутники у Юпитера по размеру, строению и орбитальным параметрам поделены на семьи. Дополняют эту обширную свиту кольца, в которых сосредоточен весь строительный мусор, оставшийся после формирования системы Юпитера. Остальные спутники планеты-гиганта имеют небольшие размеры и свои орбитальные параметры.

Исследования самой крупной планеты

С наступлением космической эры человечество стало уделять больше внимания изучению Юпитера. Впервые на свидание к газовому гиганту в 1073 году отправился «Пионер-10». Первый космический аппарат сделал первый снимки планеты с близкого расстояния, дополнив имеющиеся сведения о размерах планеты, ее массы и величины полярного сплющивания.

За «Пионером» к Юпитеру отправились два зонда «Вояджер-1» и «Вояджер-2», объектом изучения которых стали кольца и спутники гиганта, Большое Красное пятно и полярные сияния Юпитера.

В 1995 году к изучению пятой планеты Солнечной системы приступил космический зонд «Галилео». В 2000 году его сменила автоматическая межпланетная станция «Кассини», отправившая на спутник Ио зонд «Гюйгенс».

С 2016 года исследования Юпитера продолжены аппаратом «Юнона», который вместе с космическим телескопом «Хаббл» обеспечил научный мир исчерпывающей информацией о самом большом небесном теле нашей Солнечной системы. Особенно интересными стали данные о строении атмосферы планеты и сведения о процессах планетарного формирования.

warways.ru

Межпланетный аппарат «Юнона» достиг орбиты Юпитера

«Юнона» стала девятым космическим аппаратом, достигшим планеты.

Автоматическая межпланетная станция (АМС) «Юнона» (Juno), стартовавшая с Земли пять лет назад с космодрома на мысе Канаверал, успешно вышла на орбиту Юпитера. Как передает BBC, ученые рассчитывают изучить состав планеты и на его основании найти ключи к тайнам зарождения Вселенной.

Межпланетный космический аппарат «Юнона / Juno»

Аппарат успешно выполнил 35-минутный маневр, во время которого он снизил скорость и оказался под воздействием гравитационного поля Юпитера.

Для выхода на орбиту планеты-гиганта при подлете к ней был временно заглушен главный двигатель АМС, это было необходимо для снижения скорости, чтобы Юпитер смог «захватить» летательный аппарат. Во время этого маневра командный центр мог обмениваться с аппаратом только простыми сигналами, так как главная антенна зонда в этот момент направлена не на Землю. Во время маневра зонд летел на автопилоте, и вмешательство операторов на Земле фактически не требовалось.

«Двигатель отработал, орбита достигнута. Я готов раскрыть все твои секреты. Юпитер. Смирись с этим», — говорится в официальном твиттере космической миссии.

Планируется, что миссия автоматической межпланетной станции продлится полтора года, а после этого она самоуничтожится, сгорев в атмосфере планеты. Зонд «Юнона» стал вторым космическим аппаратом, вышедшим на орбиту Юпитера после «Галилео», находившегося на орбите планеты с 1995-го по 2003 год. Чтобы достичь Юпитера, космическому аппарату стоимостью 1 млрд долларов потребовалось пять лет.

Он был запущен в 2011 году и с тех пор преодолел 3,000,000,000 километров.

 

Предполагаемая структура Юпитера

Если проект завершится успешно, ученые впервые смогут заглянуть под облака Юпитера и узнать много нового об этой планете и обо всей Солнечной системе. В частности, ученые надеются, что смогут проверить гипотезу о наличии у Юпитера твердого ядра. Новость об успешном маневре «Юноны» вызвала ликование в центре НАСА по управлению полетом в Пасадине, в штате Калифорния.

До сих пор ни один зонд не подходил так близко к Юпитеру, так как его радиационные пояса могут полностью уничтожить электронику на борту космического аппарата. Однако «Юнона» построена наподобие танка, с защитными экранами из титана.

Сейчас «Юнона» находится на эллиптической орбите вокруг Юпитера. На завершение полного облета планеты ей потребуется около 53 земных дней. В середине октября орбита «Юноны» будет скорректирована, и она будет облетать Юпитер в течение всего двух земных недель. После этого она станет присылать научные данные.

 

 

Межпланетный аппарат «Юнона / Juno» достиг орбиты Юпитера

 

Немного интересных фактов о Юпитере:

  • Средний диаметр Юпитера в 11 раза больше диаметра Земли, а масса — в 317 раз больше массы нашей планеты.
  • Период обращения Юпитера вокруг солнца составляет 12 лет, один юпитерианский день длится 10 часов.
  • По составу Юпитер похож на звезду, его атмосфера преимущественно состоит из водорода и гелия.
  • Под огромным давлением водород переходит в металлическую форму и становится электропроводным.
  • Большинство видимых облаков содержат слои аммиака и гидросульфида аммония.
  • Полосы Юпитера образовываются под влиянием сильных зональных ветров в направлении запад-восток

quibbll.com

Планета Юпитер — часть 3

БКП представляет собой гигантский ураган-антициклон, размерами 24-40 тыс. км в длину и 12-14 тыс. км в ширину (существенно больше Земли). Размеры пятна постоянно меняются, общая тенденция — к уменьшению; 100 лет назад БКП было примерно в 2 раза больше. По его длине могли бы разместиться 3 планеты размером с Землю.

Пятно расположено примерно на 22° южной широты и перемещается параллельно экватору планеты. Кроме того, газ в БКП вращается против часовой стрелки с периодом оборота около 6 земных суток. Скорость ветра внутри пятна превышает 500 км/ч.

Верхний слой облаков БКП находится примерно на 8 км выше верхней кромки окружающих облаков. Температура пятна несколько ниже прилегающих участков.

Красный цвет БКП пока ещё не нашёл однозначного объяснения. Возможно, такой цвет придают пятну химические соединения, включающие фосфор.

Помимо БКП на Юпитере имеются и другие «пятна-ураганы», меньшие по размерам. Они могут иметь белый, коричневый и красный цвет и существовать десятки лет (возможно и дольше). Пятна в атмосфере Юпитера зафиксированы как в южном, так и в северном полушарии, но устойчивые, существующие длительное время имеются почему-то только в южном полушарии.

Ввиду разницы скоростей течений атмосферы Юпитера иногда происходят столкновения ураганов. Одно из них имело место в 1975 году, в результате чего красный цвет БКП поблек на несколько лет. В 2002 произошло аналогичное столкновение БКП и Большого Белого Овала. Белый Овал является частью пояса облаков, с периодом обращения меньшим, чем у Большого Красного Пятна. Овал начал тормозиться Большим Красным Пятном в конце февраля 2002 года, и столкновение продолжалось целый месяц. Красный цвет Большого Красного Пятна – загадка для ученых, возможной причиной его могут служить химикалии, включающие фосфор. Фактически цвета и механизмы, создающие вид всей юпитерианской атмосферы, до сих пор еще плохо поняты и могут быть объяснены только при прямых измерениях ее параметров.

Oval BA сформировался между 1998 и 2000 годами после слияния трёх меньших белых овалов, которые наблюдались до этого в течение 60 лет. Новое атмосферное образование поначалу было белым в видимом диапазоне, но в феврале 2006 года приобрело красно-коричневый цвет. По одной из гипотез, пока ураган находится на одинаковой высоте с общей поверхностью верхнего края атмосферы, он имеет белый цвет. Но когда его мощность увеличивается, вихрь поднимается несколько выше общего слоя облаков, где ультрафиолетовое излучение Солнца химически изменяет цвет, придавая ему красноту.

3. КОСМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

3.1. МАГНИТОСФЕРА

Магнитное поле Юпитера огромно, даже в пропорции с величиной самой планеты – оно простирается на 650 миллионов километров (за орбиту Сатурна!). Если магнитосфера его была бы видна, она бы с Земли имела угловой размер, равный размеру Луны. Магнитное поле Юпитера значительно более сильное, чем земное, но в направлении Солнца оно почти в 40 раз меньше. Форма магнитосферы Юпитера, как и других планет, далека от сферической. Компас на Юпитере укажет юг, а не север, как это было бы на Земле, так как магнитное поле Юпитера имеет противоположное направление по сравнению с земным. Магнитосфера Юпитера, формируемая солнечным ветром, выглядит в виде слезы. Электроны и протоны высоких энергий, захваченные магнитным полем Юпитера, образуют радиационные пояса, похожие на земные, но сильно превышающие их по размеру.

Радиоизлучение Юпитера, обнаруженное в 1955 г, послужило первым признаком наличия у него сильного магнитного поля, которое в 4000 раз сильнее земного. Его магнитный дипольный момент почти в 12000 раз превосходит дипольный момент Земли, но так как напряженность магнитного поля обратно пропорциональна кубу радиуса, а он у Юпитера на два порядка больше, чем у Земли, то напряженность у поверхности Юпитера выше, по сравнению с Землей, только в 5-6 раз. Магнитная ось наклонена к оси вращения на (10,2 ± 0,6)°. Дипольная структура магнитного поля доминирует до расстояний порядка 15 радиусов планеты. Юпитер обладает обширной магнитосферой, которая подобна земной, но увеличена примерно в 100 раз. Закручивание электронов вокруг силовых линий порождает радиоизлучение, причем задержанные около планеты электроны дают синхротронное излучение в диапазоне дециметровых волн. Декаметровое излучение, наблюдаемое только от некоторых областей планеты, связано с взаимодействием ионосферы Юпитера со спутником Ио, орбита которого проходит внутри огромного плазменного тора. Это взаимодействие порождает также полярные сияния. Обнаруженное «Вояджерами» излучение в километровых длинах волн возникает в высоких широтах планеты и в плазменном торе. Наблюдая 18 декабря 2000 года в течение 10 часов, удалось обнаружить пульсирующий источник рентгеновского излучения в полярных районах верхних слоев атмосферы Юпитера с помощью оборудования орбитального телескопа «Chandra». Вспыхивает наподобие маяка каждый 45 минут. Никакие из существующих ныне теорий не могут объяснить ни природу возникновения излучения, ни его пульсирующий характер.

Радиационные пояса:

Эти два изображения показывают радиационные пояса Юпитера в течение 10 часов. Они контролируются магнитным полем планеты, поэтому изменяются при ее вращении. Изображение планеты дано для того, чтобы показать относительный размер этих поясов. При облете Юпитера основная антенна «Кассини» была все время направлена в сторону планеты, что позволило записать данные об интенсивности радиоизлучения в полосе, охватывающей почти четверть оборота Юпитера. Впервые был записан спектр высокоэнергетичных электронов в окружающем пространстве Юпитера. Оказалось, что плотность этих электронов меньше, чем предполагалось ранее, а это означает, что гораздо больше электронов, чем ожидалось, обладают меньшей энергией, а именно они и представляют основную опасность для электронного оборудования космических аппаратов. Результаты наблюдений показали, что район Юпитера представляет зону самого жесткого радиационного окружения во всей Солнечной системе, а максимально жесткое излучение наблюдается на расстоянии до 300 тыс. км от его поверхности.

3.2. ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ

Наблюдения космического телескопа «Хаббл» показали, что полярное сияние имеет ту же природу, что и земное: быстрые электроны, дрейфующие в магнитосфере планеты вдоль силовых линий между полюсами, попадают у полюсов в верхние слои атмосферы и вызывают свечение газа.

Полярное сияние Юпитера интенсивнее всего проявляется в ультрафиолетовом диапазоне, поскольку основные спектральные линии водорода, доминирующего в атмосфере Юпитера, лежат в жестком ультрафиолете.

Свой вклад в исследование Юпитера внесла и орбитальная обсерватория «Чандра», получившая изображение планеты в рентгеновских лучах. На нем впервые были обнаружены рентгеновские пятна и полярное рентгеновское излучение.

На недавно опубликованной фотографии с Космического телескопа имени Хаббла, сделанной в ультрафиолетовых лучах, полярные сияния выглядят как кольцеобразные пояса вокруг полюсов планеты. Полярные сияния на Юпитере отличаются от земных наличием ряда ярких полос и пятен, порождаемых трубками магнитного поля, что соединяют Юпитер с его крупнейшими спутниками. В данном конкретном случае яркая черточка у самого левого края и два ярких пятнышка – одно чуть пониже центра и другое справа от него – представляют собой ни что иное как следы Ио, Ганимеда и Европы, соответственно. Следует заметить, что снята дневная сторона Юпитера (с Земли можно снять только узкую ночную полоску) и в ультрафиолете сияние ярче отраженных солнечных лучей.

3.3. МОЛНИИ НА ЮПИТЕРЕ

Почему на Юпитере сверкают молнии? Молния представляет собой мгновенный перенос электрически заряженных частиц с одного места на другое. Чтобы сверкнула молния, необходимо, чтобы заряды были разделены внутри облака. На Земле разделение заряда образуется из-за столкновения ледяных и водяных капель. Однако, что происходит на Юпитере? Астрономы полагают, что молнии на Юпитере образуются также в облаках, содержащих лед. Этот вывод был сделан после того, как была сделана эта фотография в октябре космическим аппаратом Галилео, который летает вокруг Юпитера. Облака слабо освещаются солнечным светом, отраженным от спутника Юпитера Ио. Яркие вспышки происходят в активных областях на уровне, где пролегают водяные облака, и освещают более низкие облака, содержащие аммиак. Молнии на Юпитере намного ярче молний на Земле.

3.4. КОМЕТА ШУМЕЙКЕР-ЛЕВИ 9

В 1993 году около Юпитера была открыта необычная цепочка кусочков кометы, которая распалась под действием гравитационных сил планеты – гиганта. Было просчитано, что они вскоре столкнутся с Юпитером и ученые стали с нетерпением ожидать этого невероятного события (ведь раньше ни кто подобного не наблюдал). И вот в июле 1994 года куски кометы Шумейкера-Леви 9, известной также под названием «нить жемчуга», столкнулись с Юпитером. Что происходит, когда комета сталкивается с планетой? Если планета имеет каменную поверхность, то на ней образуется огромный ударный кратер. Однако планеты типа Юпитера не имеют твердой поверхности, а состоят преимущественно из газа. Когда комета Шумейкера-Леви-9 сталкивалась с Юпитером в 1994 году, каждый кусочек кометы поглощался обширной атмосферой Юпитера. На картинке изображена последовательность снимков, на которых показано столкновение с Юпитером двух фрагментов кометы. По мере того, как фрагменты погружались в атмосферу, образовывались темные следы, которые постепенно исчезали. Под верхними облаками Юпитера находится газ с высокой температурой, поэтому фрагменты кометы быстро расплавлялись, не успев нырнуть глубоко в атмосферу Юпитера. Так как Юпитер намного массивнее любой кометы, орбита этой планеты вокруг Солнца не может заметно измениться от такого соударения.

mirznanii.com

Полеты на Юпитер

В 1977 году было принято решение начать изучение атмосферы планеты Юпитер. Для этой цели был положен старт проектирования спускаемого аппарата. В 1989 году создание аппарата было окончательно завершено, и «Галилео» был впервые запущен в космос. Этот аппарат получил свое название в честь Галилео Галилея, который в свое время открыл миру четыре спутника Юпитера.

«Галилео» – это автоматизированный космический аппарат, спроектированный НАСА. Он стал первой и единственной станцией, которая вышла на орбиту Юпитера, изучала довольно долгое время планету и опустила в атмосферу спускаемый зонд.

Основной целью миссии аппарата было изучить атмосферу и магнитосферу Юпитера, его спутники и их строение, а так же передать информацию и фотоснимки и т.д. За всю свою работу – до 2003 года – «Галилео» передал больше 30-ти гигабайт ценной и уникальной информации о Юпитере, из них 14 тысяч фотоснимков планеты и ее спутников.

Траектория VEEGA

Для вывода станции на земную орбиту сначала предполагалось использовать «шаттл», чтобы потом «Галилео» разогнать в сторону Юпитера с помощью специального ускорителя «Кентавр». Но в связи с крахом «Челленджера» во время десятого полета в 1986 году доставка ускорителя на орбиту с помощью «шаттла» была запрещена. Но все же долгие исследования, кропотливый анализ дали свой результат, и был найден наиболее рациональный способ обойтись без «Кентавра». Траектория полета «Галилео» подразумевала под собой использование притяжения планет Земли и Венеры для гравитационных маневров. Эта уникальная траектория получила название VEEGA.
 


  Чтобы выйти на траекторию к Юпитеру, «Галилео» сначала нужно было долететь к Венере, потом два раза пройти мимо Земли, и наконец-то, по истечению шести лет, аппарат достиг своей цели.

В результате таких маневров:

  • Станция провела исследования Венеры и еще двух астероидов;
  • В июле 1994 года запечатлела уникальное явление – как комета под названием «Шумейкеров-Леви9» врезалась в Юпитер;

Предполагалось, что «Галилео» проведет на Юпитере два года, перелетая от одной орбиты к другой для сближения с крупными спутниками. Планировалось обойти 11 орбит, но план был перевыполнен, и «Галилео» совершил 35 витков вокруг планеты Юпитер на протяжении восьми лет.

На аппарате было установлено четыре основных антенны, две с меньшей мощностью и одна приемная, применяемая для связи со спускаемым аппаратом. Кстати, основная антенна так и не раскрылась, поэтому вся связь с Землей была осуществлена благодаря маломощным антеннам.

Трагическая судьба «Галилео»

За 14 лет, проведенных в космосе, станция «Галилео» внесла огромный вклад в развитие астрономии. Свою работу аппарат прекратил 21-го сентября 2003 года из-за трагических обстоятельств – орбитальная станция расплавилась в верхних слоях атмосферы.

«Галилео» – это настоящий аппарат-рекордсмен. Вложенные в его создание 1,5 млрд. долларов окупились сторицей и внесли огромнейший вклад в эволюцию астрономических исследований.

www.letopis.info

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о