Jupiter est l'une des cinq planètes du système solaire que l'on peut voir dans le ciel nocturne sans aucun instrument optique. N'ayant toujours aucune idée de sa taille, les anciens astronomes l'ont nommée la divinité romaine suprême.
Rencontrez Jupiter
L'orbite de Jupiter est à 778 millions de km du Soleil. Une année y dure 11,86 années terrestres. La planète effectue une rotation complète autour de son axe en seulement 9 heures 55 minutes, et la vitesse de rotation est différente à différentes latitudes, et l'axe est presque perpendiculaire au plan orbital, à la suite de quoi les changements saisonniers ne sont pas observés.
La température de surface de Jupiter est de 133 degrés Celsius (140 K). Le rayon est supérieur à 11 et la masse est de 317 fois le rayon et la masse de notre planète. La densité (1,3 g/cm3) est proportionnelle à la densité du Soleil et bien inférieure à la densité de la Terre. La force de gravité sur Jupiter est 2,54 fois et le champ magnétique est 12 fois supérieur à des paramètres terrestres similaires. La température pendant la journée sur Jupiter n'est pas différente de la nuit. Cela est dû à une distance importante du Soleil et à de puissants processus se produisant dans les entrailles de la planète.
EruLa recherche optique de la cinquième planète a été découverte en 1610 par G. Galileo. C'est lui qui a découvert les quatre satellites les plus massifs de Jupiter. À ce jour, 67 corps cosmiques font partie du système planétaire du géant.
Histoire de la recherche
Jusqu'aux années 1970, la planète était étudiée par des moyens terrestres puis orbitaux dans les bandes optique, radio et gamma. La température de Jupiter a été estimée pour la première fois en 1923 par un groupe de scientifiques de l'Observatoire Lowell (Flagstaff, USA). À l'aide de thermocouples sous vide, les chercheurs ont découvert que la planète est "définitivement un corps froid". Les observations photoélectriques de l'occultation des étoiles de Jupiter et l'analyse spectroscopique ont permis de tirer une conclusion sur la composition de son atmosphère.
Les vols ultérieurs de véhicules interplanétaires ont affiné et considérablement élargi les informations accumulées. Missions sans pilote "Pioneer-10; 11" en 1973-1974. pour la première fois, ils ont transmis des images de la planète à une distance proche (34 000 km), des données sur la structure de l'atmosphère, la présence d'une ceinture magnétique et de rayonnement. Voyager (1979), Ulysses (1992, 2000), Cassini (2000) et New Horizons (2007) ont amélioré les mesures de Jupiter et de son système planétaire, et Galileo (1995-2003) et Juno (2016) ont rejoint les rangs de les satellites artificiels du géant.
Structure interne
Le noyau de la planète d'un diamètre d'environ 20 000 km, composé deune petite quantité de roche et d'hydrogène métallique, est sous une pression de 30 à 100 millions d'atmosphères. La température de Jupiter dans cette zone est d'environ 30 000 ˚С. La masse du noyau est de 3 à 15% de la masse totale de la planète. La génération d'énergie thermique par le noyau de Jupiter est expliquée par le mécanisme de Kelvin-Helmholtz. L'essence du phénomène est qu'avec un refroidissement brutal de la coque externe (la température de surface de la planète Jupiter est de -140˚С), une chute de pression se produit, provoquant une compression du corps et un échauffement ultérieur du noyau.
La couche suivante, profonde de 30 à 50 000 km, est une substance d'hydrogène métallique et liquide mélangé à de l'hélium. Avec la distance du noyau, la pression dans cette région diminue à 2 millions d'atmosphères, la température de Jupiter chute à 6000 ˚С.
La structure de l'atmosphère. Couches et composition
Il n'y a pas de frontière claire entre la surface de la planète et l'atmosphère. Pour sa couche inférieure - la troposphère - les scientifiques ont pris une zone conditionnelle dans laquelle la pression correspond à celle de la Terre. D'autres couches, à mesure qu'elles s'éloignaient de la "surface", se sont installées dans l'ordre suivant:
- Stratosphère (jusqu'à 320 km).
- Thermosphère (jusqu'à 1000 km).
- Exosphère.
Il n'y a pas de réponse unique à la question de la température sur Jupiter. Des processus de convection violents se produisent dans l'atmosphère, causés par la chaleur interne de la planète. Le disque observé a une structure rayée prononcée. Dans les bandes blanches (zones) les masses d'air montent, dans l'obscurité (ceintures) elles descendent,formant des cycles convectifs. Dans les couches supérieures de la thermosphère, la température atteint 1000 ˚С, et à mesure qu'elle se déplace plus profondément et que la pression augmente, elle chute progressivement à des valeurs négatives. Lorsque Jupiter atteint la troposphère, la température de Jupiter recommence à augmenter.
Les couches supérieures de l'atmosphère sont un mélange d'hydrogène (90%) et d'hélium. La composition des plus basses, où se produit la principale formation de nuages, comprend également du méthane, de l'ammoniac, de l'hydrosulfate d'ammonium et de l'eau. L'analyse spectrale montre des traces d'éthane, de propane et d'acétylène, d'acide cyanhydrique et de monoxyde de carbone, de phosphore et de composés soufrés.
Niveaux Cloud
Les différentes couleurs des nuages de Jupiter indiquent la présence de composés chimiques complexes dans leur composition. Trois niveaux sont clairement visibles dans la structure du nuage:
- Top - saturé de cristaux d'ammoniac congelé.
- La teneur en hydrosulfure d'ammonium augmente considérablement en moyenne.
- Au fond - de la glace d'eau et peut-être de minuscules gouttes d'eau.
Certains modèles atmosphériques développés par des scientifiques et des chercheurs n'excluent pas la présence d'une autre couche nuageuse constituée d'ammoniac liquide. Le rayonnement ultraviolet du Soleil et le puissant potentiel énergétique de Jupiter initient le flux de nombreux processus chimiques et physiques dans l'atmosphère de la planète.
Phénomènes atmosphériques
Les limites des zones et des ceintures sur Jupiter sont caractérisées par des vents forts (jusqu'à 200 m/s). De l'équateur aux pôles de la directionles flux alternent périodiquement. La vitesse du vent diminue avec l'augmentation de la latitude et est pratiquement absente aux pôles. L'ampleur des phénomènes atmosphériques sur la planète (orages, éclairs, aurores boréales) est d'un ordre de grandeur supérieur à celui sur Terre. La célèbre grande tache rouge n'est rien de plus qu'une tempête géante, plus grande que deux disques terrestres en superficie. La tache dérive lentement d'un côté à l'autre. En cent ans d'observation, sa taille apparente a diminué de moitié.
La mission Voyager a également constaté que les centres des formations de vortex atmosphériques sont remplis d'éclairs dont les dimensions linéaires dépassent des milliers de kilomètres.
Y a-t-il de la vie sur Jupiter ?
La question en étonnera plus d'un. Jupiter - une planète dont la température de surface (ainsi que l'existence de la surface elle-même) a une interprétation ambiguë - peut difficilement être le "berceau de l'esprit". Mais l'existence d'organismes biologiques dans l'atmosphère d'un géant dans les années 70 du siècle dernier, les scientifiques n'ont pas exclu. En effet, dans les couches supérieures, la pression et la température sont très favorables à l'apparition et au déroulement de réactions chimiques impliquant de l'ammoniac ou des hydrocarbures. L'astronome K. Sagan et l'astrophysicien E. Salpeter (USA), guidés par les lois physiques et chimiques, ont fait une hypothèse audacieuse sur les formes de vie, dont l'existence n'est pas exclue dans ces conditions:
- Les plombs sont des micro-organismes qui peuvent se multiplier rapidement et en grand nombre, permettant aux populations de survivre dans des environnements changeants.conditions de courants convectifs.
- Les flotteurs sont des créatures géantes ressemblant à des ballons. Libérant de l'hélium lourd, dérivant dans les couches supérieures.
Quoi qu'il en soit, ni Galileo ni Juno n'ont rien trouvé de tel.
