Юпітер

Середня загальноосвітньою школою № 28.

РЕФЕРАТ на тему:

ЮПИТЕР.

Выполнила:

учениця 11 класу «А».

Гречихина К.Я.

Проверил:

викладач фізики и.

астрономии.

Лисова Л.В.

р. Наб. Челны.

2003 р. ЮПІТЕР, п’ята за відстанню від поверхні Сонця велика планета Сонячної системи. Загальні відомості. Ю.— найбільша з планет-велетнів. Відомий із застосуванням давніх часів. Рухається навколо Сонця на порівн. відстані 5,203 а. е. (778 млн. км.). Ексцентриситет орбіти 0,048, нахил площині орбіти до площині екліптики 1,3°. Повний оборот навколо Сонця Ю. робить за 11,862 року, рухаючись з середньої швидкістю 13,06 кмсек. Порівн. си-нодич. період обертання 399 сут. За 12 років Ю. обходить все небо вздовж екліптики й у протистоянні видно як мало жовтувата зірка —2,6 звёздной величини; поступається в блиску лише Венері, і Марсу під час великого протистояння. Видимий диск Юпітера має форму еліпса, осі що його порівн. протистоянні видно з точки 46,5″ і 43,7″. У поєднанні з Сонцем Юпітер має кутові розміри на 1/3 менше, а блиск на 0,84 звёздной величини слабше, ніж у протистояннях. Візуальне альбедо Юпітера одно 0,67. Екваторіальний діаметр Юпітера дорівнює 142 600 км, полярний — 134 140 км; стиснення Юпітера (1: 15,9) зумовлено швидким його осьовим обертанням. Період обертання біля екватора становить 9 год 50 хв 30 сек (РI), але в середніх широтах — 9 год 55 хв 40 сік (РII). Обсяг Юпітера перевершує обсяг Землі в 1315 раз, а маса — в 318 раз. Маса Юпітера становить 1: 1047,39 частку Сонця. Середня щільність (1,33 г! см3) мало відрізняється середньої щільності Сонця. Прискорення сили тяжіння на полюсі Юпітера одно 27,90 м/сек2, на екваторі — 25,90 м/сек2: відцентрове прискорення на екваторі — 2,25 м/сек2. Параболічна швидкість (швидкість утікання) лежить на поверхні Юпітера дорівнює 61 км/сек. Усі геометричні, механічні і її фізичне характеристики вказані за даними на 1974. Відомості про Юпітер та його супутниках були значно збагачені результатами вимірів і спостережень, отриманими американськими автоматичними міжпланетними станціями «Пионер-10» (1973) і «Пионер-11» (1974). Атмосфера Юпітера. Що Спостерігається поверхню Юпітера складається з хмар і інших атмосферних утворень і пересічена численними темними смугами (поясами), разделёнными світлими зонами, розташованими паралельно до екватора, який наклонён лише на 3°04 «до площині орбіти Юпітера. Смуги мають різноманітну забарвлення і складну структуру, яка постійно змінюється. Особливо мінливий вид Південної та Північної екваторіальних смуг, які часом зникають, та був відновлюються з наміченої циклічністю близько чотирьох років. Дуже вузька екваторіальна смуга також стає невидимою. Околополярные сфери порівняно стійкі. Кількість тепла, прихожого від поверхні Сонця на одиницю виміру площі Юпітера, становить 51,0 вт/м2, т. е. в 27 разів менша, ніж одиницю виміру площі Землі. Стільки тепла здатне нагріти поверхню Юпітер до температури (рівноважної) 110 До. Тим більше що прямі виміру як наземними засобами, і з допомогою космічних зондів свідчить про температуру до 145 До по вимірам інфрачервоних променів Юпітера і вищі значення — до 170 До в сантиметровом радіодіапазоні. У окремих місцях темних смуг інфрачервоне випромінювання на вельми довгих хвилях призводить до значенням температури від 200 до 270 До. Рекордно висока температура 310 До була виявлено щодо одного темному плямі (6*12 тис. км) біля екватора. Така температура то, можливо обумовлена лише потоком тепла у надрах планети, перевищують потік, приходячи від поверхні Сонця, вдвічі. У хмарної структурі Юпітера існують більш плі менш постійні освіти, прикладом яких служить Велика червона пляма (БКП), розташоване на широті близько 22° бегемотів у Південній тропічної зоні. БКП має форму овалу довжиною до 40 000 км і завширшки близько 14 000 км. Колір його — червоний, але бувають роки, як його лише ніяк не виділяється білому тлі зони. Ефекти обертання і вертикальні руху на атмосфері разом із різними рівнями хмар зумовлюють складну залежність видимих систематичних рухів різними удалениях від екватора. Періоди обертання РI і РII лише середньому описують обертання атмосфери Юпітера. Тоді як систематично спрямовані вітри, які у тій чи іншій смузі чи зоні, призводять до дуже різнилися значенням періоду обертання. Щодо хімічного складу атмосфери Юпітера визначається спектроскопически. По сильним смугам поглинання передусім у атмосфері Юпітера знайшли метан СН4 і аміак NН3. Пізніше по слабким смугам в інфрачервоної області спектра виявили молекулярний водень Н2, потім пари води Н2О, молекули ацетилену С2Н2, етана С2Н6, фос-фина РН3 і, нарешті, окису вуглецю ЗІ. Темні смуги Юпітера мають аэрозольную природу і полягає з частинок діаметром 0,2 — 0,3 мкм. Над рівнем, де атмосферне тиск становить 1 агпм (її ж стосуються приведені вище геом. розміри Ю.), розташовуються кристали аміаку. Кілька нижче цього рівня перебувають твёрдые частки полисульфидов, ще нижче — крижані кристалики води та, нарешті, на 60 км нижче цього рівня — зважені краплі розчину аміаку у питній воді. Внутрішнє будова Юпітера. Є кілька моделей будівлі Юпітера в різних припущеннях про його хімічний склад. У результаті великий сили тяжкості на Юпітері тиск газів зростає глибиною дуже й вже з відривом 10 тис. кілометрів від поверхні стає таким великим, що переважний газ (водень) змінює своє стан і із нормальної молекулярної фази в металеву. Зі збільшенням температури принаймні наближення до центра планети металевий водень розплавляється (температура поблизу центру Юпітера наближається на 20-те 000 До при тиску порядку 100 млн. агпм і щільність 20—30 г! см3). У деяких моделях Юпітера передбачається існування шару льоду (Н2О) значної товщини, але тільки поблизу поверхні, де температура невисока. Очевидно, Юпітер має тверду оболонку порівняно неподалік поверхні. Припущення про існування такої оболонки міг би пояснити магнітне полі, жорстко обертове разом із планетою, і неоднорідності теплових потоків, які у численних деталях смуг річок і особливо у довго існуючих БКП, обертових майже з тим самим періодом, як і магнітне полі Юпітера. Магнітне полі Юпітера можна знайти по сильному радиоизлучению, особливо інтенсивному в дециметровому і декаметровому діапазонах. Дециметрові хвилі походять від околопланетного простору й є синхротронное випромінювання електронів, захоплених магнітосферою Юпітера в радіаційні пояса, подібні земним. Декаметровое випромінювання (хвилі 7,5 м) має характер шумових бур, які тривають і від кількох годин за кілька хвилин. Випромінення спрямоване й виходить із певних малих ділянок поверхні Юпітера. З повторюваності радиовсплесков слід, що й джерела обертаються з періодом РIII = 9 год 55 хв 30 сек. З періодом РIII змінюється також дециметровое випромінювання. Саме це період приписують обертанню твердого шару, власне утворить поверхню Юпітера. Природа твердого шару Юпітера поки ще незрозуміла. Його верхня межа повинна бути поблизу видимої поверхні, нижня ж кордон то, можливо розташована там, де металевий водень переходить від твердої фази до рідкої. І на цій кордоні й у глибині рідкого ядра виникають електричні струми, що спричиняють магнітного поля Юпітера. Напруженість магнітного поля Юпітера 4 е. Напрям магнітної осі Юпітера становить кут близько 20° з його віссю обертання. Магнітосфера Юпітера має дуже серйозні розміри. У найближчих до планеті областях (до 20 радіусів) вона не має явно виражений дипольный характері і містить радіаційні пояса, у яких рухаються захоплені полем електрони, які мають енергією св. 6 Мев. Їх взаємодію Космосу з полем породжує дециметровое синхротронное випромінювання. У віддалених областях порівн. магнітосфера простирається до 60 планетних радіусів і деформована обертанням. Тут плазмові закінчення коливання, котрі випромінюють в декаметровому діапазоні. Ще далі, до 90—100 планетних радіусів, перебуває зовнішня магнітосфера, що простягається до магнито-паузы, розміри якої мінливі. З нічний боку вона простирається за орбіту Сатурна. Усі 5 найближчих до Юпітера його супутників постійно охоплені середньої магнітосферою. Найближчий великий супутник — Іо має, очевидно, своїм магнітним полем істотно впливає на частоту радиовсплесков Юпітера. Супутники. Відомі 13 супутників Юпітера. Останній із них Юпітер XIII, відкрито 1974. Перші 4 найбільших супутника було відкрито Р. Галилеем в 1610. П’ятий супутник — Юпітер V, відкритий 1892, майже століття через, — найближчий до планеті: він удалён від планети лише на 2,54 екваторіальних радіуса Юпітера. Всі ці супутники рухаються практично по круговим орбітам, площині яких збігаються з площиною екватора Юпітера. Їх періоди звернення — від 12 год у Юпітера V до 16,8 сут у Юпітера IV. Решта супутники Юпітера, відкриті 20 в., віддалені від планети на великі відстані. У 1976 були наново затверджені назви супутників. Майже усі вони взяті з міфології серед персонажів, однак що з діяльністю Юпітера (перші 4 супутника було названо ще Галилеем). Нижче наведено назви супутників; в дужках дано їх радіуси в км і видимі звёздные величини в протистоянні (1976): I — Іо (1820; 4,9); II — Європа (1530; 5,3); III — Ганімед (2610; 4,6); IV — Каллісто (2450; 5,6); V — Амальтея (120; 13); VI — Гамалія (80; 14,2); VII — Елара (50; 17); VIII — Пасифея (12; 18); IX — Сінопе (10; 18.6); X — Лизифоя (8; 18,3); XI — Карма (-9; 18,6); XII — Ананке (8; 18.7); XIII — Леда (5; 20). Чотири галилеевых супутника за величиною своїм наближаються до планет (Ганімед і Каллісто більше Меркурія). Періоди їх осьового обертання і звернення навколо Юпітера збігаються. Середні щільності більше, ніж в Юпітера: 2,89; 3,20; 2,07 і 1,54 г! см3. Усі вони теж мають низьку температуру, близьку до рівноважної. Їх альбедо досить високе, але нижче, ніж в Юпітера, що скоріш на особливості поверхні, ніж наявність потужної атмосфери. Справді, радарні і інфрачервоні спостереження дозволили встановити, що поверхню їх складена з льоду чи суміші криги й скель, т. до. відзначаються отже, нерівності. «Пионер-10» і «Пионер-11» сфотографували Ганімеда з відстані, причому знайшли стійкі темні і ясно-зелені освіти. Іо має атмосферу і отже, іоносферу. По близькому збігу площин перших п’яти супутників з площиною екватора Юпітера можна вважати, що це супутники утворилися разом з планетою вже з згустку первинного речовини. Що ж до інших супутників, всі вони швидше за все у минулому були астероїдами і захопила Юпитером.

Использованная литература:

1. Мороз У. І., Фізика планет, М., 1967; 2. Фізичні характеристики планет-велетнів, А.-А., 1971; 3. Жарков У. М., Внутрішнє будова Землі, відвідин Місяця й планет, М., 1973; 4. Борги новий Ш. Ш., Магнетизм планет, М., 1974; 5. Мартинов Д. Я., Планети. Вирішені і нерозв’язані проблеми, М., 1970; 6. «3емля і Всесвіт», ст. і замітки про Юпітері упродовж свого 1974 — 77.