Jupiter Es ist der größte der Planeten im Sonnensystem und einer der hellsten am Nachthimmel während des ganzen Jahres, weshalb es nach dem König der römischen Götter benannt ist. In der römischen Mythologie ist der Gott Jupiter der größte der Götter, was dem Gott Zeus der griechischen Mythologie entspricht.
Jupiter ist der fünfte Planet im Sonnensystem und hat mindestens 79 natürliche Satelliten. Sein Durchmesser beträgt das 11-fache des Erddurchmessers und nach der Sonne ist es das größte und schwerste Objekt im Sonnensystem..
Die Menschheit hat Jupiter seit der Antike in Betracht gezogen, aber Galileo Galilei war der erste, der den Planeten mit einem Teleskop beobachtete und 1610 vier seiner Hauptsatelliten entdeckte..
Galileo beobachtete die charakteristischen Banden des Jupiter und der vier galiläischen Satelliten Io, Europa, Ganymede und Callisto. Galileos Erkenntnisse veränderten die Vorstellungen über den Ort der Erde und die Menschheit im Universum völlig, da es das erste Mal war, dass Himmelskörper beobachtet wurden, die sich um einen anderen Stern drehten, der nicht unser Planet war..
Seine Beobachtungen stützten mehrere revolutionäre Ideen für seine Zeit: Die erste war, dass die Erde nicht das Zentrum des Universums war, und die zweite und nicht weniger wichtig, dass es außerhalb davon „andere Welten“ gab, wie Galileo die Satelliten des Jupiter nannte ..
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Jupiter ist der fünfte Planet unter Berücksichtigung des Umlaufradius in Bezug auf die Sonne. Der vierte Planet ist der Mars, aber zwischen ihnen befindet sich eine Grenze: der Asteroidengürtel.
Planeten mit einer Umlaufbahn, die kleiner als die des Asteroidengürtels ist, sind felsig, während Planeten mit einer größeren Umlaufbahn Gas- oder Eisriesen sind. Jupiter ist der erste von ihnen und auch derjenige mit dem größten Volumen und der größten Masse.
Die Masse des Jupiter, die 300 Erdmassen entspricht, ist so groß, dass sie doppelt so groß ist wie die Summe der Masse der verbleibenden Planeten im Sonnensystem. Das Volumen entspricht 1300 Erden.
Jupiter dreht sich so schnell um seine eigene Achse, dass er in 9 Stunden 50 Minuten eine vollständige Umdrehung macht. Dies ist 2,4-mal schneller als die Rotationsgeschwindigkeit der Erde und kein Planet im Sonnensystem überschreitet sie..
Die Umlaufzeit, dh die Zeit, die für eine vollständige Revolution um die Sonne benötigt wird, beträgt 12 Jahre.
Obwohl es fünfmal weiter von der Sonne entfernt ist als unser Planet, reflektieren seine großen und charakteristischen Wolken das Sonnenlicht perfekt auf seiner Oberfläche, weshalb es einer der hellsten Sterne am Nachthimmel ist..
Bei Betrachtung mit einem Teleskop sind nur die höchsten Wolken zu sehen, bei denen einige stationäre Bereiche und andere in Bewegung sind und die ein Muster von Bändern entlang ihrer Äquatorlinie bilden..
Die dunkelsten Bänder heißen Gürtel und das klarste Zonen. Sie sind relativ stabil, obwohl sie allmählich Form und Farbe ändern und den Planeten in entgegengesetzte Richtungen umkreisen..
Weiße Wolken sind das Ergebnis von Aufwinde, die sich abkühlen und Ammoniumkristalle bilden. Dann krümmen sich diese Ströme seitwärts, um in den dunkleren Gürteln wieder abzusteigen.
Die Vielfalt der rötlichen, gelblichen und braunen Farben auf dem Jupiter ist das Ergebnis der verschiedenen Moleküle in den Jupiterwolken. Zwischen den Bändern und den Gürteln bilden sich gigantische Stürme und Wirbel, die als Punkte oder als Flecken gesehen werden können.
Diese Stürme sind praktisch permanent und unter ihnen sticht der Große Rote Fleck hervor, der erstmals im 17. Jahrhundert von Robert Hooke, einem bemerkenswerten zeitgenössischen Physiker und Rivalen von Isaac Newton, beobachtet wurde..
Der Große Rote Fleck ist mindestens 300 Jahre alt. Beobachtungen zeigen jedoch, dass seine kolossale Größe, die größer als die Erde ist, in den letzten Jahrzehnten abgenommen hat..
Die jovianische Atmosphäre ist ziemlich dick. Seine Tiefe ist nicht genau bekannt, wird aber auf Hunderte von Kilometern geschätzt.
Die chemische Zusammensetzung seiner Atmosphäre ist der eines Sterns sehr ähnlich: 80% Wasserstoff, 17% Helium und geringe Anteile an Wasserdampf, Methan und Ammoniak.
Der atmosphärische Druck steigt mit der Tiefe bis zu dem Punkt, an dem sich Wasserstoffgas bei einem so hohen Druck verflüssigt und einen Ozean aus flüssigem Wasserstoff bildet, dass es sich wie ein Metall verhält. Dies wäre die untere Grenze der Jupiter-Atmosphäre.
Jupiters Ozean aus metallischem flüssigem Wasserstoff ist heißer als die Sonnenoberfläche, in der Größenordnung von 10.000 ° C und ziemlich hell.
Es ist sehr wahrscheinlich, dass Jupiter einen sehr dichten Kern aus schweren Metallelementen hat, aber es sind weitere Daten erforderlich, um diese Behauptung zu bestätigen..
-Masse: 1,9 × 1027 kg
-Äquatorialer Radius: 71 492 km, was dem 11-fachen Radius der Erde entspricht.
-Polar Radio: 66854 km.
-Gestalten: an den Polen um den Faktor 0,065 abgeflacht.
-Mittlerer Radius der Umlaufbahn: 7,78 x 108 km, entspricht 5,2 U.A..
-Neigung der Rotationsachse: 3º12 in Bezug auf die Orbitalebene.
-Temperatur: -130ºC (Wolken)
-Schwere: 24,8 m / szwei
-Selbstmagnetfeld: Ja, 428 μT am Äquator.
-Atmosphäre: Dichte Atmosphäre von Wasserstoff und Helium.
-Dichte: 1336 kg / m3
-Satelliten: 79 Bekannte.
-Ringe: Ja, wispy und staubig.
Jupiters äußerste Schicht besteht aus Wolken und ist 50 km dick. Unter dieser Wolkenschicht befindet sich eine weitere Schicht, hauptsächlich Wasserstoff und Helium, mit einer Dicke von 20.000 km.
Der Übergang zwischen der Gasphase und der flüssigen Phase erfolgt allmählich, da der Druck mit der Tiefe zunimmt.
Unter dieser Flüssigkeitsschicht und infolge extremer Drücke lösen sich die Elektronen der Wasserstoff- und Heliumatome von ihren Kernen und werden zu freien Elektronen, die sich in einem Meer aus flüssigem metallischem Wasserstoff bewegen..
In größerer Tiefe könnte es einen festen Kern geben, der das 1,5-fache des Erddurchmessers beträgt, aber 30-mal schwerer als unser Planet ist. Und da es sich um einen Planeten handelt, der aus Gas und Flüssigkeit besteht, nimmt der Planet aufgrund seiner enormen Rotationsgeschwindigkeit an seinen Polen eine abgeflachte Form an..
Jupiter sieht hellweiß aus und ist in der Dämmerung leicht zu beobachten. Nicht zu verwechseln mit der Venus, die auch sehr hell ist.
Auf den ersten Blick scheint Jupiter am Nachthimmel heller als Sirius, der hellste Stern, und befindet sich in einer Umgebung von 30 Grad immer in der Nähe einer Tierkreiskonstellation, die je nach Jahr variieren kann..
Mit einem guten fest montierten Fernglas oder einem kleinen Teleskop erscheint Jupiter als weiße Scheibe mit glatten Bändern.
Die vier galiläischen Satelliten sind mit einem kleinen Teleskop gut sichtbar: Ganymed, Io, Europa und Callisto. Die Positionen der Satelliten variieren von Tag zu Tag, und manchmal sind nur drei zu sehen, da sich einige von ihnen hinter oder vor dem Planeten befinden.
Es gibt verschiedene mobile Anwendungen, mit denen Sie Planeten und Sterne am Himmel identifizieren und suchen können. Unter ihnen fällt auf Himmelskarten dafür, einer der ersten zu sein. Auf diese Weise kann die Position des Jupiter jederzeit lokalisiert werden.
Jupiters Umlaufbahn ist elliptisch und hat aufgrund seiner enormen Masse seinen Fokus außerhalb des Sonnenzentrums. Es dauert 11,86 Jahre, um es mit einer Geschwindigkeit von 13,07 km / s zu fahren.
Nun wird immer behauptet, dass sich die Planeten um das Zentrum der Sonne drehen, was für fast alle außer Jupiter ziemlich genau ist..
Dies liegt daran, dass Jupiter so massiv ist, dass sich der Gyrations-, Massen- oder Massenschwerpunkt des Sun-Jupiter-Systems in Richtung Jupiter bewegt und sich außerhalb des Sonnenkörpers befindet.
Berechnungen zufolge beträgt der Schwerpunkt des Sun-Jupiter-Systems das 1,07-fache des Sonnenradius, dh außerhalb der Sonne..
Das Perihel ist der kürzeste Abstand zwischen der Umlaufbahn des Jupiter und dem Fokus der Ellipse, der sich im Schwerpunkt des Sun-Jupiter-Systems befindet. Sein Wert beträgt 816,62 Millionen Kilometer.
Im Gegenteil, die Aphel ist die größte Entfernung zwischen dem Fokus und der Umlaufbahn, die im Fall von Jupiter 740,52 Millionen Kilometer beträgt.
Die Exzentrizität der Umlaufbahn gibt an, wie weit sie von der Kreisform entfernt ist. Die Umlaufbahn des Jupiter hat eine Exzentrizität von 0,048775 und wird berechnet, indem der Abstand vom Zentrum der Ellipse zum Fokus durch die Länge der Semi-Major-Achse der Ellipse dividiert wird.
Die siderische Rotationsperiode des Jupiter um seine eigene Achse beträgt 9 Stunden 55 Minuten und 27,3 Sekunden. Die Rotationsachse hat eine Neigung von 3,13º gegenüber der Rotationsachse der Umlaufbahn..
Weil Jupiter so sperrig ist, hat er die kürzeste Rotationsperiode aller Planeten im Sonnensystem..
Riesenplaneten zeichnen sich durch eine große Anzahl von Satelliten oder Monden aus. Bisher wurden 79 Jupiter-Satelliten gezählt, aber die größten und bekanntesten sind die vier Satelliten, die 1610 von Galileo Galilei entdeckt wurden. In der Reihenfolge ihrer Nähe sind dies:
-Io ist ⅓ der Durchmesser der Erde
-Europa mit ¼ des Erddurchmessers
-Ganymed, diameter der Durchmesser der Erde
-Callisto, knapp ⅖ Teile des Erddurchmessers
Diese vier Satelliten zusammen haben 99,99% der Masse aller Jupiter-Satelliten und -Ringe..
Zwischen Jupiter und den galiläischen Satelliten gibt es vier kleine innere Satelliten, die vor relativ kurzer Zeit entdeckt wurden (1979)..
In Richtung der Außenseite der galiläischen Satelliten befindet sich die Gruppe von reguläre Satelliten, Insgesamt 10 plus die Gruppe von retrograde Satelliten, von denen bisher einundsechzig bekannt sind (61).
In der Reihenfolge des Umlaufradius werden vier Gruppen von Satelliten definiert:
Jupiter hat auch Ringe. Sie befinden sich in einer niedrigeren Umlaufbahn als die galiläischen Satelliten und zwischen den Umlaufbahnen der inneren Satelliten. Es wird angenommen, dass diese Ringe durch den Aufprall eines inneren Satelliten auf einen Meteoriten entstanden sind..
Die vier galiläischen Satelliten bilden eine sehr interessante Gruppe, da Experten glauben, dass sie die Bedingungen für eine spätere Kolonisierung in der Zukunft erfüllen..
Es hat eine intensive vulkanische Aktivität, die Oberfläche wird permanent mit geschmolzener Lava erneuert, die aus dem Inneren kommt.
Die Heizenergie von Io stammt hauptsächlich aus der intensiven Gezeitenkraft, die durch Jupiters enorme Schwerkraft erzeugt wird..
Es ist der zweite der galiläischen Satelliten in der Reihenfolge der Entfernung, aber der sechste der Jupiter-Satelliten. Sein Name stammt aus der griechischen Mythologie, in der Europa der Liebhaber des Zeus ist (Jupiter in der römischen Mythologie)..
Es ist nur geringfügig kleiner als der Mond und hat eine feste Kruste aus gefrorenem Wasser. Es hat eine nicht sehr dichte Atmosphäre von Sauerstoff und anderen Gasen. Seine sanft gestreifte Oberfläche ist mit nur wenigen Kratern der glatteste der Sterne im Sonnensystem..
Es wird angenommen, dass sich unter der Eiskruste Europas ein Ozean befindet, dessen Bewegung, angetrieben von Gezeitenkräften des riesigen Jupiter, tektonische Aktivität auf der eisigen Oberfläche des Satelliten verursacht. Auf diese Weise treten Risse und Rillen auf der glatten Oberfläche auf..
Viele Experten glauben, dass Europa die Voraussetzungen hat, um ein Leben zu führen.
Es ist der größte Satellit im Sonnensystem, es hat einen Fels- und Eismantel mit einem Eisenkern. Seine Größe ist etwas größer als die des Planeten Merkur, mit fast der Hälfte seiner Masse.
Es gibt Hinweise darauf, dass unter seiner Oberfläche ein Ozean aus Salzwasser vorhanden sein kann. Die ESA (Europäische Weltraumorganisation) hat die Möglichkeit eines Besuchs für das Jahr 2030 in Betracht gezogen.
Wie im Sonnensystem üblich, steht die Umlaufbahn von Ganymed in Resonanz mit den Umlaufbahnen von Europa und Io: Wenn Ganymed eine Umdrehung vollendet, vollendet Europa zwei Umdrehungen, während Io vier Umdrehungen vollendet..
Es ist der vierte galiläische Satellit mit einer Größe, die praktisch der von Merkur entspricht, aber ein Drittel seines Gewichts aufweist. Es hat keine Orbitalresonanz mit den anderen Satelliten, aber es dreht sich synchron mit Jupiter und zeigt dem Planeten immer das gleiche Gesicht..
Die Oberfläche hat reichlich alte Krater und besteht hauptsächlich aus Fels und Eis. Es hat wahrscheinlich einen Binnenozean, der mindestens 100 Kilometer dick ist.
Es gibt keine Hinweise auf tektonische Aktivität, daher wurden die Krater wahrscheinlich durch Einschläge mit Meteoriten verursacht. Die Atmosphäre ist dünn, besteht aus molekularem Sauerstoff und Kohlendioxid mit einer ziemlich intensiven Ionosphäre..
Jupiter hat eine dicke Atmosphäre, die hauptsächlich aus 87% Wasserstoff besteht, gefolgt von Helium in der Größenordnung von 13%. Andere Gase, die in Anteilen von weniger als 0,1% vorhanden sind, sind Schwefelwasserstoff, Wasserdampf und Ammoniak..
Die Wolken des Planeten enthalten Ammoniakkristalle, und ihre rötliche Farbe stammt wahrscheinlich von Molekülen, die Schwefel oder Phosphor enthalten. Die unteren, nicht sichtbaren Wolken enthalten Ammoniumhydrogensulfid.
Aufgrund des Vorhandenseins von Gewittern in den tieferen Schichten ist es sehr wahrscheinlich, dass diese Schichten Wolken enthalten, die aus Wasserdampf bestehen.
Im Inneren von Jupiter liegen Wasserstoff und Helium aufgrund des hohen Drucks, der durch seine immense Schwerkraft und seine dicke Atmosphäre verursacht wird, in flüssiger Form vor..
In Tiefen von mehr als 15.000 Kilometern unter der Flüssigkeitsoberfläche sind die Wasserstoffatome so komprimiert und ihre Kerne so nahe beieinander, dass sich die Elektronen von den Atomen lösen und in das Leitungsband gelangen und sich bilden flüssiger metallischer Wasserstoff.
Physikalische Modelle legen nahe, dass tiefer ein felsiger Kern aus schweren Atomen liegt. Zuerst schätzten sie einen Kern von 7 Erdmassen, aber neuere Modelle betrachten einen Kern mit einer Masse zwischen 14 und 18 Erdmassen..
Es ist wichtig, sicher zu sein, ob ein solcher Kern existiert, da die Antwort davon abhängt, ob die planetesimale Bildungstheorie der Planeten wahr ist..
In dieser Theorie werden Planeten aus Kernen fester Teilchen gebildet, wodurch größere schwere feste Objekte entstehen, die als Kerne der Gravitationskondensation fungieren und im Laufe von Millionen von Jahren Planeten bilden würden.
Aufgrund des intensiven Magnetfelds des Jupiter hat der Planet eine ausgedehnte Magnetosphäre, so dass er, wenn er nicht unsichtbar wäre, am Erdhimmel mit einer ähnlichen Größe wie der Mond gesehen würde..
Kein Planet im Sonnensystem übertrifft Jupiter in der Intensität und Ausdehnung des Magnetfelds.
Die geladenen Teilchen des Sonnenwinds sind in den Magnetfeldlinien gefangen und drehen sich um sie herum, haben jedoch eine Drift oder Bewegung entlang der Feldlinien.
Wenn die magnetischen Linien von einem Pol ausgehen und sich mit dem anderen verbinden, gewinnen die geladenen Teilchen kinetische Energie und konzentrieren sich an den Polen, wodurch die Gase in der polaren Atmosphäre des Jupiter ionisiert und angeregt werden, wodurch Lichtstrahlung emittiert wird..
Missionen an Jupiter
Seit 1973 wurde Jupiter von verschiedenen Missionen der NASA besucht, der US-amerikanischen Weltraumbehörde, die für Weltraumerkundungsprogramme zuständig ist..
Missionen wie Pioneer 10 und 11, Galileo und Cassini haben die Satelliten des Jupiter untersucht. Vorläufige Daten deuten darauf hin, dass einige von ihnen günstige Lebensbedingungen haben und auch Basen mit Menschen aufbauen.
Die nordamerikanische Weltraumagentur NASA und die europäische Weltraumagentur ESA planen neue Missionen bei Jupiter, hauptsächlich um den Europa-Satelliten genauer zu untersuchen..
Pioneer 10 war die erste Raumsonde, die im Dezember 1973 über Jupiter flog. Im selben Jahr, im April, wurde die Pioneer 11-Sonde gesendet, die im Dezember 1974 die Jupiter-Umlaufbahn erreichte..
Auf diesen Missionen wurden die ersten Nahaufnahmen von Jupiter und den galiläischen Satelliten gemacht. Das Magnetfeld und die Strahlungsgürtel des Planeten wurden ebenfalls gemessen..
Ebenfalls 1973 gestartet, besuchten die Missionen Voyager 1 und Voyager 2 erneut den König der Planeten im Sonnensystem..
Die von diesen Missionen gesammelten Daten lieferten außergewöhnliche und bisher unbekannte Informationen über den Planeten und seine Satelliten. Zum Beispiel wurde das Ringsystem von Jupiter zum ersten Mal entdeckt und es war auch bekannt, dass der Io-Satellit eine intensive vulkanische Aktivität aufweist.
Es wurde 1995 für eine siebenjährige Exploration gestartet, aber die Sonde hatte schwerwiegende Probleme mit der Hauptantenne. Trotzdem konnte es wertvolle Informationen über die Satelliten des Jupiter senden.
Die Mission entdeckte unterirdische Ozeane in Europa und lieferte weitere Informationen zu den aktiven Vulkanen von Io.
Galileo endete, als die Explorationssonde auf Jupiter fiel, um die Kollision und die daraus resultierende Kontamination der eisigen Oberfläche Europas zu vermeiden.
Im Dezember 2000 erhielt die Mission Cassini / Huygens zum Saturn Daten, die im Interesse mit denen der Voyager-Missionen vergleichbar waren, aber aufgrund technologischer Verbesserungen von viel besserer Qualität waren..
Auf dem Weg nach Pluto besuchte die Raumsonde New Horizons 2007 den Planeten Jupiter.
Die jüngste Mission zum Jupiter ist die Juno-Raumsonde, die am 5. Juli 2016 in die Umlaufbahn mit dem Planeten eingetreten ist. Junos Mission ist es, die Jupiter-Atmosphäre sowie ihre Magnetosphäre und die Auroren zu untersuchen..
Von dieser Mission wird erwartet, dass sie die Daten liefert, die erforderlich sind, um zu bestimmen, welche Kernmodelle mit den vorhandenen Jupiter-Daten kompatibel sind, und somit mit den Modellen zu vergleichen, die behaupten, dass ein solcher Kern nicht existiert..
-Es ist der größte Durchmesser der vier Riesenplaneten: Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun..
-In das von Jupiter eingenommene Volumen passen 1300 erdgroße Planeten.
-Jupiter hat eine enorme Masse, sie ist zweieinhalb Mal größer als die Summe der Massen der sieben verbleibenden Planeten im Sonnensystem..
-Es wird angenommen, dass sich sein fester Kern nur eine Million Jahre nach der Urscheibe aus Gas und Staub gebildet hat, aus der das vor 4,5 Milliarden Jahren gebildete Sonnensystem hervorgegangen ist..
-Jupiter ist der Planet im Sonnensystem, der den kürzesten Tag hat: seine Rotationsperiode beträgt nur 9 Stunden und 55 Minuten.
-Es ist der radioaktivste Planet im Sonnensystem, abgesehen vom Sonnenlicht, das von seiner Atmosphäre reflektiert wird, trägt es auch seine eigene Strahlung bei, hauptsächlich im Infrarotbereich..
-Jupiter hat den größten Satelliten im Sonnensystem: Ganymed mit einem 1,5-fachen Radius des Mondes und einem 0,4-fachen Radius der Erde..
-80% der Atmosphäre besteht aus Wasserstoff, gefolgt von Helium, das 17% beiträgt. Der Rest sind andere Gase wie Wasserdampf, Methan, Ammoniak und Ethan..
-Jupiters Wolken bestehen aus Ammoniumkristallen, die eine dünne Schicht von etwa 50 km Dicke bilden. Die Gesamtatmosphäre liegt jedoch in der Größenordnung von 20.000 km und ist der dickste aller Planeten im Sonnensystem..
-Es ist der Planet mit dem größten und längsten bekannten antizyklonalen Wirbel im Sonnensystem: dem Großen Roten Fleck. Mit mehr als 300 Jahren Existenz ist seine Größe größer als zwei Erddurchmesser.
-Es hat einen extrem dichten Kern aus Eisen, Nickel und flüssigem metallischem Wasserstoff.
-Es hat ein intensives Magnetfeld, das permanente Auroren erzeugen kann.
-Es ist der Sonnenplanet mit der höchsten Erdbeschleunigung, die auf das 2,5-fache der Erdanziehungskraft am Rand seiner Atmosphäre geschätzt wird..
-Jüngste Forschungsergebnisse zeigen, dass in der Äquatorzone reichlich Wasser vorhanden ist, basierend auf der Analyse von Daten aus der Juno-Weltraummission. In einem Bericht der NASA vom 10. Februar 2020 in der Zeitschrift Naturastronomie Es wird angegeben, dass 0,25% der äquatorialen Atmosphäre des Planeten aus Wassermolekülen bestehen.
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