Júpiter es uno de los cinco planetas del sistema solar que se pueden ver en el cielo nocturno sin instrumentos ópticos. Todavía sin tener idea de su tamaño, los antiguos astrónomos lo llamaron la suprema deidad romana.
¡Conoce a Júpiter
La órbita de Júpiter está a 778 millones de km del Sol. Un año allí dura 11,86 años terrestres. El planeta realiza una rotación completa alrededor de su eje en solo 9 horas y 55 minutos, y la velocidad de rotación es diferente en diferentes latitudes, y el eje es casi perpendicular al plano orbital, por lo que no se observan cambios estacionales.
La temperatura de la superficie de Júpiter es de 133 grados Celsius (140 K). El radio es más de 11 y la masa es 317 veces el radio y la masa de nuestro planeta. La densidad (1,3 g/cm3) es proporcional a la densidad del Sol y mucho menor que la densidad de la Tierra. La fuerza de la gravedad en Júpiter es 2,54 veces y el campo magnético es 12 veces mayor que los parámetros terrestres similares. La temperatura durante el día en Júpiter no es diferente a la de la noche. Esto se debe a una distancia significativa del Sol y a los poderosos procesos que ocurren en las entrañas del planeta.
EruLa investigación óptica del quinto planeta fue descubierta en 1610 por G. Galileo. Fue él quien descubrió los cuatro satélites más masivos de Júpiter. Hasta la fecha, se sabe que 67 cuerpos cósmicos forman parte del sistema planetario del gigante.
Historial de investigación
Hasta la década de 1970, el planeta fue estudiado usando medios terrestres y luego orbitales en las bandas óptica, de radio y gamma. La temperatura de Júpiter fue estimada por primera vez en 1923 por un grupo de científicos del Observatorio Lowell (Flagstaff, EE. UU.). Usando termopares de vacío, los investigadores encontraron que el planeta es "definitivamente un cuerpo frío". Las observaciones fotoeléctricas de la ocultación de estrellas de Júpiter y el análisis espectroscópico permitieron sacar una conclusión sobre la composición de su atmósfera.
Los vuelos posteriores de vehículos interplanetarios refinaron y ampliaron significativamente la información acumulada. Misiones no tripuladas "Pioneer-10; 11" en 1973-1974. por primera vez transmitieron imágenes del planeta desde una distancia cercana (34 mil km), datos sobre la estructura de la atmósfera, la presencia de un cinturón magnético y de radiación. Voyager (1979), Ulysses (1992, 2000), Cassini (2000) y New Horizons (2007) han mejorado las mediciones de Júpiter y su sistema planetario, y Galileo (1995-2003) y Juno (2016) se unieron a las filas de los satélites artificiales del gigante.
Estructura interna
El núcleo del planeta con un diámetro de unos 20 mil km, que consta deuna pequeña cantidad de roca e hidrógeno metálico, está bajo una presión de 30-100 millones de atmósferas. La temperatura de Júpiter en esta zona es de unos 30.000 ˚С. La masa del núcleo es del 3 al 15% de la masa total del planeta. La generación de energía térmica por el núcleo de Júpiter se explica por el mecanismo de Kelvin-Helmholtz. La esencia del fenómeno es que con un fuerte enfriamiento de la capa exterior (la temperatura de la superficie del planeta Júpiter es de -140˚С), se produce una caída de presión que provoca la compresión del cuerpo y el subsiguiente calentamiento del núcleo.
La siguiente capa, de 30 a 50 mil km de profundidad, es una sustancia de hidrógeno metálico y líquido mezclado con helio. Con la distancia desde el núcleo, la presión en esta región disminuye a 2 millones de atmósferas, la temperatura de Júpiter desciende a 6000 ˚С.
La estructura de la atmósfera. Capas y composición
No existe un límite claro entre la superficie del planeta y la atmósfera. Para su capa inferior, la troposfera, los científicos tomaron un área condicional en la que la presión corresponde a la de la tierra. Otras capas, a medida que se alejaban de la "superficie", se establecieron en el siguiente orden:
- Estratosfera (hasta 320 km).
- Termosfera (hasta 1000 km).
- Exosfera.
No hay una respuesta única a la pregunta de qué temperatura hay en Júpiter. En la atmósfera ocurren violentos procesos de convección, provocados por el calor interno del planeta. El disco observado tiene una estructura rayada pronunciada. En franjas blancas (zonas) las masas de aire se precipitan hacia arriba, en la oscuridad (cinturones) descienden,formando ciclos convectivos. En las capas superiores de la termosfera, la temperatura alcanza los 1000 ˚С y, a medida que se profundiza y aumenta la presión, cae gradualmente a valores negativos. Cuando Júpiter llega a la troposfera, la temperatura de Júpiter comienza a aumentar nuevamente.
Las capas superiores de la atmósfera son una mezcla de hidrógeno (90%) y helio. La composición de las inferiores, donde se produce la principal formación de nubes, también incluye metano, amoníaco, hidrosulfato de amonio y agua. El análisis espectral muestra trazas de etano, propano y acetileno, ácido cianhídrico y compuestos de monóxido de carbono, fósforo y azufre.
Niveles de nubes
Los diferentes colores de las nubes de Júpiter indican la presencia de compuestos químicos complejos en su composición. Tres niveles son claramente visibles en la estructura de la nube:
- Superior: saturado con cristales de amoníaco congelado.
- El contenido de hidrosulfuro de amonio aumenta significativamente en promedio.
- En el fondo: hielo de agua y posiblemente pequeñas gotas de agua.
Algunos modelos atmosféricos desarrollados por científicos e investigadores no excluyen la presencia de otra capa de nubes que consiste en amoníaco líquido. La radiación ultravioleta del Sol y el poderoso potencial energético de Júpiter inician el flujo de numerosos procesos químicos y físicos en la atmósfera del planeta.
Fenómenos atmosféricos
Los límites de las zonas y cinturones de Júpiter se caracterizan por fuertes vientos (hasta 200 m/s). Del ecuador a los polos de la direcciónlas corrientes se alternan periódicamente. La velocidad del viento disminuye con el aumento de la latitud y está prácticamente ausente en los polos. La escala de los fenómenos atmosféricos en el planeta (tormentas, descargas de rayos, aurora boreal) es un orden de magnitud mayor que en la Tierra. La famosa Gran Mancha Roja no es más que una tormenta gigante, más grande que dos discos terrestres en área. La mancha se desplaza lentamente de un lado a otro. Tras cien años de observación, su tamaño aparente se ha reducido a la mitad.
La misión Voyager también descubrió que los centros de las formaciones de vórtices atmosféricos están repletos de relámpagos, cuyas dimensiones lineales superan los miles de kilómetros.
¿Hay vida en Júpiter?
La pregunta dejará desconcertados a muchos. Júpiter, un planeta cuya temperatura superficial (así como la existencia de la superficie misma) tiene una interpretación ambigua, difícilmente puede ser la "cuna de la mente". Pero la existencia de organismos biológicos en la atmósfera de un gigante en los años 70 del siglo pasado, los científicos no la excluyeron. El hecho es que en las capas superiores, la presión y la temperatura son muy favorables para que se produzcan y se desarrollen reacciones químicas en las que intervengan amoníaco o hidrocarburos. El astrónomo K. Sagan y el astrofísico E. Salpeter (EE. UU.), guiados por las leyes físicas y químicas, hicieron una suposición audaz sobre las formas de vida, cuya existencia no está excluida en estas condiciones:
- Los hundidores son microorganismos que pueden multiplicarse rápidamente y en grandes cantidades, lo que permite que las poblaciones sobrevivan en entornos cambiantes.condiciones de las corrientes convectivas.
- Los flotadores son criaturas gigantes parecidas a globos. Liberando helio pesado, a la deriva en las capas superiores.
De todos modos, ni Galileo ni Juno encontraron nada por el estilo.
