Какая температура и атмосфера на юпитере

Атмосфера Юпитера

По своему составу атмосфера Юпитера близка к Солнцу, планету еще называют «несостоявшейся звездой», но её масса слишком мала для возникновения термоядерных реакций, обеспечивающих энергию светил.

Химический состав

Циркуляция атмосферы Юпитера

Большая часть объема – 89% – приходится на водород, гелий составляет 10%, а последний процент поделили между собой водяной пар, метан, ацетилен, аммиак, сероводород и фосфор. Планета состоит из тех веществ, что и ее газовая оболочка – здесь не существует четкого разграничения поверхности и атмосферы. На определенном уровне, под действием колоссального давления, водород переходит в жидкое состояние и образует глобальный океан. При наблюдениях с Земли мы обозреваем только верхний слой атмосферы. Оранжевый оттенок ей придают соединения серы и фосфора. Вариации в насыщенности цвета облаков подтверждают различия в составе атмосферы.

Слои атмосферы

Разбивка атмосферных слоев происходит по показателям температуры и давления. На уровне поверхности, где давление равняется 1 бар, находится тропосфера. Именно здесь движущиеся потоки воздуха образуют зоны и пояса, температура держится на уровне -110 градусов по Цельсию.

С продвижением вверх, температурные показатели увеличиваются и в термосфере достигают 725 градусов, а давление падает. В этой зоне возникает яркое полярное сияние, заметное с Земли.

Циркуляция воздушных масс

Движение атмосферы Юпитера определяется двумя факторами: высокой скоростью вращения вокруг оси, которая составляет 10 часов, и восходящими потоками, возникающими при отдаче внутреннего тепла. Чередующиеся полосы зон и поясов выстраиваются параллельно экватору. Местные ветра изменяют скорость и направление с увеличением широты. На экваторе воздушные массы движутся со скоростью до 140 м/с и совершают суточный оборот на 5 минут быстрее, чем умеренные области. У полюсов ветра стихают.

Зоны возникают благодаря восходящим потокам. Здесь наблюдается увеличение давления, а светлую окраску облакам придают застывшие кристаллы аммиака. Температурные показания зон – ниже, а видимая поверхность – выше, чем у поясов, которые представляют собой нисходящие потоки. Темный цвет нижнего слоя облаков формируют коричневые кристаллы гидросульфида аммония. Движение во всех полосах устойчиво и не меняет свое направление. При соприкосновении зон и поясов возникает сильная турбулентность, рождающая мощные вихри.

Большое Красное Пятно (БКП)

Обработанный снимок Большого Красного Пятна на Юпитере

На протяжении 300 лет астрономы наблюдают уникальное явление – ураган, превосходящий по размеру Землю. Окраинные зоны Большого Красного Пятна создают хаотичное завихрение облаков, но ближе к центру движение замедляется. Температура образования ниже, чем у других областей. Оно движется со скоростью 360 км/ч против часовой стрелки, полный оборот вокруг планеты совершает за 6 суток. За столетие границы антициклона уменьшились вдвое. Замечено БКП было в 1665 году Дж. Кассини, но момент его возникновения не установлен, так что возраст урагана может быть больше, чем принято считать.

Исследования

Юпитер, снимок зонда Вояджер-1

Первым аппаратом, который посетил Юпитер, стал «Пионер-10» в 1971 году. Он передал снимки планеты и спутников, измерил показатели магнитного поля. Аппаратура зонда обнаружила значительное излучение внутреннего тепла Юпитера. Полет «Вояджера — 1» дал несколько тысяч качественных снимков газового гиганта, сведения о верхних областях атмосферы.

Наибольший вклад в изучение Юпитера внесла миссия «Галилео», продолжавшаяся 8 лет. Спуск аппарата предоставил сведения о внутренних слоях атмосферы. Были найдены «сухие» области, где содержание воды меньше обычного в 100 раз, «горячие пятна», образованные тонким участком облаков, проведен анализ химических составляющих. Лучшие снимки планеты выполнил «Кассини», благодаря им составлена подробная карта.

Факты и тайны

Наблюдения за Юпитером ведутся с древних времен, но он по-прежнему полон загадок. Самая значительная по размерам планета Солнечной системы не зря получила имя верховного бога Рима. Ее масса в 2 раза больше, чем всех остальных планет, сложенных вместе. Газовый гигант вращается вокруг оси быстрее всех, имеет самое мощное магнитное поле, его грандиозный ураган БКП наблюдается с Земли, а молнии могут достигать 1000 км. Цвет и природа длительного антициклона не имеют объяснения, как и многие факты, известные о Юпитере.

Одной из постоянных тем дискуссий является возможность появления жизни в атмосфере планеты. Мощнейшие электрические разряды и умеренные температурные показатели могут способствовать формированию сложных органических соединений под плотным слоем облаков, но жидкое состояние поверхности и минимальное содержание воды исключают наличие известных жизненных форм.

Полная версия: https://spacegid.com/atmosfera-yupitera-2.html

Читайте и смотрите нас там, где удобно!

Атмосфера Юпитера

Вконтакте: https://vk.com/space_astro
Twitter: https://twitter.com/astrogid
Instagramm: https://www.instagram.com/spacegid/
Одноклассники: https://ok.ru/group/52581467685067
Google+: https://plus.google.com/+Spacegidcom
Facebook: https://www.facebook.com/spacegid
Telegram: https://t.me/spacegid

Наш сайт: Гид в мире космоса

Подписывайтесь на наш канал в Дзен

Источник

Солнечная система > Система Юпитер > Юпитер > Атмосфера Юпитера

На самом деле, глупо определять наличие атмосферы Юпитера, потому что это и есть вся планета, так как у него отсутствует твердая кора. Это сплошная водородная и гелиевая масса с примесями других газов и воздуха. Давайте посмотрим, как выглядит атмосфера Юпитера и какими химическими элементами представлена.

Атмосферный состав

Перед вами огромное скопление водорода (90%). Оставшиеся 10% – гелий, а также небольшое количество метана, аммиака, серы и паров воды. Атмосферная структура Юпитера представлена на фото.

Структура атмосферы Юпитера

Если продвигаться от внешних слоев к внутренним, то ощущается рост температуры и давления. Именно поэтому газы делятся на слои. В глубине, водород трансформируется из газа в жидкость, а также может стать металлическим.

Атмосферный слой

Перед вами крупный план Большого Красного Пятна, снятый аппаратом Вояджер

Ученые подсчитали, что на атмосферной поверхности давление равняется одному бару, что соответствует ситуации на земной поверхности. Дальше идет тропосфера (50 км). Она представлена аммиаком, гидросульфидом аммония и водой, образующими привлекательные и заметные красные и белые линии. Белые (более холодные) называют зонами (газ поднимается), а красные – поясами (газы падают).

Чаще всего эти области разделены ветровыми потоками, но иногда замерзшие облачные структуры накладываются на красные полосы и затмевают их на определенный срок. Ученым даже удалось зафиксировать периодическое стирание южной полосы, а вот северная не меняется. На динамику влияют также плотные водяные облака. Если подняться выше, то ощущается резкое падение температуры: от -160°C до -100°C.

График зависимости давления и температуры от глубины атмосферы

Дальше идет стратосфера (320 км), содержащая углеводородные дымки. Здесь температура может держаться на -100°C. Стратосфера напоминает тропосферу, так как нагревается от солнечных лучей и внутреннего тепла планеты. Чем выше температура, тем больше скорость движения. Слой заканчивается на точке, где давление превышает земное в тысячу раз.

Выше нее расположена термосфера (1000 км над поверхностью) с температурой в 725°C. Именно здесь на полюсах и происходят полярные сияния. Кроме того, термосфера способна создавать слабое свечение, которое не позволяет ночному небу полностью погрузиться во мрак. Слой нагревается частичками из магнитосферы, а также Солнцем.

На самой верхушке находится экзосфера, в которой частички газа распространяются в комическое пространство. У нее нет четкого разделения.

Большое Красное Пятно в атмосфере Юпитера

Благодаря красным и белым полосам, Юпитер поражает своей красотой. Выдающейся особенностью выступает Большое Красное Пятно. Его обнаружили еще в 1600-х годах. Она представляет собою сильнейшую бурю, расположенную в южной стороне от экваториальной линии. Эти ураганы можно заметить в телескопы.

Большое красное Юпитера. Фотография сделана космическим аппаратом Вояджер

На вращение у циклона уходит 6 дней. Он настолько огромен, что туда легко поместится две Земли. Правда, последние исследования говорят, что он может сокращаться.

Так как Большое Красное Пятно холоднее, чем полоса, то должно находиться выше в атмосфере планеты Юпитер. Пока нет точных данных о причине появления красного света.

Пройдя треть пути к планете, водород становится металлическим, из-за чего вырабатываются электрические заряды. Это и помогает контролировать сильное магнитное поле. Юпитер крайне быстро вращается вокруг оси (раз в 9.9 часов), поэтому без труда подпитывает поле электричеством.

Магнитное поле Юпитера в 20 раз превосходит земное. Более того, радиолюбители могут услышать электромагнитные бури. Порой эти сигналы даже сильнее солнечных.

Атмосфера Юпитера: химический состав

Строгой границы атмосферы и тверди нет, как и самой тверди: под газовой оболочкой находится океан из расплавленного водорода.

Состав атмосферы:

Основной элемент местной атмосферы — водород, его здесь 89%.
Второй по распространенности — гелий, его содержание составляет 10%.
Остаток — 1 % составляют такие элементы как:

аммиак;
сероводород;
ацетилен;
водяной пар;
метан;
пары фосфора.

Сам Юпитер состоит из тех же соединений.

Газовый гигант в 2,5 раза более массивный, чем все планеты вместе взятые или в 317 раз больше Земли. Credit:Hubble Space Telescope, HST.

Слои атмосферы

Атмосфера Юпитера разделена на слои:

Тропосфера.
Расположена сразу у поверхности со средним давлением 1 бар (почти как на Земле на уровне моря) и температурой примерно -110°С.
Стратосфера.
Начинается с 50 км. Здесь так же холодно — около -100°С, а барометрические показатели постепенно увеличиваются, пока на отметке 300-320 км не начнут превышать земные в 1000 раз.
Термосфера.
Следующий слой. Температура в ней постепенно увеличивается с движением вверх, достигая в высшей точке +725°С — слой нагревается частичками из магнитосферы, добавляет тепла и света от Солнца. Давление в этой зоне, напротив, падает.
Экзосфера.
Начинается на высоте около 1000 км от поверхности, практически полностью сливающаяся с окружающим космическим пространством и имеющая общие с ним структуру и состав.

Разбивка атмосферных слоев происходит по показателям температуры и давления. С продвижением вверх, температурные показатели увеличиваются и в термосфере достигают 725 градусов, а давление падает. В этой зоне возникает яркое полярное сияние, заметное с Земли. Credit: «JunoCam», НАСА.

Циркуляция воздушных масс

В местной атмосфере отчетливо наблюдаются движения воздушных масс, что объяснимо двумя причинами:

Планета быстро вращается вокруг своей оси (1 оборот равен 10 часам) — так возникают пояса циркуляции.
От поверхности из-за отдачи внутреннего тепла поднимаются потоки воздуха — это зональное движение.

Поясная циркуляция воздушных масс происходит преимущественно параллельно экватору. По мере удаления от него потоки несколько меняют направление, сворачивая к полюсам, и замедляются. Если у экватора они движутся со скоростью 140 м/с, то в средних широтах замедляются, а у полюсов постепенно стихают до полного штиля.

Зональная циркуляция видна наблюдателям по светлой окраске потоков, которую им придает аммиак, застывший в виде кристаллов, а также по темным границам слоя облакам.

Зональные и поясные потоки неминуемо соприкасаются, образуя в точках контакта мощные вихри.

Воздух движется с одинаковой скоростью и не меняя своего направления — снизу вверх.

Большое красное пятно — БКП

350 лет назад в атмосфере Юпитера европейский астроном Дж. Кассини заметил ураган, который по своим размерам превосходил Землю. Явление назвали Большим Красным Пятном — БКП. На его краях наблюдается беспорядочное вихревое движение воздушных масс. Ближе к центру ураган становится спокойнее.

БКП немного холоднее, чем окружающая его атмосфера, он вращается вокруг Юпитера, делая оборот за 6 местных суток.

За последнее столетие ураган уменьшился вдвое по сравнению со своим первоначальным размером, но все равно имеет существенные габариты. Точный возраст этого пятна до сих пор не установлен.

Большое Красное Пятно (БКП) — это самый большой атмосферный вихрь в Солнечной системе: постоянная зона высокого давления, создающая антициклонический шторм на планете Юпитер. Пятно меняется в размерах и изменяет свой цвет на протяжении нескольких веков наблюдений. Credit: «Вояджер-1», НАСА.

Современные исследования

Космические зонды исследовавшие планету Юпитер:

«Пионер».
В 1970-х гг. планету посетили аппараты «Пионер-10» и «Пионер-11», сделавшие ее первые снимки вблизи, а также измерившие магнитные показатели.
«Вояджер».
Следующими стали «Вояджер-1» и «Вояджер-2», собравшие информацию о верхних слоях атмосферы.
«Кассини».
Аппарат «Кассини» внес свою лепту в составление подробной карты Юпитера — им была выполнена самая качественная на сегодня фотосъемка небесного тела.
«Галилео».
Космический зонд «Галилео» 8 лет работал на орбите Юпитера. За время своего полёта он успел:

спустился во внутренние слои атмосферы планеты;
исследовал атмосферу практически на границе с океаном;
дал основные сведения об особенностях местного климата;
провел множество химических исследований состава воздуха;
обнаружил наличие «сухих» областей с существенно меньшим содержанием влаги, чем в окружающем пространстве;
нашел «горячие пятна» на тонких участках облаков с небольшой плотностью.

Автоматический космический аппарат НАСА, созданный для исследования Юпитера и его спутников. Аппарат был запущен в 1989 году, в 1995 году вышел на орбиту Юпитера, проработал до 2003 года. Credit: Galileo Jupiter, NASA .

Интересные факты и тайны

Это одно из небесных тел, наблюдения за которым начались в глубокой древности, но все его тайны до сих пор не разгаданы.

Оно было названо в честь главного римского бога, и это обоснованно, потому что Юпитер:

в 2 раза тяжелее, чем все остальные планеты в Солнечной системе, если считать их суммарную массу;
вращается вокруг оси быстрее, чем другие небесные тела;
имеет максимально мощную магнитосферу;
в его атмосфере возникают молнии длиной до 1000 км.

Ученые много лет спорят о возможности зарождения жизни на Юпитере. Многие считают условия там благоприятными, способными привести к появлению сложной органики. Однако отсутствие воды на планете и расплавленное состояние ее поверхности не дают шанса возникнуть знакомым науке формам жизни.

Оценка статьи:

(пока оценок нет)

Загрузка…

Источник

У газового гиганта Юпитера нет твердой поверхности, на которую можно было бы посадить космический корабль. Известно, что он почти полностью состоит из водорода и гелия. В его атмосфере присутствует лишь небольшая примесь других газов, составляющих крошечный процент от ее состава.

Атмосфера Юпитера является одной из основных научных целей миссии НАСА «Юнона». Она начала свою работу на орбите вокруг планеты в 2016 году. Космический аппарат должен провести точные измерения количество воды, которое содержит атмосфера Юпитера. Эта информация должна помочь ученым получить лучшее понимание о том, как сформировалась Солнечная система.

Атмосфера Юпитера. Состав

Юпитер состоит преимущественно из водорода. Это самый простой газ во Вселенной. И в составе атмосферы Юпитера его около 90 процентов. Остальные 10 процентов – это гелий. В очень небольших количествах здесь также присутствуют аммиак, сера, метан и водяной пар.

По мере продвижения от внешних краев Юпитера к его центру давление и температура повышаются. Это вызывает разделение газов на слои. В глубинах газового гиганта водород становится жидким. И даже может начать проявлять свойства металла.

Юпитер может похвастаться просто колоссальными запасами водорода и гелия. И это делает его самой массивной планетой в Солнечной системе.

Транзит Ио. Мозаичная композитная фотография. Кассини, 1 января 2001 г. (Изображение предоставлено NASA / JPL-Caltech / Michael Benson / Kinetikon Pictures).

Слои атмосферы Юпитера

Для того, чтобы сделать свою работу удобнее, астрономы установили точкой отсчета так называемое «дно атмосферы» самой большой планеты Солнечной системы. Это позволило систематизировать слои, которые имеет атмосфера Юпитера.

«Дно атмосферы», – это точка, в которой по расчетам ученых, атмосферное давление будет равно одному бару. То есть столько же, сколько и на поверхности Земли.

Слой, находящийся над «поверхностью» Юпитера, известен как тропосфера. Он простирается примерно 50 на километров. Тропосфера содержит аммиак, гидросульфид аммония и воду. Именно эти соединения образуют характерные красные и белые полосы, видимые с Земли. Более холодные белые полосы известны как зоны, а более темные красные называются поясами. Газы внутри зон поднимаются вверх, а внутри поясов – опускаются вниз.

Ветры обычно держат эти две области отдельно друг от друга. Но иногда ледяные белые облака перекрывают красные полосы, заставляя их на некоторое время исчезать. Тропосфера также содержит плотные облака, состоящие из воды. Они тоже влияют на динамику атмосферы.

По мере того, как мы продвигаемся все выше в тропосферу, температура постепенно повышается.

Следующий слой, стратосфера, простирается почти на 320 км над «поверхностью». Здесь стоит туман из углеводородов. Температура в этой области достигает минус 100 по Цельсию. И становится тем выше, чем больше становится расстояние от условной нулевой точки. Стратосфера, как и тропосфера, нагревается Солнцем. Эта область заканчивается там, где давление составляет одну тысячную от нормального земного давления.

Дальше идет термосфера. Температура здесь поднимается примерно до 725 градусов по Цельсию. Полярные сияния, которые наблюдаются вокруг полюсов Юпитера, родом именно из этих мест. Термосфера нагревается частицами, находящимися в магнитосфере. А также Солнцем.

Самым внешним слоем атмосферы Юпитера является экзосфера. Из этой области частицы газа могут улетать в космос. Четкой границы экзосфера не имеет. И она плавно переходит в космическое пространство.

Изображение предоставлено NASA / ESA / A. Simon-Miller (Центр космических полетов имени Годдарда. НАСА)

Большое Красное Пятно

В дополнение к красно-белым полосам, которые делают Юпитер визуально ошеломляющим зрелищем, планета также может похвастаться еще одной выдающейся особенностью. Она известна как Большое Красное Пятно. Это место на самом деле является мощным штормом. Он расположен к югу от экватора планеты. Этот колоссальный ураган легко можно увидеть с помощью земных телескопов.

Юпитерианскому циклону требуется около шести земных суток, чтобы совершить полный оборот вокруг своей оси. И он настолько большой, что в него можно поместить две Земли. Однако недавние исследования говорят о том, что этот гигантский шторм, который наблюдается уже более 350 лет, постепенно уменьшается в размерах.

Друзья! Если вам понравилась эта статья, ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал! Спасибо!

И заходите на наш сайт – Живой Космос!

Источник