Jupiter: Vårt solsystems största planet

Denna nya Hubble -rymdteleskopvy av Jupiter, tagen den 27 juni 2019, avslöjar den gigantiska planeten

Denna nya Hubble -rymdteleskopvy över Jupiter, tagen den 27 juni 2019, avslöjar den gigantiska planetens varumärke Great Red Spot och en mer intensiv färgpalett i molnen som virvlar i Jupiters turbulenta atmosfär än tidigare år. Hubbles Wide Field Camera 3 observerade Jupiter när planeten befann sig 640 miljoner kilometer från jorden, när Jupiter var nära 'motstånd' eller nästan mittemot solen på himlen. (Bildkredit: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) och M.H. Wong (University of California, Berkeley))





Jupiter är största planeten i solsystemet. Passande nog fick den sitt namn efter gudarnas kung i romersk mytologi. På liknande sätt namngav de gamla grekerna planeten efter Zeus, kungen i den grekiska pantheonen.

Jupiter hjälpte till att revolutionera hur vi såg universum och oss själva 1610, då Galileo upptäckte Jupiters fyra stora månar - Io, Europa , Ganymedes och Callisto, nu kända som de galileiska månarna. Detta var första gången som himmelska kroppar sågs cirkulera kring ett annat föremål än jorden och gav stort stöd för den kopernikanska uppfattningen att jorden inte var universums centrum.

Fysiska egenskaper

Jupiter är mer än dubbelt så massiv som alla andra planeter tillsammans. Om den enorma planeten var ungefär 80 gånger mer massiv hade den faktiskt blivit en stjärna istället för en planet. Jupiters enorma volym rymmer mer än 1300 jordarter. Det betyder att om Jupiter var lika stor som en basket, skulle jorden vara lika stor som en druva.



Jupiter har en tät kärna av osäker sammansättning , omgiven av ett heliumrikt lager av flytande metalliskt väte som sträcker sig till 80% till 90% av planetens diameter.

Jupiters atmosfär liknar solens, som till största delen består av väte och helium. De färgglada ljus- och mörka banden som omger Jupiter skapas av starka öst-västliga vindar i planetens övre atmosfär som färdas mer än 539 km/h. De vita molnen i ljuszonerna är gjorda av kristaller av fryst ammoniak, medan mörkare moln av andra kemikalier finns i de mörka bältena. På de djupaste synliga nivåerna finns blå moln. Långt från att vara statiska ändras molnränderna med tiden. Inne i atmosfären kan diamantregn fylla himlen.

Den mest extraordinära funktionen på Jupiter är Stor röd fläck , en gigantisk orkanliknande storm som varat mer än 300 år. När det är som störst är den stora röda fläcken ungefär dubbelt så stor som jorden, och kanten snurrar moturs runt centrum med hastigheter på cirka 270 till 425 mph (430 till 680 km/h). Stormens färg, som vanligtvis varierar från tegelröd till något brun, kan komma från små mängder svavel och fosfor i ammoniakkristallerna i Jupiters moln. Platsen har krympt under ganska lång tid, även om takten kan sakta ner de senaste åren.



Här

Vad finns där inne?(Bildkredit: Karl Tate, guesswhozoo.com)

Jupiters gigantiska magnetfält är det starkaste av alla planeter i solsystemet med nästan 20000 gånger styrkan på jordens. Den fångar elektriskt laddade partiklar i ett intensivt bälte av elektroner och andra elektriskt laddade partiklar som regelbundet spränger planetens månar och ringar med strålning mer än 1000 gånger den dödliga nivån för en människa, tillräckligt för att skada även kraftigt skärmade rymdfarkoster, till exempel NASA: s Galileo -sond . Magnetosfären i Jupiter sväller ut cirka 600 000 till 2 miljoner miles (1 miljon till 3 miljoner kilometer) mot solen och avsmalnar till en svans som sträcker sig mer än 600 miljoner miles (1 miljard km) bakom den massiva planeten.



Jupiter snurrar också snabbare än någon annan planet, tar lite mindre än 10 timmar att slutföra en sväng på sin axel, jämfört med 24 timmar för jorden. Denna snabba snurr får Jupiter att bukta ut vid ekvatorn och plattas ut vid polerna.

Jupiter sänder radiovågor som är tillräckligt starka för att upptäcka på jorden. Dessa finns i två former-starka utbrott som uppstår när Io, den närmaste av Jupiters stora månar, passerar genom vissa delar av Jupiters magnetfält och kontinuerlig strålning från Jupiters yta och högenergipartiklar i dess strålningsbälten.

Bana och rotation

Medelavstånd från solen: 483.682.810 miles (778.412.020 km). Som jämförelse: 5,203 gånger jordens.

Perihelion (närmaste inflygning till solen): 460,276,100 miles (740,742,600 km). Som jämförelse: 5,036 gånger jordens.

Aphelion (längsta avståndet från solen): 507 089 500 miles (816 081 400 km). Som jämförelse: 5.366 gånger jordens.

Då och då kastades de små runda svarta skuggorna av Jupiter

Då och då blir de små runda svarta skuggorna som kastas av Jupiters fyra galileiska månar synliga i amatörteleskop när de korsar (eller transiterar) planetens skiva. Här är två av dessa skuggor på Jupiter samtidigt, Europas och Ganymedes.(Bildkredit: Stjärnklar natt programvara)

Jupiters månar

Med fyra stora månar och många mindre månar i omloppsbana runt sig bildar Jupiter i sig ett slags miniatyrsolsystem.

Jupiter har 79 kända månar, som mestadels är uppkallade efter romerska gudars paramour. De fyra största månarna i Jupiter, kallade Io, Europa, Ganymede och Callisto, var upptäckt av Galileo Galilei .

Ganymedes är den största månen i vårt solsystem, och är större än Merkurius och Pluto. Det är också den enda månen som har ett eget magnetfält. Månen har minst ett hav mellan islagren, även om den kan innehålla flera lager av både is och vatten, staplade ovanpå varandra. Ganymede kommer att vara huvudmålet för den europeiska Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) rymdfarkosten som är planerad att skjuta upp 2022 och komma fram till Jupiters system 2030.

Io är mest vulkaniskt aktiva kroppen i vårt solsystem. Svavlet som vulkanerna spyder ger Io ett gul-orange utseende som ser ut som en pepperoni-pizza. När Io kretsar kring Jupiter orsakar planetens enorma tyngdkraft 'tidvatten' i Ios fasta yta som stiger 100 meter högt och genererar tillräckligt med värme för vulkanisk aktivitet.

Den frysta skorpan av Europa består till största delen av vattenis, och det kan dölja ett flytande hav som innehåller dubbelt så mycket vatten som jorden gör. En del av denna vätska sprutar från ytan i nyfläckig sporadiska plymer vid Europas södra pol. NASA: er Europa Clipper -uppdrag , en planerad rymdfarkost som skulle sjösätta under 2020 -talet för att utforska den isiga månen, är nu i fas B (designstadiet). Det skulle utföra 40 till 45 flybys för att undersöka månens bostad.

Callisto har den lägsta reflektiviteten, eller albedo, av de fyra galileiska månarna. Detta tyder på att dess yta kan vara sammansatt av mörk, färglös sten.

Jupiters ringar

Jupiters tre ringar kom som en överraskning när NASA: s rymdfarkoster Voyager 1 upptäckte dem runt planetens ekvatorn 1979. Var och en är mycket svagare än Saturns ringar.

Huvudringen är platt. Den är cirka 30 mil tjock och mer än 6 400 mil bred.

Den inre molnliknande ringen, kallad halo, är cirka 20 000 km tjock. Gloriet orsakas av elektromagnetiska krafter som driver korn bort från huvudringen. Denna struktur sträcker sig halvvägs från huvudringen ner till planetens molntoppar och expanderar. Både huvudringen och glorian består av små, mörka partiklar av damm.

Den tredje ringen, känd som gossamerringen på grund av dess transparens, är faktiskt tre ringar av mikroskopiskt skräp från tre av Jupiters månar, Amalthea, Thebe och Adrastea. Den består troligen av dammpartiklar som är mindre än 10 mikron i diameter, ungefär lika stora som partiklarna som finns i cigarettrök, och sträcker sig till en ytterkant på cirka 129 000 km från planetens centrum och inåt till cirka 30 000 mil.

Krusningar i ringarna på både Jupiter och Saturnus kan vara tecken på påverkan från kometer och asteroider.

Inzoomad version av Junos oöverträffade foto av Jupiters ringsystem, med konturerna i Orion-konstellationen kartlagda.

Inzoomad version av Junos oöverträffade foto av Jupiters ringsystem, med konturerna i Orion-konstellationen kartlagda.(Bildkredit: NASA/JPL-Caltech/SwRI)

Forskning och prospektering

Sju uppdrag har flugit av Jupiter - Pioneer 10, Pioneer 11 , Voyager 1, Reser 2 , Ulysses, Cassini och New Horizons. Två uppdrag - NASA: s Galileo- och Juno -uppdrag - har kretsat runt planeten. Två framtida uppdrag är planerade att studera Jupiters månar: NASAs Europa Clipper (som skulle starta under 2020 -talet) och European Space Agency's Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) som kommer att starta 2022 och anlända till Jupiters system 2030 för att studera Ganymede, Callisto och Europa.

Pioneer 10 avslöjade hur farligt Jupiters strålbälte är, medan Pioneer 11 lämnade data om den stora röda fläcken och närbilder på Jupiters polarregioner. Voyager 1 och 2 hjälpte astronomer att skapa de första detaljerade kartorna över de galileiska satelliterna, upptäckte Jupiters ringar, avslöjade svavelvulkaner på Io och upptäckte blixtnedslag i Jupiters moln. Ulysses upptäckte att solvinden har en mycket större inverkan på Jupiters magnetosfär än vad som tidigare föreslogs. New Horizons tog närbilder på Jupiter och dess största månar.

1995 skickade Galileo en sond som störtade mot Jupiter och gjorde de första direktmätningarna av planetens atmosfär och mätte mängden vatten och andra kemikalier där. När Galileo tog slut på bränsle kraschade fartyget avsiktligt in i Jupiter för att undvika risk för att det skulle smälla in och förorena Europa, som kan ha ett hav under dess yta som kan stödja liv.

Juno är det enda uppdraget på Jupiter för tillfället. Juno studerar Jupiter från en polar bana för att ta reda på hur det och resten av solsystemet bildades, vilket skulle kunna belysa hur främmande planetsystem kan ha utvecklats. En av dess nyckelfynd hittills var att upptäcka att Jupiters kärna kan vara större än vad forskare förväntade sig.

Hur Jupiter formade vårt solsystem

Som den mest massiva kroppen i solsystemet efter solen har dragningen av Jupiters gravitation hjälpt till att forma vårt systems öde. Jupiters gravitation är sannolikt ansvarig för våldsamt kastar Neptunus och Uranus utåt . Jupiter, tillsammans med Saturnus, kan ha slängde ett skott av skräp mot de inre planeterna tidigt i systemets historia, även om vissa forskare diskuterar hur stor roll varje planet spelade för att flytta asteroiderna runt. Jupiter kan också hjälpa till att hålla asteroider från att bombardera jorden, och de senaste händelserna har visat att Jupiter kan absorbera några ganska betydande effekter. Observationer från amatörer har visat det Jupiter får några stora effekter per årtionde , mycket mer än vad som förutspåddes när Comet Shoemaker Levy-9 kraschade in på planeten 1994.

För närvarande påverkar Jupiters gravitationsfält många asteroider som har samlat sig i regionerna före och efter Jupiter i sin bana runt solen. Dessa är kända som de trojanska asteroiderna, efter tre stora asteroider där, Agamemnon, Achilles och Hector. Deras namn drogs från Iliaden, Homers epos om det trojanska kriget.

Kan det finnas liv på Jupiter?

Jupiters atmosfär blir varmare med djup, når rumstemperatur, eller 70 grader F (21 grader C), på en höjd där atmosfärstrycket är ungefär 10 gånger så stort som det är på jorden. Forskare misstänker att om Jupiter har någon form av liv, kan det bo på denna nivå, och det måste vara luftburet. Forskare har dock inte hittat några bevis för livet på Jupiter.

Ytterligare resurser:

  • Kolla på detta ny video om Jupiters stora röda fläck och en ny bild av den fångad av rymdteleskopet Hubble.
  • Läs om hur Voyager 2 förändrade vår uppfattning om Jupiters månar.
  • I år firar vi 25-årsjubileum för Shoemaker-Levy 9-påverkan med Jupiter, en himmelsk kollision som fångade världens uppmärksamhet .

Den här artikeln uppdaterades den 9 augusti 2019 av guesswhozoo.com Contributor JoAnna Wendel.