Ceux qui observaient attentivement les étoiles au moins une fois dans la soirée ne pouvaient manquer de remarquer le point brillant qui, avec son éclat et sa taille, se démarque des autres. Ce n'est pas une étoile lointaine dont la lumière nous parvient depuis des millions d'années. Il brille de Jupiter - la plus grande planète du système solaire. Au moment de l’approche la plus rapprochée de la Terre, ce corps céleste devient très visible, perdant de sa luminosité au profit de nos autres compagnons de l’espace, Vénus et la Lune.
La plus grande des planètes de notre système solaire est devenue connue des gens il y a plusieurs milliers d'années. Le nom même de la planète parle de son importance pour la civilisation humaine: par respect pour la taille du corps céleste, les anciens Romains lui donnèrent un nom en l'honneur de la principale divinité antique, Jupiter.
La planète géante, ses principales caractéristiques
En étudiant le système solaire dans la zone de visibilité, une personne a immédiatement remarqué la présence dans le ciel nocturne d'un énorme objet spatial. Au départ, on pensait que l'un des objets les plus brillants du ciel nocturne était une étoile errante. Cependant, au fil du temps, la nature différente de ce corps céleste est devenue claire. La grande luminosité de Jupiter s'explique par sa taille colossale et atteint des valeurs maximales lors du rapprochement de la planète avec la Terre. La lumière de la planète géante a une magnitude apparente de -2,94 m, ne perdant de la luminosité que par la luminosité de la Lune et de Vénus.
La première description de Jupiter, la plus grande planète du système solaire, date des VIIIe et VIIe siècles av. e. Les anciens Babyloniens ont observé une étoile brillante dans le ciel, la personnifiant avec le dieu suprême Marduk, le saint patron de Babylone. Plus tard, les Grecs anciens, puis les Romains, ont considéré Jupiter, avec Vénus, l'un des principaux luminaires de la sphère céleste. Les tribus germaniques ont doté la planète géante d'un pouvoir divin mystique, en lui donnant un nom en l'honneur de son dieu principal, Donar. En outre, presque tous les astrologues, astronomes et prévisionnistes de l’antiquité tenaient toujours compte, dans leurs prévisions et leurs rapports, de la position de Jupiter, de la luminosité de sa lumière. Par la suite, lorsque le niveau d'équipement technique a permis de mieux observer l'observation de l'espace, il s'est avéré que Jupiter se démarquait nettement des autres planètes du système solaire.
La taille réelle d’un petit point lumineux de la nuit a des valeurs considérables. Le rayon de Jupiter dans la zone équatoriale est de 71490 km. En comparaison avec la Terre, le diamètre de la géante gazeuse est légèrement inférieur à 140 000 km. C'est 11 fois le diamètre de notre planète. Une telle taille correspond à la masse. Le géant a une masse de 1,8986x1027 kg et pèse 2,47 fois plus que la masse totale des sept autres planètes, comètes et astéroïdes appartenant au système solaire.
La masse de la Terre est 5.97219x1024 kg, ce qui est 315 fois moins que la masse de Jupiter.
Cependant, le «roi des planètes» n'est pas la plus grande planète à tous égards. Malgré sa taille et son énorme masse, Jupiter a une densité inférieure à 4,16 fois notre planète, 1326 kg / m3 et 5515 kg / m3, respectivement. Cela est dû au fait que notre planète est une boule de pierre avec un noyau interne lourd. Jupiter est une accumulation dense de gaz dont la densité est proportionnellement inférieure à la densité de tout solide.
Un autre fait intéressant. Avec une densité relativement faible, la force de gravité sur la surface de la géante gazière est 2,4 fois supérieure aux paramètres terrestres. L’accélération de chute libre sur Jupiter sera de 24,79 m / s2 (la même valeur sur Terre est de 9,8 m / s2). Tous les paramètres astrophysiques présentés de la planète sont déterminés par sa composition et sa structure. Contrairement aux quatre premières planètes, Mercure, Vénus, Terre et Mars, appartenant aux objets du groupe Terre, Jupiter est à la tête de la cohorte des géantes gazeuses. Comme Saturne, Uranus et Neptune, la plus grande planète que nous connaissions ne possède pas le firmament de la Terre.
Le modèle actuel à trois couches de la planète donne une idée de ce que Jupiter est réellement. Derrière l'enveloppe gazeuse externe, qui constitue l'atmosphère de la géante gazeuse, se trouve une couche de glace d'eau. À cet endroit transparent et visible aux dispositifs optiques se termine la partie transparente de la planète. Déterminez quelle couleur la surface de la planète est techniquement impossible. Même avec l’aide du télescope spatial Hubble, les scientifiques n’ont pu visualiser que la haute atmosphère d’une énorme boule à gaz.
De plus, si nous remontons à la surface, un monde sombre et chaud entre des cristaux d’ammoniac et de l’hydrogène métallique dense apparaît. Les températures élevées (6 000 à 21 000 K) et la pression énorme dépassant 4 000 GPa sont dominantes ici. Le noyau de pierre est le seul élément solide de la structure de la planète. La présence d'un noyau de pierre, qui par rapport à la taille de la planète a un petit diamètre, donne à la planète un équilibre hydrodynamique. C’est grâce à lui que les lois de la conservation de la masse et de l’énergie agissent sur Jupiter, maintenant le géant en orbite et le forçant à pivoter autour de son propre axe. Ce géant n’a pas de frontière clairement identifiable entre l’atmosphère et le centre de la planète. Dans l'environnement scientifique, il est considéré comme une surface conditionnelle de la planète, où la pression est de 1 bar.
La pression dans la haute atmosphère de Jupiter est basse et n’est que de 1 atm. Mais ici règne le royaume du froid, puisque la température ne tombe pas en dessous de la barre des 130 ° C.
L'atmosphère de Jupiter contient une énorme quantité d'hydrogène, légèrement dilué avec de l'hélium et des impuretés d'ammoniac et de méthane. Ceci explique les nuages colorés recouvrant de manière dense la planète. Les scientifiques pensent que cette accumulation d'hydrogène s'est produite lors de la formation du système solaire. La matière cosmique plus dure sous l’influence des forces centrifuges est allée à la formation des planètes terrestres, tandis que les molécules de gaz libres plus légères sous l’influence des mêmes lois physiques ont commencé à s’accumuler dans les grappes. Ces particules de gaz et d’acier sont devenues le matériau de construction dont sont composées les quatre planètes - des géantes.
La présence d'hydrogène sur la planète dans une telle quantité, qui est l'élément principal de l'eau, suggère l'existence d'énormes quantités de ressources en eau sur Jupiter. En pratique, il s'avère que les changements brusques de température et les conditions physiques de la planète ne permettent pas aux molécules d'eau de passer d'un état gazeux et solide à un état liquide.
Paramètres astrophysiques de Jupiter
La cinquième planète est également intéressante pour ses paramètres astrophysiques. Étant derrière la ceinture d'astéroïdes, Jupiter divise le système solaire en deux parties, exerçant ainsi la plus grande influence sur tous les objets de l'espace dans sa sphère d'influence. La planète la plus proche de Jupiter est Mars, qui est constamment dans la sphère d'influence d'un champ magnétique et de la force de gravité d'une énorme planète. L'orbite de Jupiter a la forme d'une ellipse régulière et d'une légère excentricité, seulement 0,0488. À cet égard, Jupiter réside presque tout le temps de notre étoile à la même distance. À son périhélie, la planète se trouve au centre du système solaire, à 740,5 millions de km de distance. Aphelion, Jupiter se trouve à 816,5 millions de km du Soleil.
Autour du soleil, le géant se déplace plutôt lentement. Sa vitesse n'est que de 13 km / s, alors que sur Terre, ce paramètre est presque trois fois plus élevé (29,78 km / s). Jupiter fait le voyage complet autour de nos sommités centrales en 12 ans. La vitesse de la planète autour de son propre axe et la vitesse de la planète en orbite sont fortement influencées par le voisin de Jupiter - l'énorme Saturne.
Incroyable en termes d'astrophysique et de la position de l'axe de la planète. Le plan équatorial de Jupiter n’est dévié que de 3,13 ° par rapport à l’axe orbital. Sur notre Terre, la déviation axiale par rapport au plan orbital est de 23,45 °. La planète est couchée sur le côté. Malgré cela, la rotation de Jupiter autour de son propre axe se produit très rapidement, ce qui conduit à la compression naturelle de la planète. Selon cet indicateur, le géant gazier est le plus rapide de notre système d'étoiles. Jupiter tourne un peu moins de 10 heures autour de son propre axe. Pour être plus précis, le jour cosmique à la surface de la géante gazeuse est de 9 heures 55 minutes, tandis que l'année jupitérienne dure 10 475 jours terrestres. En raison de ces caractéristiques de l'emplacement de l'axe de rotation, il n'y a pas de saisons sur Jupiter.
À l’approche la plus rapprochée, Jupiter est située à 740 millions de km de notre planète. Cette trajectoire des sondes spatiales modernes vole dans l’espace à une vitesse de 40 000 km / heure, surmontée de différentes manières. Le premier vaisseau spatial en direction de Jupiter "Pioneer 10" a été lancé en mars 1972. Le dernier des véhicules, lancé en direction de Jupiter, était la sonde automatique "Juno". La sonde spatiale a été lancée le 5 août 2011 et seulement cinq ans plus tard, à l'été 2018, elle avait atteint l'orbite "planète-roi". Pendant le vol, l'appareil Yunona a parcouru un trajet de 2,8 milliards de km.
Satellites de la planète Jupiter: pourquoi y en a-t-il autant?
Il n’est pas difficile de deviner que des dimensions aussi impressionnantes de la planète déterminent la présence d’un grand cortège. Par le nombre de satellites naturels, Jupiter n’a pas d’égal. Il y en a 69. Dans cet ensemble, il y a aussi de véritables géants, comparables en taille à une planète à part entière et très petits, à peine visibles à l'aide de télescopes. Jupiter a ses propres anneaux, semblables au système des anneaux de Saturne. Les plus petits éléments de particules, capturés par le champ magnétique de la planète directement de l'espace pendant la formation de la planète, sont devenus les anneaux de Jupiter.
Un si grand nombre de satellites est dû au fait que Jupiter possède le champ magnétique le plus puissant, ce qui a un impact énorme sur tous les objets voisins. La force d'attraction du géant gazier est telle qu'elle permet à Jupiter de conserver autour de lui une famille de satellites aussi étendue. De plus, l'action du champ magnétique de la planète suffit à attirer tous les objets spatiaux itinérants. Jupiter remplit la fonction de bouclier spatial dans le système solaire, capturant les comètes et les gros astéroïdes de l'espace. L’existence relativement calme des planètes intérieures s’explique précisément par ce facteur. La magnétosphère d’une immense planète est plusieurs fois plus puissante que le champ magnétique terrestre.
Pour la première fois, Galileo Galilei a rencontré les satellites du géant gazier en 1610. Dans son télescope, le scientifique a vu quatre satellites se déplacer simultanément sur une immense planète. Ce fait a confirmé l’idée d’un modèle héliocentrique du système solaire.
La taille de ces satellites, qui peuvent même rivaliser avec certaines planètes du système solaire, est incroyable. Par exemple, le satellite Ganymède est plus gros que Mercure, la plus petite planète du système solaire. Peu de mercure est inférieur et un autre satellite géant - Callisto. Le système satellitaire de Jupiter se caractérise par le fait que toutes les planètes tournant autour du géant gazier ont une structure solide.
Les tailles des satellites les plus célèbres de Jupiter sont les suivantes:
- Ganymède a un diamètre de 5260 km (le diamètre de Mercure est de 4879 km);
- Callisto a un diamètre de 4820 km;
- Io diamètre est égal à 3642 km;
- L'Europe a un diamètre de 3122 km.
Certains satellites sont plus proches de la planète mère, d’autres plus éloignés. L'histoire de l'apparition de ces grands satellites naturels n'a pas encore été révélée. Nous avons probablement affaire à de petites planètes qui ont déjà tourné avec Jupiter dans le voisinage. Les petits satellites sont des fragments de comètes détruites arrivant dans le système solaire depuis le nuage d'Oort. Un exemple est la chute sur Jupiter de la comète Shoemaker-Levy, observée en 1994.
Ce sont les satellites de Jupiter qui représentent les objets qui intéressent les scientifiques, car ils sont plus accessibles et ont une structure similaire à celle des planètes du groupe terrestre. La géante gazeuse elle-même représente un environnement hostile à l’humanité, où il est inconcevable de suggérer l’existence de formes de vie connues.
