Jupiter

Jupiter

Cette image en couleurs traitées de Jupiter a été produit en 1990 par l'US Geological Survey partir d'une image capturée Voyager en 1979. Les couleurs ont été améliorés pour faire ressortir les détails.
Désignations
Adjectif	Jovien
Caractéristiques orbitales
Époque J2000
Aphélie	816520800 km (5.458104 UA)
Périhélie	740.573.600 km (UA) 4,950429
Demi-grand axe	778.547.200 km (UA) 5,204267
Excentricité	0.048775
Période orbitale	4331.572 jours 11,85920 an
Période synodique	398,88 jours
Vitesse orbitale moyenne	13,07 km / s
Anomalie moyenne	18,818 °
Inclination	1,305 ° 6,09 ° à Sun l 'équateur
Longitude du noeud ascendant	100,492 °
Argument du périhélie	275,066 °
Satellites	63
Caractéristiques physiques
Équatoriale rayon	71 492 ± 4 km 11,209 Terres
Rayon polaire	66 854 ± 10 km 10,517 Terres
Aplanissement	0,06487 ± 0,00015
Surface	6,21796 × 10 10 km² 121,9 Terres
Volume	1,43128 × 10 15 km³ 1321,3 Terres
Masse	1,8986 × 10 27 kg 317,8 Terres
Moyenne densité	1,326 g / cm³
Équatoriale surface gravité	24,79 m / s² 2,528 g
Vitesse de libération	59,5 km / s
Période de rotation sidérale	9,925 h
La vitesse de rotation équatoriale	12,6 km / s 45300 kilomètres par heure
Inclinaison axiale	3,13 °
Pôle Nord ascension droite	268,057 ° 17 h 52 min 14 s
Pôle Nord déclinaison	64,496 °
Albedo	0,343 ( lien) 0,52 ( geom.)
Surface température. min signifier max Niveau 1 bar 165 K 0,1 bar 112 K
Magnitude apparente	-1,6 À -2,94
Diamètre angulaire	29,8 "- 50,1"
Atmosphère
Surface pression	20-200 kPa (de couche de nuages)
Hauteur d'échelle	27 km
Composition	89,8 ± 2,0% Un atome d'hydrogène (H 2) 10,2 ± 2,0% Hélium ~ 0,3% Méthane ~ 0,026% Ammoniac ~ 0,003% Deutérure d'hydrogène (HD) 0,0006% Éthane 0,0004% eau Glaces: Ammoniac eau hydrosulfure d'ammonium (NH 4 SH)

Jupiter (prononcé [dʒuːpɨtɚ]) est la cinquième planète du Sun et de la plus grande planète dans le système solaire . Ce est deux fois et demie plus massive que toutes les autres planètes de notre système solaire combiné. Jupiter est classé comme un géant du gaz , avec Saturne , Uranus et Neptune . Ensemble, ces quatre planètes sont parfois appelées les planètes joviennes, où Jovian est le forme adjectivale de Jupiter.

La planète a été connu par astronomes de l'Antiquité et était associé à la mythologie et les croyances religieuses de nombreuses cultures. Les Romains nommé la planète après l' dieu romain Jupiter . Vu de la Terre , Jupiter peut atteindre une magnitude apparente de -2,8, ce qui en fait le troisième objet le plus brillant dans le ciel nocturne après la Lune et Vénus . (Cependant, à certains moments de son orbite, Mars peut dépasser brièvement la luminosité de Jupiter.)

La planète Jupiter se compose principalement d' hydrogène avec une faible proportion d' hélium ; elle peut aussi avoir un noyau rocheux d'éléments plus lourds sous haute pression. En raison de sa rotation rapide, la forme de Jupiter est celui d'une sphéroïde (il possède une légère mais perceptible renflement autour de l'équateur). L'atmosphère externe est visiblement séparés en plusieurs bandes à différentes latitudes, résultant des turbulences et des tempêtes le long de leurs frontières en interaction. Un résultat important est la Grande Tache Rouge , une tempête géante qui est connu pour avoir existé depuis au moins le 17ème siècle. Autour de la planète est un faible système de couronne planétaire et un puissant magnétosphère. Il ya aussi au moins 63 lunes, y compris les quatre grandes lunes appelé le Lunes galiléennes qui ont été découvert par Galileo Galilei en 1610. Ganymède, le plus grand de ces lunes, a un diamètre supérieur à celui de la planète Mercure .

Jupiter a été exploré à plusieurs reprises par engin spatial robotisé, notamment au début Pioneer et Voyager survolés et plus tard par le Orbiteur Galileo. La dernière sonde à visiter Jupiter était le Pluton liØe New Horizons engin spatial à la fin Février 2007. La sonde utilisé la gravité de Jupiter pour augmenter sa vitesse et ajuster sa trajectoire vers Pluton, économisant ainsi des années de Voyage. Les objectifs futurs pour l'exploration comprennent possible liquide océan recouvert de glace sur la lune jovienne Europa.

Structure

Jupiter est l'une des quatre géantes gazeuses ; autrement dit, il ne est pas essentiellement composée de matière solide. Ce est la plus grosse planète du système solaire, ayant un diamètre de 142984 kilomètres à son équateur . La densité de Jupiter, 1,326 g / cm³, est la deuxième plus élevée des planètes géantes gazeuses, mais inférieure à l'un des quatre planètes telluriques.

Composition

La haute atmosphère de Jupiter est composé d'environ 88 à 92% d'hydrogène et de 8-12% d'hélium en volume de pour cent ou fraction de gaz molécules (voir tableau à droite). Depuis un hélium atome a environ quatre fois plus de masse comme l'hydrogène atome, la composition change lorsque décrite en termes de la proportion de la masse contribué par différents atomes. Ainsi, l'atmosphère est d'environ 75% d'hydrogène et 24% d'hélium en masse, avec le reste de un pour cent de la masse constitué d'autres éléments. L'intérieur contient des matériaux plus denses tels que la distribution est d'environ 71% d'hydrogène, 24% d'hélium et de cinq pour cent d'autres éléments en masse. L'atmosphère contient des traces de méthane , vapeur d'eau , l'ammoniac , et de silicium à base de composés. Il existe également des traces de carbone , l'éthane , sulfure d'hydrogène, le néon , l'oxygène , phosphine, et le soufre . La couche la plus externe de l'atmosphère contient des cristaux d'ammoniac congelé. Par infrarouges et ultraviolets , des mesures des traces de benzène et d'autres hydrocarbures ont également été trouvés.

Les proportions de l'atmosphère d'hydrogène et d'hélium sont très proches de la composition théorique de la primordial nébuleuse solaire. Cependant, le néon dans la haute atmosphère ne se compose que de 20 parties par million en masse, ce qui est environ un dixième aussi abondante que dans le Soleil L'hélium est également déchargée, bien qu'à un moindre degré. Cet appauvrissement peut être le résultat de précipitation de ces éléments dans l'intérieur de la planète. Abondance des gaz inertes plus lourds dans l'atmosphère de Jupiter sont environ deux à trois fois supérieure à celle du soleil.

Basé sur la spectroscopie , Saturn est pensé pour être une composition similaire à Jupiter, mais les autres géantes gazeuses Uranus et Neptune ont relativement beaucoup moins d'hydrogène et d'hélium. Toutefois, en raison de l'absence de sondes de rentrée atmosphérique, les numéros de l'abondance de haute qualité des éléments plus lourds manquent pour les planètes extérieures au-delà de Jupiter.

Masse

Comparaison de taille approximative de la Terre et de Jupiter, y compris la Grande Tache Rouge

Jupiter est 2,5 fois plus massif que toutes les autres planètes de notre système solaire combiné - ce est si massive que son barycentre avec le Soleil se trouve réellement au-dessus de la surface du Soleil (1,068 rayons solaires du centre du Soleil). Bien que cette planète rapetisse la Terre (avec un diamètre 11 fois plus grande), il est beaucoup moins dense. Le volume de Jupiter est égale à 1,317 Terres, mais est seulement 318 fois plus massives.

Les modèles théoriques indiquent que si Jupiter avait beaucoup plus de masse que ce est le cas à l'heure actuelle, la planète se rétrécir. Pour de petits changements dans la masse, le rayon ne changerait pas sensiblement, et au-dessus d'environ quatre masses de Jupiter l'intérieur deviendrait beaucoup plus comprimée sous la force de la gravitation accrue que le volume de la planète serait en fait diminuer malgré la quantité croissante de la matière. En conséquence, Jupiter est pensé pour avoir à peu près aussi grand diamètre comme une planète de sa composition et l'évolution peut atteindre. Le processus de retrait supplémentaire avec l'augmentation de la masse devait se poursuivre jusqu'en appréciable allumage stellaire est atteint que dans de masse élevée Les naines brunes autour de 50 masses de Jupiter. Cela a conduit certains astronomes à son terme une "étoile ratée", même se il est difficile de savoir si ou non les processus impliqués dans la formation des planètes comme Jupiter sont similaires aux processus impliqués dans la formation de multiples systèmes stellaires.

Bien que Jupiter devrait être environ 75 fois la masse de fusionner l'hydrogène et de devenir une étoile , la plus petite naine rouge est seulement d'environ 30 pour cent plus grand rayon que Jupiter. En dépit de cela, Jupiter rayonne encore plus de chaleur qu'elle ne en reçoit du Soleil La quantité de chaleur produite à l'intérieur de la planète est pratiquement égal au total du rayonnement solaire qu'il reçoit. Ce rayonnement thermique supplémentaire est générée par le Mécanisme de Kelvin-Helmholtz par contraction adiabatique. Ce processus aboutit à la planète rétrécit d'environ 2 cm de chaque année. Quand il a été formé, Jupiter était beaucoup plus chaud et était environ deux fois son diamètre actuel.

La structure interne

Ce écorchée illustre un modèle de l'intérieur de Jupiter, avec un noyau rocheux recouvert par une épaisse couche d'hydrogène métallique. NASA image de fond

Jupiter est pensé pour consister en un dense noyau avec un mélange d'éléments, une couche périphérique de liquide un atome d'hydrogène métallique avec un peu d'hélium, et une couche externe principalement d' hydrogène moléculaire . Au-delà de ce schéma de base, il ya encore une incertitude considérable. Le noyau est souvent décrit comme rocheuse , mais sa composition détaillée est inconnue, comme le sont les propriétés des matériaux à des températures et des pressions de ces profondeurs (voir ci-dessous). L'existence de l'âme est suggéré par des mesures gravitationnelles indiquant une masse de 12 à 45 fois la masse de la Terre, soit environ 3% -15% de la masse totale de Jupiter. La présence du noyau est également suggéré par les modèles de formation planétaire impliquant la formation initiale d'un noyau rocheux ou de glace qui est suffisamment massive pour recueillir son volume d'hydrogène et d'hélium de la nébuleuse protosolaire. Le noyau peut en fait être absent, que des mesures gravitationnelles ne sont pas assez précis pour exclure cette possibilité complètement. En supposant qu'il ne existe, il peut également être en baisse, que les courants de convection de liquide chaud mélange d'hydrogène métallique avec le noyau fondu et porter son contenu à des niveaux plus élevés à l'intérieur planétaire.

La région de noyau est entouré par dense un atome d'hydrogène métallique, qui se étend vers l'extérieur à environ 78 pour cent du rayon de la planète. gouttelettes de pluie comme de l'hélium et le néon précipitent vers le bas à travers cette couche, appauvrissant l'abondance de ces éléments dans la haute atmosphère.

Au-dessus de la couche métallique d'hydrogène se trouve une atmosphère intérieure transparente de liquide et l'hydrogène gazeux de l'hydrogène, avec la partie gazeuse se étendant vers le bas à partir de la couche nuageuse à une profondeur d'environ 1000 km. Au lieu d'une ligne de démarcation claire ou une surface entre ces différentes phases de l'hydrogène, il ya probablement une gradation en douceur du gaz au liquide que l'on descend. Cette transition se produit chaque fois que la température est supérieure à la température critique, qui, pour l'hydrogène est seulement 33 K (voir l'hydrogène ).

La température et la pression à l'intérieur Jupiter augmentent de façon constante en direction du noyau. Au région de transition de phase, où un atome d'hydrogène liquide (chauffée au-delà de son point critique) est métallique, on pense que la température est de 10 000 K et la pression est de 200 GPa. La température à la limite de base est estimé à 36 000 K et la pression intérieure est d'environ 3,000-4,500 GPa.

Couches nuageuses

Cette animation en boucle montre le mouvement des bandes de nuages à contre-rotation de Jupiter. Dans cette image, l'extérieur de la planète est mappé sur une projection cylindrique

Jupiter est perpétuellement couverte de nuages composés d' ammoniac cristaux et, éventuellement, hydrosulfure d'ammonium. Les nuages sont situés dans le tropopause et sont disposés en bandes de différentes latitudes , appelés régions tropicales. Ce sont des sous-divisée en zones plus légers aux teintes plus sombres et des ceintures. Les interactions de ces contradictoires les modèles de circulation provoquent des tempêtes et turbulence. La vitesse du vent de 100 m / s (360 kmh) sont fréquents dans les jets zonaux. Les zones ont été observés à varier en largeur, la couleur et l'intensité d'année en année, mais ils sont restés suffisamment stable pour les astronomes pour donner les identifier désignations.

La couche de nuages est à seulement 50 km de profondeur, et se compose d'au moins deux jeux de nuages: un pont inférieur d'épaisseur et une région mince claire. Il peut aussi y avoir une mince couche de nuages d'eau sous-jacents de la couche d'ammoniac, comme en témoigne par des éclairs de la foudre détecté dans l'atmosphère de Jupiter. (L'eau est un molécule polaire qui peut transporter une charge, il est capable de créer la séparation de charge nécessaire pour produire des éclairs.) Ces décharges électriques peuvent être jusqu'à un millier de fois plus puissants que la foudre sur la Terre. Les nuages d'eau peuvent former orages entraînés par la chaleur provenant de l'intérieur.

La coloration orange et marron dans les nuages de Jupiter sont causés par des composés d'upwelling qui changent de couleur quand ils sont exposés à des rayons ultraviolets lumière du Soleil La composition exacte reste incertaine, mais les substances sont jugées phosphore, le soufre ou éventuellement des hydrocarbures. Ces composés colorés, appelés chromophores, mélanger avec le, pont inférieur de nuages plus chaud. Les zones sont formées lorsque la hausse cellules de convection forment cristalliser l'ammoniac qui masque ces nuages inférieurs de la vue.

Le bas de Jupiter inclinaison axiale signifie que les pôles reçoivent constamment moins le rayonnement solaire qu'à de la planète équatoriale région. Convection à l'intérieur de la planète transporte plus d'énergie pour les pôles, cependant, l'équilibre entre les températures à la couche de nuages.

Grande Tache Rouge et d'autres tempêtes

Ce point de vue spectaculaire de la Grande Tache Rouge de Jupiter et de ses environs a été obtenue par Voyager 1 le 25 février 1979 , lorsque la sonde était 9.200.000 km (5,7 millions de km) de Jupiter. Nuage de détails aussi petits que 160 km (100 km) à travers peut être vu ici. Le, modèle de nuage coloré ondulée à la gauche de la Tache Rouge est une région de mouvement de vague extraordinairement complexe et variable. Pour donner une idée de l'échelle de Jupiter, l'ovale blanc tempête directement en dessous de la Grande Tache Rouge est approximativement le même diamètre que la Terre.

La fonction la plus connue de Jupiter est la Grande Tache Rouge , une persistante anticyclonique tempête situé à 22 ° au sud de l' équateur qui est plus grande que la Terre. Il est connu pour avoir été en existence depuis au moins 1831, et peut-être depuis 1665. Les modèles mathématiques suggèrent que la tempête est stable et peut être une caractéristique permanente de la planète. La tempête est assez grand pour être visible à travers basés sur Terre télescopes .

Le objet ovale tourne dans le sens antihoraire, avec un période d'environ six jours. De la Grande Tache Rouge dimensions sont 24-40,000 km × 12-14,000 km. Il est suffisamment grand pour contenir deux ou trois planètes de diamètre de la Terre. L'altitude maximum de cette tempête est à environ 8 km au-dessus les sommet des nuages environnants.

Les tempêtes de ce genre sont commun au turbulent atmosphères des géantes gazeuses . Jupiter a également ovales blancs et ovales brunes, qui sont les tempêtes moins anonymes. Ovales blancs ont tendance à se composent de nuages relativement fraîches dans la haute atmosphère. Ovales brunes sont plus chaudes et situé au sein de la "couche de nuages normale". Ces tempêtes peuvent durer aussi peu que quelques heures ou se étirer pendant des siècles.

Séquence Time-lapse de l'approche de Voyager I à Jupiter, montrant le mouvement de bandes atmosphériques, et la circulation de l'image de la NASA grande tache rouge..

Même avant Voyager prouvé que la fonction était une tempête, il y avait des preuves solides que l'endroit ne pouvait être associé à une fonction plus profonde sur la surface de la planète, comme la mouche tourne en différentiel par rapport au reste de l'atmosphère, parfois plus rapide et parfois plus lentement. Au cours de son histoire enregistrée il a voyagé plusieurs fois autour de la planète par rapport à ne importe quel marqueur de rotation fixe possible dessous.

En 2000, une caractéristique atmosphérique formée dans l'hémisphère sud qui est semblable en apparence à la Grande Tache Rouge, mais de plus petite taille. Ceci a été créé lorsque plusieurs tempêtes en forme de petit ovale, blanc fusionné pour former une seule entité-ces trois petits ovales blancs ont d'abord été observé en 1938. La fonction fusionnée a été nommé BA ovale, et a été surnommé Tache Rouge junior. Il a depuis augmenté en intensité et changé de couleur du blanc au rouge.

Anneaux planétaires

Les anneaux de Jupiter.

Jupiter a un faible système de couronne planétaire composé de trois segments principaux: une intérieure tore de particules connues sous le halo, un anneau principal relativement brillant, et une bague extérieure "arachnéenne". Ces anneaux semblent être fait de poussière, plutôt que de la glace comme ce est le cas pour les anneaux de Saturne. L'anneau principal est probablement en matière éjectée par les satellites Adrastea et Métis. Matériel qui serait normalement revenir à la lune est tiré dans Jupiter raison de sa forte attraction gravitationnelle. L'orbite de la matière vire vers Jupiter et nouveau matériau est ajouté par des impacts supplémentaires. D'une manière similaire, les lunes Thebe et Amalthea produire probablement les deux composantes distinctes de l'anneau de arachnéenne.

Magnétosphère

Large de Jupiter champ magnétique est 14 fois plus forte que celle de la Terre, allant de 4,2 gauss (0,42 mT) à l'équateur à 10-14 gauss (1,0 à 1,4 mT) aux pôles, ce qui en fait la plus forte dans le système solaire (à l'exception de taches solaires). Ce champ est censée être produite par courants de Foucault - tourbillonnant mouvements de matériaux conducteurs au sein du noyau d'hydrogène métallique. Le champ emprisonne une feuille de particules ionisées de la vent solaire, générant un champ magnétique très énergique dehors de la planète - la magnétosphère. Les électrons du feuillet de plasma ionise les tore de nuages en forme de le dioxyde de soufre généré par la activité tectonique sur la lune Io. particules d'hydrogène à partir de l'atmosphère de Jupiter sont également piégés dans la magnétosphère. Les électrons au sein de la magnétosphère générer une forte la radio signature qui produit des éclats dans la gamme de 0,6 à 30 MHz.

A environ 75 Jupiter rayons de la planète, l'interaction de la magnétosphère avec le vent solaire génère une onde de choc. Autour de la magnétosphère de Jupiter est une magnétopause, situé sur le bord intérieur d'un magnétogaine, où le champ magnétique de la planète devient faible et désorganisé. Le vent solaire interagit avec ces régions, allongement de la magnétosphère de Jupiter côté sous le vent et se étendant vers l'extérieur jusqu'à ce qu'il atteigne près l'orbite de Saturne. Les quatre plus grandes lunes de Jupiter en orbite tous au sein de la magnétosphère, qui les protège du vent solaire.

Aurora borealis sur Jupiter. Les trois régions les plus lumineuses sont créés par des tubes de flux magnétique qui se connectent à des lunes joviennes Io, Ganymède et Europa.

La magnétosphère de Jupiter est responsable pour les épisodes intenses de la radio des émissions dans les régions polaires de la planète. L'activité volcanique sur la lune jovienne Io (voir ci-dessous) injecte du gaz dans la magnétosphère de Jupiter, la production d'un tore de particules sur la planète. Comme Io se déplace à travers ce tore, l'interaction génère Ondes Alfvén qui transportent la matière ionisée dans les régions polaires de Jupiter. En conséquence, les ondes radio sont générées par un cyclotron maser mécanisme, et l'énergie est transmise le long d'une surface en forme de cône. Lorsque la Terre croise ce cône, les émissions de radio de Jupiter peuvent dépasser la sortie de la radio solaire.

Orbit et la rotation

La distance moyenne entre Jupiter et le Soleil est 778.000.000 km (environ 5,2 fois la distance moyenne de la Terre au Soleil, soit 5,2 UA) et il complète une orbite tous les 11,86 années. L'orbite elliptique de Jupiter est inclinée 1,31 ° par rapport à la Terre. En raison d'une excentricité de 0,048, la distance de Jupiter et le Soleil varie de 75 millions km entre périhélie et aphélie, ou les points les plus proches et les plus éloignés de la planète le long de la trajectoire orbitale respectivement.

L'inclinaison de l'axe de Jupiter est relativement faible: seulement 3,13 °. En conséquence, cette planète ne subit pas significatives saisonniers modifications, à la différence de la Terre et Mars par exemple.

Jupiter la rotation est le plus rapide de toutes les planètes du système solaire, complétant une rotation sur son axe en un peu moins de dix heures; ce qui crée un renflement équatorial facilement vu à travers un amateur basé sur Terre télescope . Cette rotation nécessite une accélération centripète à l'équateur de l'ordre de 1,67 m / s², par rapport à la gravité de la surface équatoriale de 24,79 m / s²; ainsi la nette accélération ressentie à la surface équatoriale est seulement d'environ 23,12 m / s². La planète est en forme comme un sphéroïde aplati, ce qui signifie que le diamètre à travers son équateur est plus long que le diamètre mesuré entre sa pôles. Sur Jupiter, le diamètre équatorial est 9275 km plus long que le diamètre mesuré par les pôles.

Parce que Jupiter ne est pas un corps solide, sa haute atmosphère subit rotation différentielle. La rotation de Jupiter atmosphère polaire est d'environ 5 minutes de plus que celle de l'atmosphère équatorial; trois «systèmes» sont utilisés comme cadres de référence, en particulier pour la représentation graphique du mouvement de caractéristiques atmosphériques. Système I se applique à partir des latitudes 10 ° N à 10 ° S; sa période est la planète de la plus courte, à 30.0s 9h 50m. System II se applique à toutes les latitudes nord et sud de ces éléments; sa période est 40.6s 55m 9h. Système III est d'abord défini par radioastronomes, et correspond à la rotation de la planète de magnétosphère; sa période de rotation est "officiel" de Jupiter.

Observation

Jupiter est habituellement l'objet quatrième plus brillante dans le ciel (après le Soleil, la Lune et Vénus ); Mais parfois Mars apparaît plus lumineuse que Jupiter. Selon la position de Jupiter par rapport à la Terre, il peut varier de magnitude visuelle aussi brillant que -2,8 à l'opposition jusqu'à -1,6 cours conjonction avec le Soleil Le diamètre angulaire de Jupiter varie également de 50,1 à 29,8 secondes d'arc. Oppositions favorables se produisent lorsque Jupiter traverse périhélie, un événement qui se produit une fois par orbite. À l'approche de Jupiter périhélie en Mars 2011, il y aura une opposition favorable en Septembre 2010.

Le mouvement rétrograde d'une planète extérieure est provoqué par son emplacement relatif par rapport à la Terre.

Terre dépasse Jupiter tous les 398,9 jours en orbite autour du Soleil, une durée appelé période synodique. Comme il le fait, Jupiter semble subir mouvement rétrograde par rapport aux étoiles d'arrière-plan. Ce est, pour une période de temps Jupiter semble se déplacer vers l'arrière dans le ciel de la nuit, effectuer un mouvement en boucle.

12 ans la période orbitale de Jupiter correspond à la douzaine constellations dans le zodiaque. En conséquence, chaque fois que Jupiter atteint opposition, il a progressé vers l'est d'environ la largeur d'une constellation du zodiaque. La période orbitale de Jupiter est aussi environ les deux cinquièmes de la période orbitale de Saturne , la formation d'un 5: 2 résonance orbitale entre les deux plus grandes planètes du système solaire.

Parce que l'orbite de Jupiter est en dehors de la Terre, le angle de phase de Jupiter vu de la Terre ne dépasse jamais 11,5 °, et est presque toujours proche de zéro. Ce est, la planète apparaît toujours presque complètement allumé lorsque vu par des télescopes basés sur Terre. Ce ne est que lors des missions spatiales à Jupiter que les vues de croissant de la planète ont été obtenus.

La recherche et l'exploration

Recherche télescope terrestre

En 1610, Galilée a découvert les quatre plus grandes lunes de Jupiter, Io, Europa, Ganymède et Callisto (maintenant connu sous le nom Lunes galiléennes) à l'aide d'un télescope; pensé pour être la première observation de lunes d'autres celle de la Terre.

Notez, cependant, que Historien chinois de l'astronomie, Xi Zezong, a affirmé que De Gan, un astronome chinois, a fait cette découverte de l'une des lunes de Jupiter en 362 BC à l'œil nu, près de deux millénaires avant toute Européens . Galilée était aussi la première découverte d'un mouvements célestes apparemment pas centré sur la Terre. Ce était un point important en faveur de Copernic héliocentrique théorie des mouvements des planètes; Franc soutien de Galilée de la théorie de Copernic l'a placé sous la menace de l' Inquisition .

Au cours des années 1660, Cassini a utilisé un nouveau télescope de découvrir des taches et des bandes colorées sur Jupiter et a observé que la planète semblait aplati; ce est-à aplatie aux pôles. Il a également été en mesure d'estimer la période de la planète de rotation. En 1690, Cassini a remarqué que l'atmosphère subit rotation différentielle.

Détail en fausses couleurs de l'atmosphère de Jupiter, imagée par Voyager 1, montrant la grande tache rouge et un ovale blanc passant.

La Grande Tache Rouge , une caractéristique de forme ovale de premier plan dans l'hémisphère sud de Jupiter, a pu être observé dès 1664 par Robert Hooke et en 1665 par Giovanni Cassini, bien que cela soit contesté. Le pharmacien Heinrich Schwabe a produit le premier dessin connue pour afficher les détails de la Grande Tache Rouge en 1831.

La tache rouge aurait été perdu de vue à plusieurs reprises entre 1665 et 1708 avant de devenir tout à fait remarquable en 1878. Il a été enregistré comme la décoloration de nouveau en 1883 et au début du XXe siècle.

Les deux Giovanni Borelli et Cassini faites tables minutieuses des mouvements des lunes joviennes, permettant prédictions des moments où les lunes passeraient devant ou derrière la planète. Par les années 1670, cependant, il a été observé que lorsque Jupiter était sur le côté opposé du Soleil de la Terre, ces événements se produisent environ 17 minutes plus tard que prévu. Ole Rømer déduit que la vue ne est pas instantanée (la conclusion que Cassini avait auparavant rejeté), et ce timing divergence a été utilisé pour estimer la vitesse de la lumière .

En 1892, EE Barnard observé cinquième satellite de Jupiter avec la lunette de 36 pouces au Observatoire Lick en Californie . La découverte de ce relativement petit objet, un témoignage de sa vue perçante, rapidement rendu célèbre. La lune a été nommé plus tard Amalthée. Ce était la dernière lune planétaire découverte directement par observation visuelle. Un huit satellites supplémentaires ont ensuite été découverts avant le survol de la Voyager 1 sonde en 1979.

En 1932, Rupert Wildt identifié bandes d'absorption de l'ammoniac et de méthane dans les spectres de Jupiter.

Trois caractéristiques anticycloniques à long terme appelés ovales blancs ont été observés en 1938. Pendant plusieurs décennies, ils sont restés comme des caractéristiques distinctes dans l'atmosphère, parfois approcher les uns des autres mais jamais la fusion. Enfin, deux des ovales fusionné en 1998, puis absorbé la troisième en 2000, devenant BA ovale.

En 1955, Bernard Burke et Kenneth Franklin détecté salves de signaux radio venant de Jupiter à 22,2 MHz. La période de ces rafales correspondait à la rotation de la planète, et ils ont également pu utiliser cette information pour affiner le taux de rotation. sursauts radio de Jupiter ont été trouvés à venir sous deux formes: longues rafales (ou L-éclats) pouvant durer plusieurs secondes, et de courtes rafales (ou S-éclats) qui avaient une durée de moins d'un centième de seconde.

Les scientifiques ont découvert qu'il y avait trois formes de signaux radio étant transmis à partir de Jupiter.

• Sursauts radio décamétriques (avec une longueur d'onde de plusieurs dizaines de mètres) varient en fonction de la rotation de Jupiter, et sont influencées par l'interaction de Io avec le champ magnétique de Jupiter.
• Émission radio décimétriques (avec des longueurs d'onde mesurée en centimètres) a d'abord été observée par Frank Drake et Hein Hvatum en 1959. L'origine de ce signal était d'une ceinture en forme de tore autour de l'équateur de Jupiter. Ce signal est provoqué par cyclotron rayonnement des électrons qui sont accélérés dans le champ magnétique de Jupiter.
• Le rayonnement thermique est produite par la chaleur dans l'atmosphère de Jupiter.

Au cours de la période 16 juillet, 1994 à 22 juillet 1994 , plus de 20 fragments de la comète Shoemaker-Levy 9 a frappé le sud de Jupiter hémisphère, fournissant la première observation directe d'une collision entre deux objets du système solaire. Cet impact a fourni des données utiles sur la composition de l'atmosphère de Jupiter.

Exploration avec les sondes spatiales

Depuis 1973, un certain nombre de vaisseaux spatiaux automatisés ont visité Jupiter. Vols vers d'autres planètes dans le système solaire sont atteints à un coût de l'énergie , qui est décrit par la variation nette de la vitesse de l'engin spatial, ou delta-v. Atteindre Jupiter de la Terre nécessite un delta-v de 9,2 km / s, ce qui est comparable à la 9,7 km delta-v / s nécessaire pour atteindre l'orbite terrestre basse. Heureusement, gravité assiste travers planétaire survols peuvent être utilisés pour réduire l'énergie nécessaire pour atteindre Jupiter, mais au prix d'une durée de vol de façon significative plus.

missions de Flyby

Voyager 1 a pris cette photo de la planète Jupiter 24 janvier, 1979 tout en plus de 25 millions de km (40.000.000 km) à l'abri.

À partir de 1973, plusieurs engins spatiaux ont effectué des manœuvres de flyby planétaires qui les ont amenés à portée d'observation de Jupiter. Les missions Pioneer ont obtenu les premières images en gros plan de l'atmosphère de Jupiter et plusieurs de ses lunes. Ils ont découvert que les champs de rayonnement à proximité de la planète étaient beaucoup plus forte que prévu, mais les deux engins spatiaux ont réussi à survivre dans cet environnement. Les trajectoires de ces satellites ont été utilisés pour affiner les estimations de masse du système jovien. Occultations des signaux de radio par la planète ont donné lieu à de meilleures mesures de diamètre de Jupiter et la quantité d'aplatissement polaire.

Six ans plus tard, les missions Voyager considérablement amélioré la compréhension de la Lunes galiléennes et découvert les anneaux de Jupiter. Ils ont également confirmé que la Grande Tache Rouge était anticyclonique. Comparaison des images ont montré que la Tache Rouge avait teinte changé depuis les missions Pioneer, se tournant de l'orange au brun foncé. Un tore d'atomes ionisés a été découvert le long du chemin orbitale de Io, et les volcans ont été trouvées sur la surface de la lune, d'autres dans le processus de l'éruption. Comme le vaisseau spatial est passé derrière la planète, elle a observé des éclairs dans l'atmosphère de côté nuit.

La prochaine mission de rencontrer Jupiter, la sonde solaire Ulysses, a effectué une manœuvre de survol afin d'atteindre une orbite polaire autour du Soleil Au cours de cette passer les études d'engins spatiaux menée sur la magnétosphère de Jupiter. Cependant, depuis Ulysses a pas de caméras, pas d'images ont été prises. Un second survol était six ans plus tard à une distance beaucoup plus grande.

En 2000, la sonde Cassini, en route vers Saturne , volé par Jupiter et fourni une partie des images de très haute résolution jamais fait de la planète. Sur 19 décembre 2000 , le vaisseau spatial capturé une image de la lune Himalia, mais la résolution est trop faible pour montrer des détails de surface.

Le Nouvelle sonde Horizons, en route vers Pluton , volé par Jupiter pour l'assistance gravitationnelle. Approche la plus proche était sur 28 février, 2007 . Les caméras de la sonde mesurées sortie de plasma provenant de volcans sur Io et étudié tous les quatre lunes galiléennes en détail, ainsi que des observations de longue distance des lunes externes Himalia et Elara. L'imagerie du système jovien a commencé 4 septembre 2006 .

Mission Galileo

Jupiter vu par la sonde spatiale Cassini . Ce est le portrait de la couleur la plus détaillée globale de Jupiter jamais réunie.

Jusqu'à présent, le seul engin spatial en orbite autour de Jupiter est la Orbiteur Galileo, qui est entré en orbite autour de Jupiter 7 décembre 1995 . Il orbite autour de la planète pour les plus de sept ans, de mener de multiples survols de toutes les lunes galiléennes et Amalthée. Le vaisseau spatial a également assisté à l'impact de la comète Shoemaker-Levy 9 alors qu'il approchait de Jupiter en 1994, donnant un point de vue unique pour l'événement. Cependant, alors que les informations acquises sur le système jovien de Galileo était vaste, sa capacité à l'origine conçu a été limitée par le déploiement ayant échoué de son antenne de transmission radio à gain élevé.

Une sonde atmosphérique a été libéré de l'engin spatial en Juillet 1995, entrant dans l'atmosphère de la planète sur Décembre 7. Il parachuté travers 150 kilomètres de l'atmosphère, la collecte de données pour 57,6 minutes, avant d'être écrasé par la pression à laquelle il a été soumis à cette époque (environ 22 fois la Terre normales, à une température de 153 ° C). Il aurait fondu par la suite, et peut-être vaporisé. L'orbiteur Galileo se connu une version plus rapide de le même sort quand il a été délibérément dirigée dans la planète 21 septembre 2003 à une vitesse de plus de 50 km / s, afin d'éviter toute possibilité de se écraser dans et éventuellement contaminer Europa-lune qui a été émis l'hypothèse d'avoir la possibilité d'abriter la vie.

Sondes futures

NASA prévoit une mission d'étudier Jupiter en détail à partir d'une orbite polaire. Nommé Juno, le vaisseau spatial est prévu de lancer d'ici 2011.

En raison de la possibilité d'un océan liquide sur la lune de Jupiter Europa, il ya eu un grand intérêt pour l'étude des lunes glacées en détail. Une mission proposée par la NASA a été consacrée à faire. Le JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter) devait être lancé peu de temps après 2012. Toutefois, la mission a été jugé trop ambitieux et son financement a été annulé. Un européenne Jovian mission Europa Orbiter est à l'étude, mais son lancement est imprévu.

Moons

Jupiter a nommé 63 satellites naturels. Parmi ceux-ci, 47 sont à moins de 10 km de diamètre et ne ont été découverts depuis 1975. Les quatre plus grandes lunes, connue sous le nom " Lunes galiléennes ", sont Io, Europa, Ganymède et Callisto.

4 lunes galiléennes de Jupiter, dans une image composite en comparant leurs tailles et de la taille de Jupiter ( Grande Tache Rouge visible). Du haut qu'ils sont: Callisto, Ganymède, Europa et Io.

Lunes galiléennes

Les orbites de Io, Europa et Ganymède, certains des plus grands satellites du système solaire, forment un motif connu comme la résonance de Laplace; pour tous les quatre orbites autour de Jupiter Io fait, Europa fait exactement deux orbites et Ganymède fait exactement un. Cette résonance provoque les gravitationnelles effets des trois grandes lunes de fausser leurs orbites dans des formes elliptiques, puisque chaque lune reçoit un remorqueur supplémentaire de ses voisins au même point dans chaque orbite qu'il fait. Le force de marée de Jupiter, d'autre part, des œuvres pour circulariser leurs orbites.

Le excentricité de leurs orbites provoque une flexion régulière des formes des trois lunes, avec la gravité de Jupiter les étirer comme ils l'abordent et en leur permettant de rebondir à des formes plus sphériques comme ils balancer loin. Cette flexion de marée chauffe intérieurs des lunes par friction. ce qui est perçu plus spectaculaire dans l'extraordinaire activité volcanique de plus intime Io (qui est soumis à des forces de marée les plus forts), et à un degré moindre dans la jeunesse géologique de la surface d'Europe (indiquant récente resurfaçage de L'extérieur de la lune).

Callisto, Ganymède, Jupiter et Europa

Classification des lunes

Europa, l'un des nombreux Jupiter lunes.

Avant les découvertes des missions Voyager, les lunes de Jupiter ont été disposés soigneusement en quatre groupes de quatre, sur la base de points communs de leurs éléments orbitaux. Depuis lors, le grand nombre de nouvelles petites lunes extérieures a compliqué cette image. Il estime qu'il ya maintenant six groupes principaux, même si certains sont plus distincts que les autres.

Un sous-division fondamentale est un regroupement de huit lunes réguliers intérieurs, qui ont des orbites presque circulaires près le plan de l'équateur de Jupiter et sont soupçonnés d'avoir formé avec Jupiter. Le reste des lunes se composent d'un nombre inconnu de petites lunes irrégulières avec des orbites elliptiques et inclinées, qui sont censées être des astéroïdes capturés ou des fragments d'astéroïdes capturés. Lunes irrégulières qui appartiennent à un groupe partagent éléments orbitaux similaires et peuvent donc avoir une origine commune, peut-être comme une lune plus ou corps capturé qui a rompu.

Interaction avec le système solaire

Avec le Soleil, la gravitation influence de Jupiter a contribué à façonner le système solaire. Les orbites de la plupart des planètes du système se trouvent plus près de Jupiter plan orbital que du Soleil plan équatorial ( Mercury est la seule planète qui est plus proche de l'équateur du Soleil dans l'inclinaison orbitale), les lacunes de Kirkwood dans la ceinture d'astéroïdes sont pour la plupart en raison de Jupiter, et de la planète peut avoir été responsable de la fin de bombardement lourd de l'histoire du système solaire interne.

Ce diagramme montre les astéroïdes Troyens de l'orbite de Jupiter, ainsi que la principale ceinture d'astéroïdes.

En plus de ses lunes, le champ gravitationnel de Jupiter contrôle de nombreux astéroïdes qui se sont installés dans les régions des points de Lagrange précédentes et suivantes Jupiter sur son orbite autour du soleil. Ils sont connus comme les astéroïdes Troyens, et sont divisés en Grec et de Troie "camps" pour commémorer le Iliad. Le premier d'entre eux, 588 Achille, a été découvert par Max Wolf en 1906; depuis plus de deux mille ont été découverts. Le plus grand est 624 Hektor.

Jupiter a été appelé sous vide la plus propre du système solaire, en raison de son immense puits de gravité et l'emplacement près de l'intérieur du système solaire. Il reçoit les impacts de comètes les plus fréquentes des planètes du système solaire. En 1994, la comète Shoemaker-Levy 9 (SL9, D formellement désigné / 1993 F2) est entré en collision avec Jupiter et a donné des informations sur la structure de Jupiter. On pensait que la planète a servi à protéger partiellement le système interne de bombardement cométaire. Cependant, les simulations informatiques récentes suggèrent que Jupiter ne provoque pas une diminution nette du nombre de comètes qui traversent le système solaire interne, que sa gravité perturbe leurs orbites vers l'intérieur dans à peu près les mêmes chiffres qu'il accumule ou les éjecte.

La majorité des comètes à courte période appartiennent à la famille-défini comme comètes avec Jupiter semi-grands axes plus petites que Jupiter. Comètes de la famille Jupiter sont censés former dans la ceinture de Kuiper dehors de l'orbite de Neptune. Au cours de rencontres rapprochées avec Jupiter leurs orbites sont perturbées dans une petite période, puis circularisés par interaction gravitationnelle régulier avec le Soleil et Jupiter.

Possibilité de la vie

En 1953, l' expérience de Miller-Urey a démontré que la combinaison de la foudre et les composés chimiques qui existait dans l'atmosphère d'une Terre primordiale pourrait former des composés organiques (y compris les acides aminés ) qui pourraient servir de blocs constitutifs de la vie. L'atmosphère simulée inclus l'eau, le méthane, l'ammoniac et l'hydrogène moléculaire; toutes les molécules trouvent encore dans l'atmosphère de Jupiter. Cependant, l'atmosphère de Jupiter a une forte circulation d'air verticale, qui porterait ces composés vers le bas dans les régions inférieures. Les températures plus élevées à l'intérieur de l'atmosphère décompose ces produits chimiques, qui feraient obstacle à la formation de la vie comme la Terre.

Il est considéré comme très peu probable qu'il y ait de la Terre comme la vie sur Jupiter, car il ya seulement une petite quantité d'eau dans l'atmosphère et toute surface solide possible au plus profond de Jupiter serait sous des pressions extraordinaires. Cependant, en 1976, avant que les missions Voyager, il a été émis l'hypothèse que l'ammoniac - ou l'eau à base de la vie, tels que les soi-disant bêtes atmosphériques, pourrait évoluer dans la haute atmosphère de Jupiter. Cette hypothèse est basée sur l'écologie des mers terrestres qui ont simples photosynthétique du plancton au plus haut niveau, les poissons à des niveaux inférieurs se nourrissent de ces créatures, et marins prédateurs qui chassent le poisson.

La culture humaine

La planète Jupiter a été connu depuis l'Antiquité. Il est visible à l'œil nu dans le ciel de nuit et peut parfois être vu dans la journée quand le soleil est bas. Au Babyloniens, cet objet représenté leur dieu Marduk. Ils ont utilisé l'orbite à peu près 12 ans de cette planète le long de la écliptique pour définir les constellations de leur zodiaque.

Les Romains l'appelèrent après Jupiter ( latin : Iuppiter, Iupiter ) (également appelé Jove ), le principal dieu de la mythologie romaine , dont le nom vient de l' indo-européen sous forme de vocatif * dYeu ph ₂ ter , ce qui signifie "dieu-père." Le symbole astronomique pour la planète, est une représentation stylisée de la foudre du dieu. L'équivalent grec Zeus fournit la racine zeno- , utilisé pour former des mots Jupiter-connexes, tels que zenographic .

Jovianest la forme adjectivale de Jupiter.forme adjectivale Le plus âgéjovial, utilisé par les astrologues dans lesMoyen Age, est venu à signifier «heureux» ou «joyeux," humeurs attribués àl'influence astrologique de Jupiter.

Les chinois , coréen , japonais et vietnamien visé à la planète que la star de bois ,木星, sur la base du chinois Five Elements. Les Grecs l'appelaient Φαέθων, Phaéton , "flamboyant". En astrologie védique, les astrologues hindous nommés la planète après Brihaspati, le professeur de religion des dieux, et souvent appelé " Guru ", qui signifie littéralement" Un lourd ". Dans la langue anglaise jeudi est rendu comme le jour de Thor, avec Thor étant associé à la planète Jupiter dans la mythologie germanique.