Júpiter

Júpiter

Esta imagem colorida processados de Júpiter foi produzido em 1990 pela Pesquisa Geológica dos EUA a partir de uma imagem capturada Voyager em 1979. As cores foram aumentadas para realçar os detalhes.
Designações
Adjetivo	Joviano
Características orbitais
Época J2000
Afélio	816520800 km (5.458104 AU)
Periélio	740,5736 milhões km (4,950429 UA)
Semi-eixo maior	778,5472 milhões km (5,204267 UA)
Excentricidade	0.048775
Período orbital	4331.572 dias 11,85920 yr
Período sinódico	398,88 dias
Velocidade média orbital	13,07 km / s
A média de anomalia	18,818 °
Inclinação	1.305 ° 6,09 ° a Sun equador
Longitude do nó ascendente	100,492 °
Argumento do periélio	275,066 °
Satélites	63
Características físicas
Equatorial raio	71.492 ± 4 km 11,209 Terras
Raio polar	66,854 ± 10 km 10,517 Terras
Achatamento	0,06487 ± 0,00015
Superfície	6,21796 × 10 10 km² 121,9 Terras
Volume	1,43128 × 10 15 km³ 1.321,3 Terras
Massa	1,8986 × 10 27 kg 317,8 Terras
Média densidade	1.326 g / cm³
Equatorial gravidade superficial	24.79 m / s² 2,528 g
Velocidade de escape	59,5 km / s
Período de rotação sideral	9,925 h
Velocidade de rotação Equatorial	12,6 km / s 45.300 kmh
Inclinação axial	3.13 °
Polo Norte ascensão direita	268,057 ° 17 h 52 min 14 s
Polo Norte declinação	64,496 °
Albedo	0,343 ( Bond) 0,52 ( geom.)
Superfície temporário. min significar max Nível 1 bar 165 K 0,1 bar 112 K
Magnitude aparente	-1,6 A -2,94
Diâmetro angular	29,8 "- 50,1"
Atmosfera
Superfície pressão	20-200 kPa (camada de nuvens)
Altura da escala	27 km
Composição	89,8 ± 2,0% Hidrogénio (H2) 10,2 ± 2,0% Hélio ~ 0,3% Metano ~ 0,026% Amônia ~ 0,003% Deuteride hidrogênio (HD) 0,0006% Etano 0,0004% água Ices: Amônia água hydrosulfide de amónio (NH4 SH)

Júpiter (pronunciado [dʒuːpɨtɚ]) é o quinto planeta a partir do Sol eo maior planeta no Sistema Solar . É duas vezes e meia mais maciças que todos os outros planetas do nosso Sistema Solar combinados. Jupiter é classificado como um gigante de gás , juntamente com Saturno , Urano e Netuno . Juntos, estes quatro planetas são referidos às vezes como os planetas Jovian, onde é o Jovian forma adjetiva de Júpiter.

O planeta era conhecido por astrônomos dos tempos antigos e foi associado com a mitologia e as crenças religiosas de muitas culturas. Os romanos nomearam o planeta após o deus romano Júpiter . Quando visto a partir da Terra , Júpiter pode chegar a um magnitude aparente de -2,8, tornando-se o terceiro objeto mais brilhante no céu nocturno após a lua eo Venus . (No entanto, em certos pontos de sua órbita, Marte pode ultrapassar brevemente brilho de Júpiter.)

O planeta Júpiter é composto principalmente de hidrogênio com uma pequena proporção de hélio ; ele também pode ter um núcleo rochoso de elementos mais pesados sob alta pressão. Devido a sua rotação rápida, a forma de Jupiter é a de um esferóide oblato (possui uma leve mas protuberância visível em torno do equador). A atmosfera exterior é segregada visivelmente em diversas faixas em latitudes diferentes, tendo por resultado a turbulência e as tempestades ao longo de seus limites de interação. Um resultado proeminente é a Grande Mancha Vermelha , uma tempestade gigante que é conhecido por ter existido pelo menos desde o século 17. Ao redor do planeta é um leve sistema de anel planetário e um poderoso magnetosfera. Há também pelo menos 63 luas, incluindo as quatro grandes luas chamadas a Luas galileanas que foram descobertos pela primeira vez por Galileo Galilei em 1610. Ganimedes, a maior destas luas, tem um diâmetro maior do que a do planeta Mercúrio .

Jupiter foi explorado em várias ocasiões por nave espacial robótico, especialmente durante o início Pioneer e Missões de demonstração aérea da Voyager e mais tarde pelo Galileo orbitador. A última sonda para visitar Jupiter era o Pluto -bound New Horizons nave espacial no final Fevereiro de 2007. A sonda usou a gravidade de Jupiter para aumentar sua velocidade e ajustar sua trajetória em direção a Plutão, economizando anos de viagens. Alvos futuros para a exploração incluem a possível oceano líquido coberta de gelo na lua de Júpiter Europa.

Estrutura

Júpiter é um dos quatro gigantes gasosos ; isto é, não é primariamente composto por matéria sólida. É o maior planeta do Sistema Solar, com um diâmetro de 142.984 km em seu equador . Densidade de Júpiter, 1,326 g / cm³, é o segundo maior dos planetas gigantes de gás, mas menor do que qualquer um dos quatro planetas terrestres.

Composição

Atmosfera superior de Júpiter é composto de cerca de 88-92% de hidrogênio e 8-12% de hélio por cento em volume ou fração de gás moléculas (ver tabela à direita). Desde um hélio átomo tem cerca de quatro vezes mais massa como um hidrogénio átomo, a composição muda quando descrito em termos da proporção de massa contribuiu por átomos diferentes. Assim, a atmosfera é de aproximadamente 75% de hidrogénio e 24% de hélio, em massa, com o restante de um por cento da massa que consiste de outros elementos. O interior contém materiais mais densos, tais que a distribuição seja cerca de 71% de hidrogénio, 24% de hélio e cinco por cento de outros elementos, em massa. A atmosfera contém traços de metano , vapor de água , amônia , e de silício baseados em compostos. Existem também vestígios de carbono , etano , sulfeto de hidrogênio, neon , oxigênio , fosfina, e enxofre . A camada mais externa da atmosfera contém cristais de amoníaco congelado. Através infravermelhas e ultravioletas medições, quantidades vestigiais de benzeno e outros hidrocarbonetos também foram encontrados.

As proporções atmosférica de hidrogénio e hélio são muito perto da composição teórica de primordial nebulosa solar. No entanto, néon na atmosfera superior, consiste somente de 20 partes por milhão em massa, que é cerca de um décimo tão abundante como na Sun. O hélio é também empobrecido, embora em menor grau. Esta depleção pode ser um resultado de precipitação destes elementos no interior do planeta. Abundâncias de gases inertes mais pesados na atmosfera de Júpiter são aproximadamente duas a três vezes maior que a do sol.

Com base em espectroscopia , Saturno é pensado para ser uma composição semelhante à de Júpiter, mas os outros gigantes gasosos Urano e Netuno têm relativamente muito menos hidrogênio e hélio. No entanto, por causa da falta de sondas de entrada na atmosfera, números abundância de alta qualidade de elementos mais pesados estão faltando para os planetas exteriores além de Júpiter.

Massa

A comparação do tamanho aproximado da Terra e Júpiter, incluindo a Grande Mancha Vermelha

Júpiter é 2,5 vezes mais massiva do que todos os outros planetas do nosso Sistema Solar combinado - este é tão grande que seu baricentro com o Sol realmente se encontra acima da superfície do Sol (1.068 raios solares do centro do Sol). Embora este planeta anões da Terra (com um diâmetro 11 vezes maior) é consideravelmente menos denso. O volume de Júpiter é igual a 1,317 Terras, ainda é de apenas 318 vezes mais massiva.

Os modelos teóricos indicam que se Júpiter tinha muito mais massa do que ele faz no presente, o planeta iria encolher. Para pequenas mudanças na massa, o raio não mudaria sensivelmente e, acima de cerca de quatro massas de Júpiter o interior se tornaria muito mais compactado sob o aumento da força de gravitação que o volume do planeta seria realmente diminuir, apesar do aumento da quantidade de matéria. Como resultado, Júpiter é pensado para ter tão grande diâmetro como um planeta de sua composição e história evolutiva pode alcançar. O processo de encolhimento mais com o aumento da massa continuaria até apreciável ignição estelar é conseguida como no de alta massa marrom anões cerca de 50 massas de Júpiter. Isso levou alguns astrônomos a prazo, uma "estrela falhada", embora não esteja claro se ou não os processos envolvidos na formação de planetas como Júpiter são semelhantes aos processos envolvidos na formação dos múltiplos sistemas estelares.

Embora Júpiter teria de ser cerca de 75 vezes a massa de fundir hidrogênio e se tornar uma estrela , a menor anã vermelha é apenas cerca de 30 por cento maior no raio de Júpiter. Apesar disso, ainda Júpiter irradia mais calor do que recebe do Sol A quantidade de calor produzido no interior do planeta é quase igual ao total da radiação solar que recebe. Esta radiação de calor adicional é gerada pela Mecanismo de Kelvin-Helmholtz através contração adiabatic. Este processo resulta em encolhimento do planeta por cerca de 2 cm cada ano. Quando foi formado primeiro, Júpiter era muito mais quente e foi cerca de duas vezes o seu diâmetro atual.

Estrutura interna

Este corte parcial ilustra um modelo do interior de Júpiter, com um núcleo rochoso coberto por uma camada profunda de hidrogénio metálico. No fundo da NASA

Júpiter é pensado como consistindo de uma camada densa núcleo com uma mistura de elementos, uma camada envolvente de líquido hidrogénio metálico com algumas hélio, e uma camada exterior predominantemente de hidrogénio molecular . Para além deste esquema básico, ainda há considerável incerteza. O núcleo é geralmente descrita como rochoso , mas a sua composição detalhada é desconhecido, assim como as propriedades dos materiais com as temperaturas e pressões de essas profundidades (ver abaixo). A existência do núcleo é sugerido por medições gravitacionais indicando uma massa de 12-45 vezes a massa de terra ou a cerca de 3% -15% da massa total de Júpiter. A presença do núcleo também é sugerida por modelos de formação planetária que envolvem a formação inicial de um núcleo rochoso ou de gelo que é enorme o suficiente para recolher o seu volume de hidrogênio e hélio do nebulosa protosolar. O núcleo pode ser de fato ausente, como medições gravitacionais não são precisos o suficiente para descartar essa possibilidade por completo. Supondo que ele existir, ele também pode estar encolhendo, como correntes de convecção do mix hidrogênio metálico líquido quente com o núcleo fundido e levar seu conteúdo para níveis mais elevados no interior planetário.

A região de núcleo é cercado por uma densa hidrogénio metálico, que se estende para fora, para cerca de 78 por cento do raio do planeta. Gotas da chuva-como de hélio e neon precipitar para baixo por esta camada, esgotando a abundância desses elementos na atmosfera superior.

Acima da camada de hidrogénio metálico encontra-se uma atmosfera interior transparente de líquido e de hidrogénio gasoso de hidrogénio, com a parte gasosa que se estende para baixo a partir da camada de nuvem para uma profundidade de cerca de 1000 km. Em vez de uma fronteira clara ou superfície entre estes diferentes fases de hidrogénio, provavelmente há uma gradação suave de gás para líquido medida que se desce. Esta transição suave acontece sempre que a temperatura estiver acima do temperatura crítica, o que para o hidrogénio é apenas 33 K (ver hidrogénio ).

A temperatura e pressão no interior Júpiter aumentar progressivamente em direcção ao núcleo. No região de transição de fase em que o hidrogénio líquido (aquecida para além do seu ponto crítico) se torna metálico, acredita-se que a temperatura é de 10.000 K e a pressão é de 200 GPa. A temperatura no limite de núcleo é estimada como sendo de 36.000 K e a pressão interior é aproximadamente 3,000-4,500 GPa.

Camadas de nuvens

Esta animação looping mostra o movimento de bandas de nuvens de contra-rotação de Júpiter. Nesta imagem, o exterior do planeta é mapeado sobre uma projeção cilíndrica

Júpiter está perpetuamente coberto de nuvens compostas de amônia cristais e possivelmente hydrosulfide amónio. As nuvens estão localizados na tropopausa e são organizadas em bandas de diferentes latitudes , conhecidas como regiões tropicais. Estes são sub-dividido em zonas mais leves em tons mais escuros e cintos. As interações destes conflitantes padrões de circulação e causar tempestades turbulência. A velocidade do vento de 100 m / s (360 kmh) são comuns em jatos zonais. As zonas foram observados a variar em largura, a cor ea intensidade de ano para ano, mas eles permaneceram suficientemente estável para os astrônomos a dar-lhes identificar designações.

A camada de nuvem é apenas cerca de 50 km de profundidade, e é composto por, pelo menos, dois baralhos de nuvens: uma plataforma mais baixa espessura e uma região mais clara fina. Também pode haver uma camada fina de nuvens de água subjacente à camada de amoníaco, tal como evidenciado por flashes de relâmpago detectadas na atmosfera de Júpiter. (A água é um molécula polar que pode transportar uma carga, de modo que é capaz de criar a separação da carga necessária para produzir o relâmpago.) Estas descargas eléctricas pode ser até mil vezes mais potentes como um raio na Terra. As nuvens de água pode formar tempestades impulsionadas pelo calor subindo a partir do interior.

A coloração laranja e marrom nas nuvens de Júpiter são causados por compostos de afloramento que mudam de cor quando expostos à radiação ultravioleta da luz do Sol A composição exacta permanece incerto, mas as substâncias são acreditados para ser fósforo, enxofre ou possivelmente hidrocarbonetos. Estes compostos coloridos, conhecidos como cromóforos, misture com o andar inferior mais quente, de nuvens. As zonas são formadas quando se levanta células de convecção formam cristalizando amônia que mascara fora essas nuvens mais baixas de vista.

Baixo de Júpiter inclinação axial significa que os pólos receber constantemente menos radiação solar do que a do planeta equatorial região. Convecção dentro do interior do planeta transporta mais energia para os pólos, no entanto, equilibrar as temperaturas na camada de nuvem.

Grande Mancha Vermelha e outras tempestades

Esta vista dramática da Grande Mancha Vermelha de Júpiter e os arredores foi obtida pela Voyager 1 em 25 de fevereiro de 1979 , quando a sonda estava 9,2 milhões quilômetros (5,7 milhões de mi) de Júpiter. Nuvem detalhes tão pequenos quanto 160 km (100 mi) em toda pode ser visto aqui. O colorido, teste padrão ondulado em nuvem para a esquerda da Mancha Vermelha é uma região de movimentos ondulatórios extraordinariamente complexos e variáveis. Para dar um sentido da escala de Júpiter, a tempestade oval branco diretamente abaixo da Grande Mancha Vermelha é aproximadamente o mesmo diâmetro da Terra.

A característica mais conhecida de Júpiter é a Grande Mancha Vermelha , uma persistente anticyclonic tempestade localizado a 22 ° ao sul do equador que é maior do que a Terra. Ele é conhecido por ter sido na existência desde pelo menos 1831, e possivelmente desde 1665. Modelos matemáticos sugerem que a tempestade é estável e pode ser uma característica permanente do planeta. A tempestade é suficientemente grande para ser visível através terrestres telescópios .

O objeto oval roda anti-horário, com um período de cerca de seis dias. O Grande Red Spot dimensões são 24-40,000 km × 12-14,000 km. É grande o suficiente para conter dois ou três planetas do diâmetro da Terra. A altitude máxima desta tempestade é cerca de 8 km acima do topo das nuvens circunvizinhas.

Tempestades como esta são comuns dentro do turbulento atmosferas de gigantes gasosos . Júpiter também tem ovais brancas e ovais marrons, que são as tempestades menor sem nome. Ovais brancos tendem a consistir de nuvens relativamente frias dentro da atmosfera superior. Ovais marrons são mais quentes e localizado dentro da "nuvem camada normal". Essas tempestades podem durar tão pouco como algumas horas ou esticar por séculos.

Seqüência de lapso de tempo a partir da abordagem de Voyager I a Júpiter, mostrando o movimento de bandas atmosféricas, ea circulação da imagem da NASA grande mancha vermelha..

Mesmo antes Voyager provou que a característica foi uma tempestade, houve uma forte evidência de que o local não poderia ser associado a qualquer característica mais profunda na superfície do planeta, como o ponto gira diferencialmente no que diz respeito ao resto da atmosfera, por vezes mais rapidamente e, por vezes, mais lentamente. Durante a sua história registrada que tem viajado várias vezes ao redor do planeta em relação a qualquer possível marcador de rotação fixo abaixo dela.

Em 2000, um recurso atmosférica formada no hemisfério sul que é semelhante em aparência a Grande Mancha Vermelha, mas em tamanho menor. Este foi criado quando várias tempestades em forma de oval menor, branco se fundiram para formar uma única longa-estes três ovais brancas menores foram observadas pela primeira vez em 1938. O recurso foi nomeado mesclada BA Oval, e foi apelidado de Mancha Vermelha Junior. Desde então, tem aumentado em intensidade e mudou de cor do branco ao vermelho.

Anéis planetários

Os anéis de Júpiter.

Júpiter tem um leve sistema de anel planetário composto por três segmentos principais: uma interna toro de partículas conhecidas como o halo, um anel principal relativamente brilhante, e um anel exterior "teia de aranha". Estes anéis parecem ser feito de pó, em vez de gelo, como é o caso para os anéis de Saturn. O anel principal provavelmente é feito de material ejectado a partir dos satélites Adrástea e Metis. Material que normalmente caem de volta à Lua é puxado em Jupiter por causa de sua forte atração gravitacional. A órbita do material vira para Júpiter e novo material é adicionado por impactos adicionais. De um modo semelhante, as luas Tebe e Amalthea provavelmente produzir os dois componentes distintos do anel gossamer.

Magnetosfera

Ampla de Júpiter campo magnético é 14 vezes mais forte que a da Terra, que varia de 4,2 Gauss (0,42 mT) no equador a 10-14 gauss (1,0-1,4 mT) nos pólos, tornando-o mais forte no Sistema Solar (com exceção de manchas solares). Este campo é acreditado para ser gerado por correntes de Foucault - que roda movimentos de materiais condutores-no interior do núcleo de hidrogênio metálico. O campo intercepta uma folha de partículas ionizadas a partir da vento solar, gerando um campo magnético altamente energético fora do planeta - o magnetosfera. Elétrons deste folha de plasma ionizar os toro nuvem em forma de dióxido de enxofre produzido pela atividade tectônica na Lua Io. Partículas de hidrogênio a partir de atmosfera de Júpiter, também está preso na magnetosfera. Elétrons dentro do magnetosphere gerar um forte rádio assinatura que produz rajadas na gama de 0,6-30 MHz.

A cerca de 75 Júpiter raios do planeta, a interacção da magnetosfera com o vento solar gera um bow shock. Ao redor da magnetosfera de Júpiter é um magnetopausa, localizado na borda interior de um magnetosheath, onde o campo magnético do planeta se torna fraco e desorganizado. O vento solar interage com essas regiões, alongando a magnetosfera de Júpiter sotavento e estendendo-a para fora até que quase atinge a órbita de Saturno. As quatro maiores luas de Júpiter todos órbita dentro da magnetosfera, que os protege do vento solar.

Aurora boreal em Júpiter. As três regiões mais brilhantes são criados por tubos de fluxo magnético que se conectam as luas de Júpiter Io, Ganimedes e Europa.

A magnetosfera de Júpiter é responsável por episódios intensos de rádio emissão de regiões polares do planeta. A atividade vulcânica na lua Io de Júpiter (veja abaixo) injeta gás em magnetosfera de Júpiter, produzindo um toro de partículas sobre o planeta. Como Io se move através deste toro, a interação gera Ondas Alfven que transportam matéria ionizado nas regiões polares de Júpiter. Como resultado, as ondas de rádio são gerados através de um ciclotron mecanismo de radiação, e a energia é transmitida ao longo de uma superfície em forma de cone. Quando a Terra cruza este cone, as emissões de rádio de Júpiter pode exceder a saída de rádio solar.

Órbita e rotação

A distância média entre Júpiter eo Sol é 778.000 mil quilômetros (cerca de 5,2 vezes a distância média da Terra ao Sol, ou 5,2 UA) e completa uma órbita a cada 11,86 anos. A órbita elíptica de Júpiter está inclinado 1,31 ° em relação à Terra. Por causa de um excentricidade de 0,048, a distância de Júpiter eo Sol varia de 75.000 mil quilômetros entre periélio e afélio, ou os pontos mais próximos e mais distantes do planeta ao longo do caminho orbital, respectivamente.

A inclinação axial de Júpiter é relativamente pequeno: apenas 3,13 °. Como resultado, este planeta não experimentar significativas sazonais mudanças, em contraste com a Terra e Marte, por exemplo.

Júpiter rotação é o mais rápido de todos os planetas do Sistema Solar, completando uma rotação sobre seu eixo em pouco menos de 10 horas; isso cria uma equatorial bojo facilmente visto através de um amador baseado na Terra telescópio . Esta rotação exige uma aceleração centrípeta no equador de cerca de 1,67 m / s², em comparação com a gravidade de superfície equatorial de 24,79 m / s²; assim, a aceleração líquida sentiu na superfície equatorial é apenas cerca de 23,12 m / s². O planeta tem a forma de um esferóide oblato, o que significa que o diâmetro em todo o seu equador é maior do que o diâmetro medido entre as suas pólos. Em Júpiter, o diâmetro equatorial é 9275 km mais longo do que o diâmetro medido através dos pólos.

Porque Júpiter não é um corpo sólido, sua atmosfera superior sofre rotação diferencial. A rotação de Júpiter atmosfera polar é cerca de 5 minutos mais longos do que a da atmosfera equatorial; três "sistemas" são utilizados como quadros de referência, especialmente quando representa graficamente o movimento de características atmosféricas. Sistema I aplica-se a partir das latitudes 10 ° N a 10 ° S; seu período é o planeta de menor, em 30.0s 9h 50m. Sistema II aplica-se em todas as latitudes norte e sul destes; seu período é de 40.6s 55m 9h. Sistema III foi definida pela primeira vez por radioastrónomos, e corresponde à rotação do planeta de magnetosfera; o seu período de rotação é "oficial" de Júpiter.

Observação

Júpiter é geralmente o objeto quarta mais brilhante no céu (depois do Sol, a Lua e Vênus ); no entanto, por vezes, Marte aparece mais brilhante do que Júpiter. Dependendo da posição de Júpiter em relação à terra, que pode variar em magnitude visual de -2,8 tão brilhante como a oposição para baixo para -1,6 durante conjunto com a Sun. O diâmetro angular de Júpiter mesmo modo varia 50,1-29,8 segundos de arco. Oposições favoráveis ocorrer quando Júpiter está passando por periélio, um evento que ocorre uma vez por órbita. Conforme se aproxima de Júpiter periélio em março de 2011, haverá uma oposição favorável em setembro de 2010.

O movimento retrógrado de um planeta exterior é causada pela sua localização relativa em relação à Terra.

Terra ultrapassa Júpiter a cada 398,9 dias enquanto orbita o Sol, a duração da chamada período sinódico. Enquanto faz isso, Júpiter parece sofrer movimento retrógrado em relação às estrelas de fundo. Ou seja, por um período de tempo Júpiter parece mover-se para trás no céu noturno, realizando um movimento looping.

12-year período orbital de Júpiter corresponde à dúzia constelações no zodíaco. Como um resultado disso, cada vez que atinge Júpiter oposição avançou para leste por aproximadamente a largura de uma constelação Zodiac. O período orbital de Júpiter também é cerca de dois quintos do período orbital de Saturno , formando a 5: 2 ressonância orbital entre os dois maiores planetas do Sistema Solar.

Porque a órbita de Júpiter está fora da Terra, o ângulo de fase de Júpiter como visto a partir da Terra nunca exceder 11,5 °, e é quase sempre próximo de zero. Ou seja, o planeta sempre aparece quase totalmente iluminado quando visto através de telescópios baseados na Terra. Foi somente durante missões espaciais para Júpiter que as opiniões crescente do planeta foram obtidos.

Pesquisa e exploração

Pesquisa telescópio terrestre

Em 1610, Galileu Galilei descobriu as quatro maiores luas de Júpiter, Io, Europa, Ganimedes e Callisto (agora conhecido como o Luas de Galileu), utilizando um telescópio; pensado para ser a primeira observação de outras que a da Terra luas.

Note, no entanto, que Historiador chinês da astronomia, Xi Zezong, afirmou que De Gan, um astrônomo chinês, fez essa descoberta de uma das luas de Júpiter em 362 aC a olho nu, quase dois milênios antes de qualquer europeus . Galileu também foi a primeira descoberta de um movimento celeste aparentemente não centrado na Terra. Foi um ponto importante a favor de Copérnico heliocêntrico teoria dos movimentos dos planetas; Apoio declarado de Galileu da teoria de Copérnico colocou-o sob a ameaça da Inquisição .

Durante 1660, a Cassini usou um novo telescópio para descobrir manchas e faixas coloridas em Jupiter e observou que o planeta apareceu oblato; ou seja, achatada nos pólos. Ele também foi capaz de estimar o período de rotação do planeta. Em 1690 Cassini notou que a atmosfera sofre rotação diferencial.

Detalhe de cores falsas da atmosfera de Júpiter, fotografada por Voyager 1, que mostra a Grande Mancha Vermelha e um oval branco que passa.

A Grande Mancha Vermelha , uma característica oval proeminente no hemisfério sul de Júpiter, pode ter sido observado tão cedo quanto 1664 por Robert Hooke e em 1665 por Giovanni Cassini, embora este é disputado. O farmacêutico Heinrich Schwabe produzido o mais antigo desenho conhecido para mostrar os detalhes da Grande Mancha Vermelha em 1831.

A Mancha Vermelha teria sido perdido de vista em várias ocasiões entre 1665 e 1708 antes de se tornar bastante visível em 1878. Foi gravado como desaparecendo novamente em 1883 e no início do século XX.

Tanto Giovanni Borelli e Cassini fez tabelas cuidadosas dos movimentos das luas de Júpiter, permitindo previsões dos momentos em que as luas passariam antes ou atrás do planeta. Por volta de 1670, no entanto, observou-se que quando Júpiter estava do lado oposto do Sol a partir da terra, estes eventos que ocorrem cerca de 17 minutos mais tarde do que o esperado. Ole Rømer deduziu que a visão não é instantânea (uma descoberta que Cassini já havia rejeitado), e esta discrepância tempo foi utilizado para estimar a velocidade da luz .

Em 1892, EE Barnard observou um quinto satélite de Júpiter com o refrator de 36 polegadas em Observatório Lick na Califórnia . A descoberta deste objeto relativamente pequeno, um testemunho de sua visão aguçada, rapidamente o tornou famoso. A lua foi nomeado mais tarde Amalthea. Foi a última lua planetária a ser descoberta por observação visual direta. Um adicional de oito satélites foram descobertos antes da demonstração aérea do Sonda Voyager 1 em 1979.

Em 1932, Rupert Wildt identificou bandas de absorção de amoníaco e metano nos espectros de Júpiter.

Três características anticiclónicas durabilidade denominado ovais brancas foram observados em 1938. Durante várias décadas, eles permaneceram como características separadas na atmosfera, por vezes aproximando-se uns aos outros, mas nunca fundindo. Finalmente, duas das ovais fundidos em 1998, em seguida, o terceiro absorvido em 2000, tornando-se BA Oval.

Em 1955, Bernard Burke e Kenneth Franklin detectou explosões de sinais de rádio vindos de Júpiter a 22,2 MHz. O período de essas explosões combinava com a rotação do planeta, e eles também foram capazes de usar essas informações para refinar a taxa de rotação. Rajadas de rádio de Júpiter foram encontrados para vir em duas formas: rajadas de comprimento (ou L-rajadas) com duração de até vários segundos, e rajadas curtas (ou S-rajadas), que tiveram uma duração de menos de um centésimo de segundo.

Os cientistas descobriram que havia três formas de sinais de rádio a ser transmitida de Júpiter.

• Rajadas de rádio decamétrica (com um comprimento de onda de dezenas de metros) variam de acordo com a rotação de Júpiter, e são influenciadas pela interacção de Io com o campo magnético de Júpiter.
• Emissão de rádio Decimetric (com comprimentos de onda medido em centímetros) foi observada pela primeira vez por Frank Drake e Hein Hvatum em 1959. A origem deste sinal foi a partir de um cinto em forma de toro em torno do equador de Júpiter. Este sinal é causada pela ciclotrão radiação de elétrons que são acelerados no campo magnético de Júpiter.
• A radiação térmica é produzida pelo calor na atmosfera de Júpiter.

Durante o período 16 de Julho de 1994 a 22 de julho de 1994 , mais de 20 fragmentos do cometa Shoemaker-Levy 9 bateu Jupiter do sul hemisfério, fornecendo a primeira observação direta de uma colisão entre dois objetos do Sistema Solar. Este impacto forneceu dados úteis sobre a composição da atmosfera de Júpiter.

Exploração com sondas espaciais

Desde 1973, uma série de sondas automatizadas visitaram Júpiter. Voos para outros planetas no Sistema Solar são realizadas a um custo de energia , que é descrito pela mudança líquida na velocidade da nave espacial, ou delta-v. Alcançar Júpiter da Terra requer um delta-v de 9,2 km / s, o que é comparável aos 9,7 km / s delta-v necessário para atingir a órbita baixa da Terra. Felizmente, a gravidade ajuda através planetária flybys pode ser usado para reduzir a energia necessária para alcançar Júpiter, embora à custa de uma duração de voo consideravelmente mais longa.

Missão sobrevoô

Voyager 1 tomou esta foto do planeta Júpiter em 24 de janeiro de 1979 , enquanto ainda mais de 25 milhões de mi (40 milhões de km) de distância.

A partir de 1973, várias espaçonaves ter realizado manobras de demonstração aérea planetários que os trouxeram ao alcance de observação de Júpiter. As missões Pioneer obteve as primeiras imagens em close-up da atmosfera de Júpiter e várias de suas luas. Descobriram que os campos de radiação na proximidade do planeta foram muito mais fortes do que o esperado, mas ambas as sondas gestão sobreviver nesse ambiente. As trajetórias de estas naves foram usadas para refinar as estimativas de massa do sistema Jovian. Ocultações dos sinais de rádio por parte do planeta resultou em melhores medições do diâmetro de Júpiter e da quantidade de achatamento polar.

Seis anos depois, as missões Voyager melhorou muito a compreensão do Luas de Galileu e descobriu os anéis de Júpiter. Eles também confirmaram que a Grande Mancha Vermelha era anticyclonic. Comparação das imagens mostraram que a Mancha Vermelha tinha mudado matiz desde as missões Pioneer, passando de laranja ao marrom escuro. Um toro de átomos ionizados foi descoberto ao longo do caminho orbital de Io, e vulcões foram encontrados na superfície da lua, alguns no processo de erupção. Enquanto a nave espacial passou por trás do planeta, observou relâmpagos na atmosfera lado noite.

A próxima missão para encontrar Júpiter, a sonda solar de Ulysses, realizou uma manobra de sobrevôo, a fim de atingir uma órbita polar em torno do Sol Durante este passar os estudos realizados sobre naves espaciais magnetosfera de Júpiter. No entanto, desde Ulysses não tem câmeras, não há imagens foram tiradas. Um segundo voo rasante seis anos mais tarde estava em uma distância muito maior.

Em 2000, a sonda Cassini, a caminho de Saturno , voou por Júpiter e forneceu algumas das imagens de mais alta resolução já feito do planeta. Em 19 de dezembro de 2000 , a sonda capturou uma imagem da lua Himalia, mas a resolução foi muito baixa para mostrar detalhes da superfície.

O New Horizons sonda, a caminho de Plutão , voou por Júpiter para gravidade ajudar. Maior aproximação foi na 28 de fevereiro de 2007 . Câmeras da sonda medido saída plasma de vulcões em Io e estudou todas as quatro luas galileanas em detalhe, assim como fazer observações de longa distância das luas exteriores Himalia e Elara. Imagem do sistema Jovian começou 4 de setembro de 2006 .

Missão Galileo

Jupiter como visto pela sonda espacial Cassini . Este é o retrato da cor global mais detalhadas de Júpiter já montada.

Até agora, a única espaçonave a orbitar Júpiter é o Galileo orbitador, que entrou em órbita em torno de Júpiter em 7 de dezembro de 1995 . Ele orbitou o planeta por mais de sete anos, a realização de vários voos rasantes de todas as luas de Galileu e Amalthea. A nave espacial também testemunhou o impacto de cometa Shoemaker-Levy 9 que se aproximava de Júpiter em 1994, dando um ponto de vista exclusivo para o evento. No entanto, enquanto as informações obtidas sobre o sistema Jovian de Galileo era extensa, a sua capacidade originalmente concebido foi limitado pela implantação falhou de seu alto ganho antena de transmissão de rádio.

Uma sonda atmosférica foi lançado a partir da nave espacial em julho de 1995, entrar na atmosfera do planeta em Dezembro 7. É pára-quedas através de 150 km de a atmosfera, a recolha de dados para 57,6 minutos, antes de ser esmagado pela pressão a que ele foi submetido a essa altura (cerca de 22 vezes da Terra normais, a uma temperatura de 153 ° C). Teria derretido depois, e possivelmente vaporizado. O próprio orbiter Galileo experimentou uma versão mais rápida de o mesmo destino quando foi deliberadamente dirigidos para o planeta em 21 de Setembro de 2003 a uma velocidade de mais de 50 km / s, a fim de evitar qualquer possibilidade de ele colidir e, possivelmente contaminando Europa-uma lua que tem sido levantada a hipótese de ter a possibilidade de abrigar vida.

Sondas futuras

NASA está planejando uma missão para estudar Júpiter em detalhe de um órbita polar. Nomeado Juno, a nave espacial está prevista para iniciar em 2011.

Devido à possibilidade de um oceano líquido na lua de Júpiter Europa, tem havido grande interesse em estudar as luas geladas em detalhe. A missão proposta pela NASA foi dedicado a fazê-lo. O JIMO (Júpiter Icy Moons Orbiter) era esperado para ser lançado em algum momento depois de 2012. No entanto, a missão foi considerada muito ambiciosa eo seu financiamento foi cancelado. Um europeu Jovian missão Europa Orbiter está sendo estudado, mas seu lançamento está programado.

Moons

Júpiter tem 63 nomeados satélites naturais.Destes, 47 têm menos de 10 quilômetros de diâmetro e só foram descobertos desde 1975. As quatro maiores luas, conhecidos como os "luas galileanas ", são Io, Europa, Ganimedes e Callisto.

4 luas galileanas de Júpiter, em uma imagem composta comparar seus tamanhos e do tamanho de Júpiter ( Grande Mancha Vermelha visível). Do alto são eles: Calisto, Ganimedes, Europa e Io.

Luas galileanas

As órbitas de Io, Europa, e Ganimedes, algumas das maiores satélites do sistema solar, formam um padrão conhecido como um Laplace de ressonância; para cada quatro órbitas que Io faz em torno de Júpiter, Europa faz exatamente duas órbitas e Ganimedes faz exatamente um. Esta ressonância faz com que os gravitacionais efeitos dos três grandes luas de distorcer suas órbitas em formas elípticas, uma vez que cada lua recebe um puxão extra a partir de seus vizinhos no mesmo ponto em cada órbita que faz. O força de maré de Júpiter, por outro lado, as obras para circularizar suas órbitas.

O excentricidade de suas órbitas causa a flexão regular de formas as três luas ', com a gravidade de Júpiter esticando-os para fora como eles abordá-lo e permitindo-lhes saltar de volta para mais formas esféricas como eles balançar longe. Esta flexão das marés aquece interiores das luas através atrito. Isto é visto de forma dramática na extraordinária atividade vulcânica de mais íntimo Io (que está sujeito às forças de maré mais fortes), e em menor grau na juventude geológica da superfície de Europa (indicando recente ressurgimento de exterior da lua).

Calisto, Ganimedes, Júpiter e Europa

Classificação das luas

Europa, um dos muitos Júpiter luas.

Antes das descobertas das missões Voyager, luas de Júpiter foram dispostos ordenadamente em quatro grupos de quatro, com base na comunidade dos seus elementos orbitais. Desde então, o grande número de novas pequenas luas exteriores complicou esse quadro. Há agora são pensados ​​para ser seis grupos principais, embora alguns sejam mais distinta do que outros.

A sub-divisão de base é um agrupamento de oito luas internas regulares, que têm órbitas quase circulares perto do plano do equador de Júpiter e são acreditados para ter formado com Júpiter. O restante das luas consistem de um número desconhecido de pequenas luas irregulares com órbitas elípticas e inclinadas, que se acredita ser asteróides capturados ou fragmentos de asteróides capturados. Luas irregulares que pertencem a um grupo compartilham elementos orbitais semelhantes e, portanto, pode ter uma origem comum, talvez como uma lua maior ou corpo capturado que se quebrou.

Interação com o Sistema Solar

Junto com o Sol, a gravitacional influência de Júpiter ajudou a moldar o Sistema Solar. As órbitas da maioria dos planetas do sistema encontram-se mais perto de Júpiter plano orbital do que a do Sol plano equatorial ( Mercury é o único planeta que está mais perto do equador do Sol na inclinação orbital), as diferenças de Kirkwood no cinturão de asteróides são principalmente devido a Júpiter, e do planeta pode ter sido responsável pela Bombardeio Pesado Tardio da história do Sistema Solar interior.

Este diagrama mostra os asteróides troianos em órbita de Júpiter, bem como a principal cinturão de asteróides.

Além de suas luas, campo gravitacional de Júpiter controla inúmeros asteróides que se instalaram nas regiões dos pontos de Lagrange anteriores e posteriores Júpiter em sua órbita ao redor do sol. Estes são conhecidos como os asteróides troianos, e são divididas em Grego e "campos de Tróia" para comemorar o Ilíada. A primeira delas, 588 Aquiles, foi descoberta por Max Wolf em 1906; desde então mais de dois mil foram descobertos. O maior é 624 Hektor.

Júpiter tem sido chamado de aspirador de pó do Sistema Solar, por causa de sua imensa bem gravidade e localização perto do Sistema Solar interior. Ele recebe os impactos de cometas mais freqüentes de planetas do Sistema Solar. Em 1994, o cometa Shoemaker-Levy 9 (SL9, D formalmente designada / 1993 F2) colidiu com Júpiter e deu informações sobre a estrutura de Júpiter. Pensava-se que o planeta serviu para proteger parcialmente o sistema interno de bombardeio de cometas. No entanto, as simulações de computador recentes sugerem que Júpiter não causa uma diminuição líquida do número de cometas que passam pelo Sistema Solar interior, como sua gravidade perturba suas órbitas dentro em aproximadamente os mesmos números que accretes ou ejecta-los.

A maioria de cometas de período curto pertencem ao como cometas com definido familiar Jupiter semi-eixos maiores menores do que Júpiter. Família de cometas de Júpiter são acreditados para formar no cinturão de Kuiper fora da órbita de Netuno. Durante encontros com Júpiter suas órbitas são perturbados em um período menor e então circularizado por interação gravitacional regular com o Sol e Júpiter.

Possibilidade de vida

Em 1953, o experimento de Miller-Urey demonstrado que uma combinação de raios e os compostos químicos que existia na atmosfera de uma Terra primordial pode formar compostos orgânicos (incluindo aminoácidos ) que poderiam servir como os blocos de construção da vida. A atmosfera simulado incluído água, metano, amônia e hidrogênio molecular; todas as moléculas ainda encontrado na atmosfera de Júpiter. No entanto, a atmosfera de Júpiter tem uma forte circulação de ar vertical, o que levaria a estes compostos para baixo nas regiões mais baixas. As temperaturas mais altas dentro do interior da atmosfera quebra esses produtos químicos, que poderiam dificultar a formação de vida na Terra-like.

Considera-se altamente improvável que haja qualquer tipo-Terra vida em Júpiter, como há apenas uma pequena quantidade de água na atmosfera e qualquer possível superfície sólida no fundo de Júpiter estaria sob pressões extraordinárias. No entanto, em 1976, antes das missões Voyager, foi levantada a hipótese de que a amônia - ou água baseados em vida, como os chamados bestas atmosféricos, poderia evoluir na atmosfera superior de Júpiter. Esta hipótese é baseada na ecologia dos oceanos terrestres que têm simples fotossintética plâncton no nível superior, peixes em níveis mais baixos que se alimentam de essas criaturas, e marinhos predadores que caçam o peixe.

A cultura humana

O planeta Júpiter é conhecido desde tempos antigos. É visível a olho nu no céu noturno e podem ser vistos ocasionalmente durante o dia, quando o sol está baixo. Para o babilônios, este objeto representado seu deus Marduk. Eles usaram a cerca de 12 anos órbita deste planeta ao longo da eclíptica para definir as constelações de sua zodíaco.

Os romanos nomearam após Jupiter ( Latin : Iuppiter, Júpiter ) (também chamado de Jove ), o principal deus da mitologia romana , cujo nome vem do proto-indo-europeu forma vocativo * dyeu ph ₂ ter ". deus-pai", ou seja, O símbolo astronômico para o planeta, é uma representação estilizada de relâmpago do deus. O grego equivalente Zeus fornece a raiz zeno- , usado para formar algumas palavras relacionadas com a Júpiter, como zenographic .

Joviané a forma adjetiva de Júpiter.forma mais antiga adjetiva Ojovial, empregadas pelos astrólogos nasIdade Média, passou a significar "feliz" ou "alegre", humores atribuída ainfluência astrológica de Júpiter.

Os chinesa , coreana , japonesa e vietnamita que se refere ao planeta como a estrela de madeira ,木星, com base no chinesa Five Elements. Os gregos chamavam Φαέθων, Phaethon , "em chamas". Em Astrologia Védica, astrólogos hindus chamados o planeta após Brihaspati, o professor de religião dos deuses, e muitas vezes o chamou de " Guru ", que significa, literalmente, o" Um pesado ". No idioma Inglês quinta-feira é processado como o dia de Thor, com Thor sendo associado com o planeta Júpiter na mitologia germânica.