Jowisz

Jowisz jest kolejna planeta, która znana był w starożytności i w tamtych czasach została nazwana. Jowisz w mitologii starożytnej był władcą zjawisk niebieskich. Jowisz jest największa planetą Układu Słonecznego i jednocześnie czwartym pod względem jasności obiektem na niebie. Wśród planet wyprzedza go jedynie Wenus. Prawdopodobnie te fakty dotyczące Jowisza stanowiły podstawę do nadania mu właśnie takiego imienia.

Masa Jowisza stanowi około 318 mas Ziemi. Średnica planety jest około 11 razy większa niż średnica ziemska. Średnia gęstość planety wynosi około co stanowi ok. 0.39 gęstości Ziemi. Promień równikowy planety to ponad 71 tys. kilometrów.

Jowisz okrąża Słońce po orbicie kołowej i znajduje się ponad pięciokrotnie dalej od Słońca niż Ziemia.. Czas jednego obiegu to 11 lat i 315 dni.

Planeta bardzo szybko wiruje wokół własnej osi, pełny obrót trwa około 10 godzin. Doba na Jowiszu trwa najkrócej wśród wszystkich planet Układu Słonecznego. Oś planety jest niemal prostopadła do płaszczyzny orbity Jowisza.

Dużej prędkości orbitalnej Jowisz zawdzięcza prawdopodobnie dosyć duże spłaszczenie. Jest ono takie, że promień równikowy planety jest dłuższy od biegunowego o ponad 4 tysiące kilometrów.

Jowisz prawdopodobnie w znacznej części wypełniony jest ciekłym wodorem. Przypuszcza się, że w centrum tej wodorowej kuli znajduje się jądro o niewielkich rozmiarach składające się z żelaza z domieszką krzemianów. Natężenie pola magnetycznego przy powierzchni planety jest kilkanaście razy większe niż pola magnetycznego przy powierzchni Ziemi. Dzięki temu wokół Jowisza rozciąga się magnetosfera sięgająca nawet odległości 4 milionów kilometrów w kierunku Słońca. Na skutek działania tak silnego pola magnetycznego nastąpiło uwięzienie w pewnych obszarach zwanych pasami radiacyjnymi dużej liczby naładowanych cząstek.

Na skutek tego ,że pole magnetyczne rotuje wraz planetą, następuje przyspieszanie cząstek do olbrzymich prędkości. Pole magnetyczne Jowisza działa zatem jak akcelerator. Dochodzi do emisji promieniowania o częstościach radiowych, które jest rejestrowane również na Ziemi.

Jowisz otoczony jest nieprzezroczystą, rozległą atmosferą złożoną w ok. 80 % z wodoru i 20% z helu. Niewielki udział maja również: metan, amoniak, acetylen, tlenek węgla i para wodna.

Najbardziej charakterystyczna dla Jowisza jest tzw. wielka czerwona plama czyli prawdopodobnie nieustające, ogromne zawirowanie w powierzchniowej warstwie obłoków. Szybkość wiatrów w tych warstwach dochodzi do 600 km / h. Temperatura zewnętrznych warstw atmosfery to około 170K.

Jowisz jest źródłem silnego pola magnetycznego, stąd obserwowane zorze polarne.

Ciekawą własnością planety jest wypromieniowywanie dwukrotnie większej energii niż ta, którą otrzymuje od Słońca. Źródło dodatkowej energii nie jest jeszcze znane. Wprawdzie pod względem składu chemicznego Jowisz bardzo przypomina Słońce to jednak ze względu na zbyt małe ciśnienie nie mogą zachodzić w nim reakcje jądrowe, które mogłyby tłumaczyć powstawanie energii. Początkowo sądzono także , że energia może być wydzielana w wyniku kurczenia się planety. Jednak również ta hipoteza upadła.

Jowisz ma 16 satelitów, z których tylko pięć najwcześniej odkrytych zostało nazwanych. I tak cztery z nich: Io, Europa, Ganimedes i Kallisto zostały odkryte już w 1610 roku przez Galileusza.

Księżyce okrążają planetę po niemalże kołowych orbitach, pod względem wielkości przypominają ziemski Księżyc. I podobnie jak księżyc zwrócone są w kierunku planety - matki tą samą stroną. Okres obiegu satelity Io wynosi 1.77 dnia. Obserwacje powierzchni tego księżyca pozwoliły na stwierdzenie obecności czynnych wulkanów. Był to więc pierwszy poza Ziemią obiekt w Układzie Słonecznym aktywny pod względem wulkanicznym. Prawdopodobnie jest ona wynikiem rozgrzania skorupy satelity na skutek ruchów wewnątrz satelity. W budowie wewnętrznej satelity Io można prawdopodobnie wyróżnić żelazno - skalne jądro, które jest zatopione w warstwie płynnej siarki. . Następna warstwa to stare osady pochodzenia wulkanicznego . Księżyc otoczony jest przez warstwę obłoków zawierających sód, potas oraz wodór i siarkę.

Charakterystyczny dla tego księżyca jest pierścień składający się głównie ze zjonizowanych cząsteczek siarki. Jest on źródłem silnego promieniowania o częstotliwościach radiowych i nadfioletowych.

Kolejny księżyc Jowisza to Europ. Okres obiegu tego satelity wynosi około 3.55 dnia. Jego średnica wynosi 3138 kilometrów i jest oddalony od Jowisza na odległość równą dziewięciu promieniom planety. Przypuszcza się, że na powierzchni tego satelity znajduje się warstwa lodu wodnego, nadająca mu gładkość oraz wysoką zdolność odbijania promieniowania słonecznego. W ukształtowaniu powierzchni brak kraterów uderzeniowych co sugeruje ,że ukształtował się on dużo później niż planety i inne satelity. Zdjęcia powierzchni księżyca sugerują aktywność wulkaniczną. Podejrzewa się, że pod powłoką lodową może znajdować się woda w stanie ciekłym. I tak jak w przypadku Marsa zrodziło się podejrzenie o istnieniu prymitywnych form życia na tym satelicie.

Największym satelitą Jowisza jest Ganimedes. Jest to jednocześnie największy księżyc w Układzie Słonecznym. Jego średnica wynosi ponad 5 tysięcy kilometrów. Jest więc większy od Merkurego. Księżyc oddalony jest od Jowisza o odległość przekraczającą 15 promieni planety. Okres obiegu satelity wokół Jowisza wynosi około 7.15 dnia. Gęstość satelity jest mniejsza niż w przypadku dwóch poprzednich księżyców. Sugeruje to następującą budowę wewnętrzną : w centrum znajduje się skaliste jądro, które otacza warstwa lodowa. Następnie na tej warstwie znajduje się skorupa składająca się również z lodu, w którym zatopiony został materiał skalny.

W ukształtowaniu powierzchni satelity wyróżnić można kratery uderzeniowe. Na biegunach znajdują się czapy polarne. Podejrzewa się, że Ganimedes posiada atmosferę, w skład której wchodzi głównie para wodna, tlen i dwutlenek węgla. Ganimedes posiada także mierzalne pole magnetyczne. Informacji takiej dostarczyła sonda kosmiczna Galileo w roku 1996.

Jest to więc księżyc wyjątkowy w Układzie Słonecznym również pod tym względem. Ostatnim księżycem Jowisza odkrytym przez Galileusza jest Kallisto. Znajduje się on od Jowisza w odległości przewyższającej 26 promieni tej planety. Okres obiegu satelity wokół Jowisza wynosi 16.7 dnia. Średnica Kallisto wynosi około 4800 kilometrów.

Budową wewnętrzną bardzo przypomina Europa, ma jednak wyraźnie grubszą warstwę lodu na powierzchni. W ukształtowaniu powierzchni można wyróżnić bardzo dużą ilość kraterów uderzeniowych. Cechą wyróżniająca tego satelitę jest układ składający się z dziesięciu współśrodkowych pierścieni, które stanowią wypiętrzenia terenu.

Podejrzewa się, że układ taki mógł powstać w wyniku silnego zderzenia z innym obiektem jeszcze w czasie gdy formowała się powierzchnia satelity.

Wymienione powyżej satelity są największe spośród satelitów Jowisza. Oprócz nich wokół planety krążą mniejsze twory w liczbie co najmniej 12. Obieg satelitów wokół Jowisza jest dobrym modelem ruchu planet wokół Słońca.

Jedną z sond podążających w celu zbadania Jowisza był Voyager 1 . Dokonał on dosyć spektakularnego odkrycia. Mianowicie okazało się, że w płaszczyźnie równikowej planety obecny jest pierścień, podobnie jak to ma miejsce w przypadku Saturna. Jest on jednak mniejszy i słabszy przez co nie został wcześniej zaobserwowany.

Sonda ta dokonała również odkrycia dwóch małych satelitów Jowisza, które poruszają się po krawędziach pierścienia.