33. Юпитер. Физические характеристики.Структура и состав атмосферы. Большое Красное пятно. Внутреннее строение.Магнитосфера и магнитодиск. Элементы орбиты и особенности движения.

Юпитер – пятаяпланета Солнечной системы. Экваториальный радиус: 71 492 ± 4 км,полярный радиус: 66 854 ± 10 км. Масса: 1,8986× кг или 317.8 массыЗемли. Средняя плотность: 1.326 г/см³. Среднее расстояние Юпитера отСолнца 778,55 млн. км (5.204 а.е.).Эксцентриситет e = 0,04877. Период обращения вокруг Солнца 11.859 года;средняя орбитальная скорость — 13.07 км/с. Наклон орбиты кплоскости эклиптики 1.305°. Наклон оси вращения: 3,13°. Периодвращения: 9,925 часов.

В атмосфере Юпитера естьследы этана, бензола и других соединений. В состав Юпитера входит в основном водород(89,8%) и гелий(10,2%)

Юпитер вращается быстрее, чемлюбая другая планета Солнечнойсистемы, причём угловая скорость

вращения уменьшается от экватора кполюсам. Поток внутреннего тепла на единицу площади «поверхности» Юпитерапримерно равен потоку, получаемому от Солнца.

Конвективные потоки, выносящиевнутреннее тепло к поверхности,внешне проявляются в виде светлых

зон и тёмных поясов. В области светлых зон отмечаетсяповышенное давление,соответствующее восходящимпотокам. Располагающиеся ниже тёмные облака поясов состоят предположительно из красно-коричневых кристаллов гидросульфида аммония и имеют болеевысокую температуру. Эти структуры представляют области исходящихпотоков. На границах поясов и зон, гденаблюдается сильная турбулентность,возникают вихревые структуры.

Большое Красное Пятно (БКП) –гигантский циклон в атмосфереЮпитера, существующий уже более350 лет. Газ в БКП вращается против часовойстрелки с периодом оборота около 6земных суток. Скорость ветра внутрипятна превышает 500 км/ч.Ярко-оранжевый цвет пятна, видимо,связан с наличием серы и фосфора ватмосфере. Размеры БКП: 24-40 тыс. км в длину и 12-14 тыс. км в ширину. Размеры пятна постоянно изменяются,общая тенденция — к уменьшению; 100 лет назад БКП было примернов 2 раза больше.

Магнитосфера и магнитодиск

• Юпитер обладает мощным магнитнымполем. Напряжённость поля на уровневидимой поверхности облаков равна 14 Эу северного полюса и 10,7 Э у южного.Ось диполя наклонена к оси вращения на10°, а полярность обратна полярностиземного магнитного поля. Существование магнитного поляобъясняется наличием в недрах Юпитераметаллического водорода, который,являясь хорошим проводником,вращающимся с большой скоростью,создаёт магнитные поля. Юпитер окружён мощной магнитосферой, которая на дневной сторонетянется до расстояния в 50-100 радиусов планеты, а на ночной сторонепротягивается за орбиту Сатурна.

34. Общая характеристика спутников и колец Юпитера. Спутники-пастухи. Кольца Юпитера. Галилеевы спутники. Нерегулярные спутники.

Спутники и кольца Юпитера

Юпитер обладает 63естественными спутниками и системой колец. Все спутники подразделяются на две категории: регулярные инерегулярные. Восемь регулярных спутников обращаются вокруг Юпитера внаправлении его вращения по практически круговым орбитам.Регулярные спутники, делятся на внутренние(спутники группы Амальтеи) и главные (или галилеевы).

Четыре внутренних спутника Юпитера – Метида, Адрастея, Амальтея и Теба – имеютнеправильную форму и играют роль т.н. лун-пастухов,удерживающих кольца Юпитера от распада. У Юпитера имеются слабые кольца, которые находятся на высоте55 000 км от атмосферы. Существует два основных кольца и одно оченьтонкое внутреннее. Главная частьколец имеет радиус 123—129 тысяч километров. Толщина колец — около30 километров. К земному наблюдателю кольца почти всегда обращены ребром, из-за чегоони долгое время оставались незамеченными.

Галилеевы спутники

Четыре галилеевых спутника Юпитера (Ио, Европа, Ганимед иКаллисто) – одни из крупнейших лун Солнечной системы.Суммарная масса галилеевых спутников составляет 99,999 %всех объектов, обращающихся вокруг Юпитера.Галилеевы спутники Юпитера вращаются синхронно и всегда обращены кЮпитеру одной и той же стороной вследствие влияния мощных приливныхсил планеты-гиганта. Ио, Европа и Ганимед находятся в орбитальномрезонансе — их орбитальные периоды относятся как 1:2:4.

Ио - (средний диаметр – 3640 км, масса – 0,015 массы Земли)находится ближе других галилеевых спутников к Юпитеру, чем,видимо, и обусловлена её вулканическая активность – самаявысокая в Солнечной системе. Одновременно могут извергаться более 10 вулканов. Рельеф Иополностью изменяется в течение нескольких сотен лет. Подобноземным вулканам, вулканы на Ио выбрасывают серу и диоксидсеры. В отличие от других галилеевых спутников, на Ио нет воды илильда.

Европа - (диаметр – 3 122 км, масса – 0,008 массы Земли) полностью покрытаслоем воды толщиной предположительно около 100 км. Далее залегают горные породы, а в центрепредположительно находится небольшое металлическое ядро. Глубина океана — до 90 км; его объём превышает объём мирового океана Земли.Тепло, необходимое для поддержания его в жидком состоянии,предположительно вырабатывается за счёт приливных взаимодействий. Поверхность Европы очень ровная, лишь немногие образования, напоминающиехолмы, имеют высоту несколько сот метров. Сильное магнитное поле Юпитера вызывает электротоки в солёном океанеЕвропы, которые и формируют её необычное магнитное поле. Магнитные полюсарасположены вблизи экватора спутника и постоянно смещаются. Предполагается, что в океане Европы может существовать жизнь.

Ганимед - (диаметр – 5 262 км, масса – 0,025 массы Земли) состоит,в основном, из горных пород и водяного льда.Во внутреннем строении Ганимеда можновыделить три слоя: расплавленное металлическое или металло-сернистое ядро, мантия, состоящая из горных пород, и слой льдатолщиной 900-950 км.На поверхности Ганимеда имеется два типарегионов: очень старые, сильно кратерированные тёмные областии более «молодые» светлые области,отмеченные протяжёнными рядами гряд и выемок. Многочисленные ударные кратеры имеются на обоих типахповерхности Ганимеда, что говорит об их древности – до 3-3,5млрд. лет.

Каллисто- (диаметр – 4 821км, масса – 0,018 массы Земли) —одно из самых кратерированных и старых тел в Солнечной системе.Его геологическая активность крайне низкая.Предполагается, что Каллисто покрыт ледяной коройтолщиной 200 км, под которой находится слой водытолщиной около 10 км. Более глубокие слои состоят, по-видимому, из спрессованных горных пород и льда Каллисто имеет наименьшую плотность (1,83 г/см³) из всехгалилеевых спутников. Он состоит на 60 % из льда иводы и на 40 % из горных пород и железа.

Нерегулярные спутники Юпитера- спутники, орбиты которыхобладают большими эксцентриситетами; либо спутники, которыедвижутся по орбите в обратном направлении; либо спутники, орбитыкоторых характеризуются большими наклонами к экваториальнойплоскости.Нерегулярные спутники – это, по всей видимости, астероиды, захваченныеиз числа «троянцев» или «греков».