Необходимое оборудование
Какой телескоп нужно купить и иметь под рукой, чтобы запечатлеть Юпитер во всей его красе? Первым делом, астроном должен запастись современным качественным телескопом с большой апертурой с идеальной юстировкой. Сегодня большинство исследователей выбирают апохроматический рефрактор с объективом диаметром 100-150 мм. Он обеспечивает контрастные и яркие изображения. Но стоимость приборов подобного толка доступна далеко не каждому астроному, поэтому их популярность в профессиональном и любительском сообществах пока не слишком высока.
Если вы относитесь к числу тех астрономов, кто не может приобрести апохроматический рефрактор, выбирайте «медленный» рефлектор системы Ньютона с относительным отверстием 1/6–1/8. По возможности откажитесь от телескопа с центральным экранированием. Контрастность его невысока. К тому же, сейчас начато производство телескопов типа «апохроматический киллер» системы Максутова-Кассегрена, которые ориентированы на планетарные наблюдения.
| Для наблюдения за Юпитером мы рекомендуем: |
Телескоп Celestron Advanced VX 8″ N
Телескоп Celestron Omni XLT 150
Телескоп Celestron NEXSTAR 102SLT
Телескоп Bresser Pollux 150/1400 EQ2
Телескоп Bresser Messier AR-152S/760 EXOS-2/EQ5
Телескоп Bresser Messier NT-150S/750 EXOS-1
Телескоп Synta Sky-Watcher Dob 8″ (200/1200)
Телескоп Synta Sky-Watcher Dob 8″ (200/1200) Retractable
Несколько слов стоит сказать и о монтировке. При наблюдениях Юпитера исследователь стремится разглядеть максимальное число деталей на его поверхности. Но ручное управление телескопа связано с помехами в изображении от малейшего дуновения ветра. Поэтому не стоит применять устойчивую монтировку с интегрированной системой Go-To или часовым механизмом.
Разумеется, выше был описан идеальный вариант, который должен стать целью любого уважающего себя астронома. Но астрономия не терпит ограничений. Если у вас нет высококлассного телескопа, пытайтесь применять те приборы, что есть под рукой. Ведь любые наблюдения лучше пустых мечтаний.
Изображение Юпитера при использовании различных фильтров
Чтобы повысить контрастность во время наблюдений Юпитера принято использовать комплект цветных фильтров. К примеру, голубой и синий фильтры повышают видимость Большого красного пятна и коричнево-красных поясов. Светло-красные, оранжево-красные и красные фильтры качественно оттеняют детали синего цвета. В первую очередь, это наросты и фестоны на южной границе северного экваториального пояса. Желтый фильтр служит для выделения полярных регионов Юпитера. Эксперты рекомендуют использовать зеленый фильтр при наблюдении облачных поясов, белых пятен и овалов, фестонов и Большого красного пятна. Не бойтесь экспериментировать с различными фильтрами, и вы не заметите, как подберете именно тот набор, что подойдет вам для исследований Юпитера.
Строение гиганта
Облик Юпитера формируется благодаря его атмосфере.
Основа газового гиганта – водород и гелий, имеются примеси аммиака, метана, сероводорода. Облака газа движутся с огромной скоростью, образуя вихри и ураганы.
Самый знаменитый ураган Юпитера известен всем – это Большое Красное Пятно, впервые обнаруженное в 1600 году.
Его возраст определить не удается – вполне вероятно, что пятно существовало еще задолго до открытия человеком. Размеры пятна не постоянны, оно может расти и уменьшаться.
Помимо штормов в атмосфере происходят и другие процессы. Аппарат Юнона (Jupiter Polar Orbiter), запущенный в 2011 году, сделал множество уникальных качественных фото газового гиганта.
На полученных снимках можно наблюдать полярные сияния, многокилометровые молнии, которые образуются во время штормов.
В центре газового гиганта находится твердое ядро, которое по размерам больше, чем Земля, в полтора раза. Оно излучает колоссальное количество энергии – от Солнца планета получает гораздо меньше.
Ядро окружено толстым слоем металлического водорода, который принимает эту форму при воздействии огромного давления. Благодаря тому, что такая прослойка – отличный проводник, Юпитер имеет мощнейшее магнитное поле.
Спутники Юпитера
Современные данные говорят, что Юпитер имеет 67 естественных спутников. Со слов ученых можно сделать вывод, что таких объектов вокруг Юпитера может быть больше сотни. Спутники планеты названы в основном в честь мифических персонажей, которые в какой-то мере связаны с Зевсом. Все спутники подразделены на две группы: внешние и внутренние. К внутренним относятся только 8 спутников, среди которых и галилеевы.
Первые спутники Юпитера были открыты еще в 1610 году известным ученым Галилео Галилеем, это Европа, Ганимед, Ио и Каллисто. Данное открытие стало подтверждением правоты Коперника и его гелиоцентрической системе.
Общие сведения
изображение лун
Как появились луны у
планет Солнечной системы? Считается, что большинство из них являлись независимыми телами, чаще
астероидами, захваченными гравитацией «хозяина». Часть было сформировано из
обломков, возникших на орбите планеты в результате столкновения с крупным
объектом. Также существует гипотеза о совместной аккреции — формирование
планеты и спутника произошло одновременно из обломков протопланетного диска.
Откуда произошли названия спутников? Как и планеты Солнечной системы, их соседи в большинстве своем были названы в честь персонажей древнеримской и древнегреческой мифологии. Исключение составляют небесные тела вокруг Урана, получившие имена героев шекспировских поэм.
Из чего состоят тела
вокруг планет? Большинство из них – образования изо льда и камня, не имеющие
металлического ядра. Поверхность их разрыта ударными кратерами и изломами, а на
некоторых под ледяной коркой расположен океан.
Какие спутники планет Солнечной системы имеют атмосферу? Сатурнианский сосед Титан имеет очень плотную атмосферу, схожую с земной. Она состоит из азота с примесями углеводородов. Атмосферное давление на Титане в 1,5 раза больше, чем на Земле.
Какие планеты Солнечной системы имеют наименьшее и наибольшее количество спутников? Земля имеет лишь один спутник – Луну. По подсчетам исследователей, у Юпитера их более ста, но известными пока остаются 79.
Какие самые крупные и малые спутники, вращающиеся вокруг планет Солнечной системы? В четверку рекордсменов по размерам входят три из четырех галилейских «сопровождающих» Юпитера (Ганимед, Каллисто и Ио), а также сатурнианский сосед Титан. Сатурну также принадлежат и наименьшие луны в Солнечной системе — S/2009 S 1 (300 м) и Мимас (400 км).
История открытия
Спутники были открыты в 1877 г.
Спутники Марса пытался отыскать ещё английский королевский астроном Уильям Гершель в 1783 году, но безрезультатно. В 1830 году безуспешные систематические поиски спутников в Берлине вёл Иоганн Генрих фон Медлер. В 1862 и 1864 гг. их искал директор обсерватории Копенгагенского университета Генрих (Анри) Луи Д’Арре с помощью 10-дюймового (25-сантиметрового) телескопа-рефрактора, но также не смог их найти.
Спутники Марса Деймос и Фобос были открыты, соответственно, 11 и 17 августа 1877 года (год великого противостояния Марса) по вашингтонскому времени Асафом Холлом в Морской обсерватории (США). При наблюдениях, приведших к этим открытиям он использовал 26-дюймовый (66-сантиметровый) телескоп-рефрактор, изготовленный предприятием, принадлежащим Алвену Кларку и двум его сыновьям.
Названия спутников — это кони колесницы Марса — Страх и Ужас.
История предсказаний:
- 1611 Иоганн Кеплер
- 1726 Джонатан Свифт
- 1752 Вольтер (имя при рождении Франсуа-Мари Аруэ)
Первое предположение о существовании у Марса двух спутников высказал Иоганн Кеплер в 1611 году.
Он ошибочно расшифровал анаграмму Галилео Галилея smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras как лат. Salue, umbistineum geminatum Martia proles («Привет вам, близнецы, Марса порождение») и, таким образом, посчитал, что Галилей открыл два спутника Марса.
В то время, как правильной её расшифровкой было лат. Altissimum planetam tergeminum obseruaui («Высочайшую планету тройною наблюдал», опубликована в письме Галилея Джулиано де Медичи 13 ноября 1610 года) — Галилей увидел Сатурн тройным — с кольцами.
Вероятно, при своей ошибочной расшифровке анаграммы Галилея, Кеплер также основывался на логике, что если у Земли есть один спутник, а у Юпитера — 4 (известных на тот момент), следовательно, количество спутников, по мере удаления от Солнца, возрастает в геометрической прогрессии. По этой логике, у Марса должно быть 2 спутника.
Большая загадка.
Наличие двух спутников у Марса более чем за 150 лет до их официального открытия описал Дж. Свифт — в третьей главе третьей части «Путешествий Гулливера» (1726), которая описывает летающий остров Лапута, говорится, что астрономы Лапуты открыли два спутника Марса на орбитах, равных 3 и 5 диаметрам Марса c периодом вращения соответственно 10 и 21,5 часов (реально Фобос и Деймос находятся на расстоянии 1,4 и 3,5 диаметра Марса от центра планеты, а их периоды — 7,6 и 30,3 часа).
В философской повести «Микромегас» (1752) Вольтера содержится упоминание о том, что вокруг Марса обращается две луны «правда, ускользающие от глаз земных астрономов».
Спутники планеты
По состоянию на декабрь 2018 года на орбите Юпитера было зарегистрировано 79 спутников, что является самым высоким числом среди планет Солнечной системы.
Точно неизвестно, сколько спутников у гиганта. С каждым новым годом количество спутников увеличивается с новыми открытиями. По мнению ученых, всего может быть не менее сотни. В большинстве случаев луны названы в честь мифологических героев или связаны с греко-римскими пантеонами.
Спутники
Галилео Галилей
Впервые спутники Юпитера открыл итальянский астроном Галилео Галилей. В 1610 году он сделал открытие с телескопом, который изобрел сам.
Наблюдая за небесным телом, Галилей смог обнаружить четыре яркие точки с определенной траекторией движения. Четыре объекта образовали единую прямую линию вокруг планеты. По отношению к родителю их позиции периодически менялись. Ученый точно охарактеризовал положение и движение предметов.
Выводы, которые Галилей сделал из видимого движения системы Юпитера, легли в основу аргумента о том, что объекты не движутся вокруг Земли. Теория в пользу Коперника опровергла библейские догмы, поэтому церковь обратилась за исследованием в суд инквизиции.
Спутники Юпитера, впервые зарегистрированные Галилеем, являются самыми крупными и наиболее примечательными среди других, обнаруженных позже. Позже они получили свое имя от любимого Зевса: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Сегодня их называют галилеевскими лунами.
Из чего состоит Юпитер
Конечно, для начала рассмотрим его состав. Главное, он включает в себя газообразное и жидкое вещество. При том наш гигант разделяется на атмосферное и внутреннее пространство.
На основе известных данных, выделено краткое описание структуры, которую имеет планета Юпитер:
- Твёрдое каменное ядро диаметром 20 тысяч км и массой 10 земных масс.
- Слой металлического водорода простирается на 30-50 тысяч км. Благодаря ему планета обладает мощным магнитным полем.
- Водородно-гелиевый слой толщиной примерно в 21 тысячу км, который переходит от газовой к жидкой фазе. Он находится под облаками.
- К сожалению, точный химический состав до сих пор не удалось определить. Но внешние атмосферные слои изучены довольно хорошо.
Атмосфера
Частые
извержения, мощные катаклизмы изменяют не только поверхность луны, но и
формируют тонкий слой атмосферы. Здесь она состоит из диоксида серы, кислорода,
хлорида натрия. Газовая оболочка неравномерна по плотности и толщине. Ввиду
этого, давление здесь также существенно различается. На ночной стороне оно
минимальное, а на экваторе максимальное. Наиболее плотные участки атмосферы
наблюдаются в вулканической
зоне, где она пополняется диоксидом серы из-за извержений.
Вследствие
воздействия космической радиации и газовой оболочки спутника образовываются
полярные сияния.
Самая низкая температура здесь составляет
184°, а самая высокая — 1527°.
Обнаружение и наименование
В 1610 году Галилео Галилей усовершенствовал телескоп и создал собственную разновидность, с которой наблюдал за Юпитером. На определенном расстоянии от планеты заметил 4 ярких точки, которые оказались крупными спутниками.
Портрет Галилео Галилея от Джусто Састеранса (1636 год)
Это был важный момент в астрономии, который продемонстрировал значимость телескопов и поддержал идею Коперника. Галилей сначала хотел наименовать луны в честь своего покровителя Козимо-де-Медичи. Но одновременно за лунами также наблюдал Симон Мариус, который назвал их Ио, Европой, Ганимедом и Каллисто.
Галилей отказался пользоваться этими обозначениями и просто пронумеровал спутники римскими цифрами. Поэтому во многих каталогах можно заметить два значения.
Юпитер, нарисованный в 1880 году Этьеном Труловетом. Отображены транзитные лунные тени и Большое Красное Пятно
После обнаружения этих спутников об остальных не знали следующие три столетия. Но в 1892 году Э. Э. Барнарду удалось зафиксировать Альматею. Большая часть спутников нашлась лишь в телескопических наблюдениях ученых 20-го века.
Были найдены: Гималия (1904), Элара (1905), Пасифа (1908), Синопе (1914), Лиситея и Карме (1938), Ананке (1951) и Леда (1974). Вояджер отыскал Метис, Адрастеи и Теба.
Опытный таролог ответит на вопросы:
Что ждёт Вас в будущем? Как сложатся отношения? Какое решение — верное? Воспользуйтесь нашим телеграмм каналом и получите ответы на все свои вопросы!
С 1999-2003 гг. чувствительные детекторы показали еще 34 спутника, а с 2003 года – 16 лун, среди которых некоторые не получили официального названия. Их общее число подошло к 67.
Юпитер и его крупнейшие спутники
До 1970-х гг. другие спутники просто подписывали римскими цифрами. Первые названия получили объекты с V-XIII в 1975 году от Международного астрономического союза. Они хотели связать имена с любовниками и любимчиками Юпитера. А с 2004 года названия включали и их потомков.
Атмосфера и климат
Водородно-гелиевая
атмосфера плавно переходит в жидкую водородную мантию, не имея очерченной
нижней границы.
Для нижнего слоя юпитерианской атмосферы – тропосферы – характерна сложная структура облаков. Верхние облака состоят из аммиачного льда и сульфида аммония, далее идет плотный слой водяных облаков. Температура в тропосфере снижается с ростом высоты от 340 до 110К. Стратосфера постепенно разогревается до 200К, а максимальное значение температур(1000К) регистрируется в термосфере. Среднюю температуру Юпитера невозможно посчитать из-за отсутствия целостной поверхности. Его атмосфера граничит с кипящим океаном жидкого водорода. Ядро планеты прогревается до 35 тысяч градусов по Цельсию, что выше температуры Солнца.
Давление газовой оболочки
имеет тенденцию к уменьшению по мере отдаления от водородного океана. На нижнем
уровне тропосферы оно достигает 10 бар, тогда так в термосфере давление
снижается до 1 нанобара.
На гиганте нет хорошей
погоды. Тепловая энергия, идущая из ядра, превращает атмосферу планету в один огромный вихрь. Юпитерианские
ветра достигают скорости 2160 км/ч. Самым известным ураганов в атмосфере
планеты является Большое красное пятно. Он продолжается уже больше 300 лет, а
его площадь на данный момент составляет 40*13 тыс. км. При этом скорость
воздушных потоков достигает более 500м/с. Сопровождают юпитерианские вихри молнии протяженностью в несколько тысяч
километров и мощностью в разы больше земных.
фото Большого красного пятна Юпитера
В юпитерианской атмосфере периодически проходят алмазные дожди. Драгоценные углеродные осадки выпадают из паров метана во время разряда молнии под воздействием высокой температуры и давления, царящих в верхних слоях атмосферы.
Столкновения небесных тел с Юпитером
Комета Шумейкеров — Леви
В июле 1992 года к Юпитеру приблизилась комета. Следует отметить, что планета захватила комету примерно за 20-30 лет до столкновения и с тех пор находится на орбите вокруг гиганта, проходя на расстоянии около 15 тысяч километров от вершины облаков, и действует мощное гравитационное силовое воздействие планеты-гиганта разорвало ядро еще на 21.
Падение кометы Сапожник Леви
Комета напоминала нитку жемчуга, когда ее фрагменты врезались в облачный слой планеты 16-22 июля 1994 года. Фрагменты размером до 2 км каждый вошли в атмосферу со скоростью 60 км / с
Падение ядер сопровождалось всплесками излучения, образованием газовых выбросов и образованием длительных водоворотов, изменением радиационных поясов Юпитера и появлением полярных сияний. Изучение этого столкновения позволило астрономам сделать на планете несколько новых открытий.
Другие столкновения
- 19 июля 2009 года астроном-любитель Энтони Уэсли обнаружил темное пятно возле Южного полюса Юпитера. Позже это открытие подтвердили в обсерватории на Гавайях. Анализ полученных данных показал, что наиболее вероятным телом, упавшим в атмосферу Юпитера, был скалистый астероид.
- 3 июня 2010 года два независимых наблюдателя зафиксировали свечение атмосферы Юпитера, которое, скорее всего, является падением ранее неизвестного нового тела на Юпитер. Через день после этого события в атмосфере Юпитера не было обнаружено новых темных пятен, что подтверждает наблюдения НАСА.
- 20 августа 2010 года на облачном покрове Юпитера произошла вспышка, которую обнаружили астрономы-любители. Предположительно, это могло быть падение астероида или кометы в атмосфере планеты-гиганта.
- Астроном-любитель Геррит Кернбауэр сфотографировал столкновение Юпитера с космическим объектом (предположительно кометой) 17 марта 2016 года с помощью 20-сантиметрового телескопа. По словам астрономов, после столкновения произошло колоссальное выделение энергии, равное 12,5 мегатонн в тротиловом эквиваленте.
Погода на планете
Атмосфера Юпитера характеризуется циклонами, штормами, молниями, высоким давлением, и полет к Юпитеру — опасное предприятие. За пару часов грозы могут разрастаться на тысячи километров. Ветры волнуют облака и создают циклоны со скоростью 380 километров в час. Штормы в атмосфере планеты — явление не однодневное, а долгие годы.
Облака, покрывающие небесное тело, имеют разный состав, цвет и плотность. Следовательно, облака, расположенные на самом высоком уровне, содержат кристаллы аммиака. Повышение концентрации аммиака придает облакам светлый цвет.
Облака
Облака внизу состоят из частиц гидросульфида аммония. Они теплее, плотнее и темнее по цвету. Облака образуют зоны и полосы газового гиганта, созданные направлением ветра. Облачный слой простирается на 50 километров внутри планеты.
Столкновение встречных ветровых потоков порождает штормы и зоны повышенной турбулентности. Вихревые явления сопровождаются яркими вспышками.
Длина молнии достигает тысяч километров, а мощность в три раза больше, чем у Земли.
Основные характеристики
Как оказалось, самая огромная планета имеет радиус 71,4 тысячу км, превосходя более чем в 11 раз земной показатель.
Она обладает массой больше почти в 2,5 раза, чем масса остальных планет в совокупности. Разумеется, массивность уступает солнечной, где-то в 1000 раз.
Правда, по плотности почти соответствует плотности центрального светила и уступает земной более чем в 4 раза.
Что интересно, многие экзопланеты по размерам и массе аналогичны юпитерским, поэтому его значения применяют как единицы измерения для их величин.
Юпитер в сравнении с Землёй
Поскольку поверхность сверху газообразная, то на неё не удалось посадить ни один космический аппарат. Вообще, её исследование очень сложно (можно сказать, невозможно).
Однако учёные смогли вычислить силу тяжести, которая оказалась больше земной в 2,4 раза. К тому же определили ускорение свободного падения, равное 24,79 м/с2².
