أولئك الذين شاهدوا النجوم بانتباه على الأقل مرة في المساء ، لم يستطيعوا أن يلاحظوا النقطة الساطعة التي تبرز بريقها وحجمها من البقية. هذه ليست نجمة بعيدة وصلنا نيرانها لملايين السنين. إنه يضيء المشتري - أكبر كوكب في المجموعة الشمسية. في هذا الوقت من أقرب نهج للأرض ، يصبح هذا الجسم السماوي أكثر ما يلفت الانتباه ، ويفقد في سطوع إلى رفاقنا الآخرين في الفضاء ، فينوس والقمر.
أكبر الكواكب في مجموعتنا الشمسية أصبحت معروفة لدى الناس منذ آلاف السنين. إن اسم الكوكب ذاته يتحدث عن أهميته للحضارة الإنسانية: احترامًا لحجم الجسم السماوي ، أعطاه الرومان القدماء اسمًا تكريمًا للألهة القديمة الرئيسية - جوبيتر.
الكوكب العملاق ، معالمه الرئيسية
عند دراسة النظام الشمسي في منطقة الرؤية ، لاحظ الشخص على الفور وجود جسم فضائي ضخم في سماء الليل. في البداية كان يعتقد أن واحدا من ألمع الأجسام في سماء الليل كان نجمًا متجولًا ، ولكن مع مرور الوقت ، أصبحت الطبيعة المختلفة لهذا الجرم السماوي واضحة. يفسر سطوع المشتري العالي حجمه الهائل ويصل إلى القيم القصوى خلال التقارب بين الكوكب والأرض. يبلغ ضوء الكوكب العملاق -2.94 متر من الحجم الظاهر ، حيث يخسر في السطوع فقط إلى سطوع القمر والزهرة.
التوصيف الأول لكوكب المشتري ، أكبر كوكب في المجموعة الشمسية يعود إلى القرن الثامن إلى السابع قبل الميلاد. ه. لاحظ البابليون القدماء نجمة ساطعة في السماء ، تجسيدها مع الإله الأعلى ماردوك ، شفيع بابل. في الأزمنة المتأخرة ، اعتبر الإغريق القدماء ، ومن ثم الرومان ، كوكب المشتري ، إلى جانب فينوس ، أحد أبرز النجوم في المجال السماوي. وقد منحت القبائل الجرمانية الكوكب العملاق قوة إلهية باطنية ، وأعطته اسما على شرف إلهه الرئيسي Donar. علاوة على ذلك ، فإن جميع المنجمين والفلكيين والمتنبئين بالأثار القديمة دائما في تنبؤاتهم وتقاريرهم أخذوا في الاعتبار موقع المشتري ، سطوع نوره. في وقت لاحق ، عندما جعل مستوى التجهيزات التقنية من الممكن إجراء عمليات رصد للفضاء بدقة أكبر ، اتضح أن المشتري يبرز بوضوح مقارنة بالكواكب الأخرى في النظام الشمسي.
الحجم الحقيقي لنقطة مضيئة صغيرة في ليلتنا له قيم هائلة. نصف قطر كوكب المشتري في المنطقة الاستوائية هو 71490 كم. بالمقارنة مع الأرض ، فإن قطر عملاق الغاز أقل قليلاً من 140 ألف كم. هذا هو 11 مرة من قطر كوكبنا. مثل هذا الحجم الكبير يتوافق مع الكتلة. يبلغ العملاق 1.8986x1027 كجم ويزن 2.47 مرة أكثر من الكتلة الكلية للكواكب السبعة المتبقية والمذنبات والكويكبات التي تنتمي إلى النظام الشمسي.
تبلغ كتلة الأرض 5.97219x1024 كجم ، أي أقل بـ 315 مرة من كتلة المشتري.
ومع ذلك ، فإن "ملك الكواكب" ليس أكبر كوكب من جميع النواحي. على الرغم من حجمه وكتلته الضخمة ، فإن المشتري أقل كثافة من 4.16 مرة إلى كوكبنا ، 1326 كجم / م 3 و 5515 كجم / م 3 على التوالي. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن كوكبنا هو كرة حجرية ذات قلب داخلي ثقيل. كوكب المشتري هو تراكم كثيف للغازات التي تقل كثافتها عن كثافة أي مادة صلبة.
حقيقة أخرى مثيرة للاهتمام. مع كثافة منخفضة نسبيا ، فإن قوة الجاذبية على سطح العملاق الغازي هي 2.4 مرة أعلى من المعلمات الأرضية. تسارع السقوط الحر على كوكب المشتري سيكون 24.79 م / ث 2 (نفس القيمة على الأرض 9.8 م / ث 2). يتم تحديد جميع المعلمات الفيزيائية الفلكية المقدسة للكوكب من خلال تركيبها وهيكلها. على عكس الكواكب الأربعة الأولى ، العطارد والزهرة والأرض والمريخ ، التي تنتمي إلى أجسام مجموعة الأرض ، يرأس المشتري جحافل عمالقة الغاز. مثل كوكب زحل وأورانوس ونبتون ، فإن أكبر كوكب معروف لنا ليس به قشرة الأرض.
النموذج الحالي المكون من ثلاث طبقات للكوكب يعطي فكرة عن حقيقة المشتري. خلف الغلاف الغازي الخارجي ، الذي يشكل الغلاف الجوي العملاق للغاز ، هو طبقة من الجليد المائي. عند هذه الأجهزة الشفافة والواضحة إلى الأجهزة البصرية ، ينتهي الجزء الشفاف من الكوكب. تحديد ما هو لون سطح الكوكب مستحيل تقنيا. حتى مع مساعدة تليسكوب هابل الفضائي ، تمكن العلماء من رؤية الغلاف الجوي العلوي لكرة غاز ضخمة.
علاوة على ذلك ، إذا انتقلنا إلى السطح ، فإن العالم الكئيب والساخن يأتي ، والذي يتكون من بلورات الأمونيا والهيدروجين المعدني الكثيفة. درجات حرارة عالية (6000 - 21000 كلفن) وضغط هائل يزيد على 4000 جيبا تهيمن هنا. العنصر الصلب الوحيد في بنية الكوكب هو قلب الحجر. إن وجود حجر أساسي ، بالمقارنة مع حجم الكوكب ذو قطر صغير ، يعطي الكوكب توازنًا هيدروديناميكيًا. يعود الفضل له إلى أن قوانين الحفاظ على الكتلة والطاقة تعمل على كوكب المشتري ، مع إبقاء العملاق في المدار وإجباره على الدوران حول محوره الخاص. هذا العملاق ليس له حدود واضحة يمكن عزوها بين الغلاف الجوي والوسطى ، بقية الكوكب. في البيئة العلمية ، يعتبر سطحًا شرطيًا للكوكب ، حيث يكون الضغط 1 بارًا.
الضغط في الجو العلوي من كوكب المشتري هو منخفض وهو 1 أجهزة الصراف الآلي فقط. ولكن هنا يسود مملكة البرد ، حيث لا تقع درجة الحرارة تحت العلامة - 130 درجة مئوية.
يحتوي جو كوكب المشتري على كمية هائلة من الهيدروجين ، والتي تضعف قليلاً مع الهيليوم والشوائب من الأمونيا والميثان. هذا ما يفسر الغيوم الملونة التي تغطي الكوكب بكثافة. يعتقد العلماء أن هذا تراكم الهيدروجين حدث خلال تشكيل النظام الشمسي. ذهبت المادة الكونية الأصعب تحت تأثير قوى الطرد المركزي إلى تكوين الكواكب الأرضية ، بينما بدأت جزيئات الغاز الخالي الحرة تحت تأثير القوانين الفيزيائية نفسها تتراكم في عناقيد. لقد أصبحت هذه الجسيمات من الغاز والصلب مادة البناء التي تتكون منها جميع الكواكب الأربعة - العمالقة.
إن وجود الهيدروجين على كوكب الأرض بهذه الكمية ، وهو العنصر الرئيسي للمياه ، يوحي بوجود كميات هائلة من الموارد المائية على كوكب المشتري. من الناحية العملية ، تبين أن التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة والظروف الفيزيائية على كوكب الأرض لا تسمح لجزيئات الماء بالتحرك من حالة غازية وصلبة إلى سائل.
المعلمات الفيزيائية الفلكية للمشتري
الكوكب الخامس مثير للاهتمام أيضا لمعلمات الفيزياء الفلكية. كونه خلف حزام الكويكبات ، يقسم المشتري النظام الشمسي بشكل مشروط إلى قسمين ، يمارس أقوى تأثير على كل الأجسام الفضائية في مجال تأثيره. إن أقرب كوكب إلى المشتري هو كوكب المريخ ، وهو دائمًا في مجال تأثير المجال المغناطيسي وقوة جاذبية كوكب ضخم. يمتلك مدار كوكب المشتري شكل شكل بيضاوي منتظم وغريب الأطوار ، يبلغ 0.0488 فقط. في هذا الصدد ، كوكب المشتري تقريبا كل الوقت يقيم من نجمنا على مسافة واحدة. في كوكب الأرض ، يقع الكوكب في مركز النظام الشمسي على مسافة 740.5 مليون كم ، وفي جلفان ، يقع جوبيتر على مسافة 816.5 مليون كم من الشمس.
حول الشمس تتحرك العملاقة ببطء. تبلغ سرعتها 13 كم / ثانية ، بينما تبلغ هذه المعلمة على الأرض ثلاثة أضعاف (29.78 كم / ثانية). جوبيتر يجعل الرحلة بأكملها حول لامعة لدينا وسط في 12 عاما. تتأثر سرعة الكوكب حول محوره الخاص وسرعة الكوكب في المدار بقوة بجار المشتري - الزحل الهائل.
مذهلة من حيث الفيزياء الفلكية وموقف محور هذا الكوكب. يبلغ المستوى الاستوائي للمشتري 3.13 درجة فقط ينحرف عن المحور المداري. على الأرض ، الانحراف المحوري من المستوى المداري هو 23.45 °. الكوكب مستلق على جانبه. على الرغم من ذلك ، فإن دوران المشتري حول محوره الخاص يحدث بسرعة كبيرة ، مما يؤدي إلى الضغط الطبيعي للكوكب. وفقا لهذا المؤشر ، فإن عملاق الغاز هو الأسرع في نظام النجوم لدينا. يقوم المشتري بتدوير أقل بقليل من 10 ساعات حول محوره الخاص. ولكي نكون أكثر دقة ، فإن اليوم الكوني على سطح العملاق الغازي هو 9 ساعات و 55 دقيقة ، في حين أن عام Jupiterian يدوم 10،475 يوم للأرض. بسبب هذه الميزات لموقع محور الدوران ، لا توجد مواسم على المشتري.
عند نقطة الاقتراب الأقرب ، يقع Jupiter على مسافة 740 مليون كيلومتر من كوكبنا. هذا المسلك الفضاء الحديثة تحلق في الفضاء بسرعة 40،000 كيلومتر في الساعة ، وتغلب بطرق مختلفة. تم إطلاق أول مركبة فضائية في اتجاه المشتري "بايونير 10" في مارس 1972. وكانت آخر المركبات ، التي أطلقت في اتجاه المشتري ، هي المسبار الأوتوماتيكي "جونو". تم إطلاق مسبار الفضاء في 5 أغسطس 2011 ، وبعد خمس سنوات فقط في صيف عام 2018 وصل إلى مدار "الكوكب الملك". خلال الرحلة ، صنع جهاز يونونا مسارًا طوله 2.8 مليار كيلومتر.
سواتل كوكب المشتري: لماذا يوجد الكثير؟
ليس من الصعب تخمين أن هذه الأبعاد المثيرة للإعجاب في الكوكب تحدد وجود حاشية كبيرة. من خلال عدد الأقمار الصناعية الطبيعية ، لا يوجد لدى المشتري قيمة. هناك 69 منهم. في هذه المجموعة ، هناك أيضا عمالقة حقيقيون ، يمكن مقارنتهم بحجم كوكب كامل وصغير جدا ، وبالكاد يمكن رؤيتهم بمساعدة التلسكوبات. لدى المشتري حلقات خاصة به ، تشبه نظام حلقات زحل. أصغر عناصر الجسيمات ، التي تم التقاطها من قبل المجال المغناطيسي للكوكب مباشرة من الفضاء أثناء تكوين الكوكب ، أصبحت حلقات المشتري.
يرجع هذا العدد الكبير من الأقمار الصناعية إلى حقيقة أن المشتري لديه أقوى حقل مغناطيسي ، والذي له تأثير كبير على جميع الأجسام المجاورة. إن قوة الجذب لعملاق الغاز هائلة لدرجة أنها تسمح للمشتري أن يحافظ على نفسه حول هذه العائلة الواسعة من الأقمار الصناعية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عمل المجال المغناطيسي للكوكب يكفي لجذب كل الأجسام الفضائية المتجولة. يقوم المشتري بوظيفة درع الفضاء في النظام الشمسي ، حيث يصطاد المذنبات والكويكبات الكبيرة من الفضاء الخارجي. إن وجود الكواكب الداخلية الهادئة نسبيًا يتم تفسيره بدقة من خلال هذا العامل. إن الغلاف المغناطيسي لكوكب ضخم أكثر قوة من الحقل المغناطيسي للأرض عدة مرات.
وللمرة الأولى ، التقى غاليليو غاليلي بسواتل عملاق الغاز عام 1610. في تلسكوبه ، رأى العالم أربعة أقمار صناعية تتحرك في وقت واحد حول كوكب ضخم. هذه الحقيقة أكدت فكرة النموذج الشمسي الشمسي للنظام الشمسي.
حجم هذه الأقمار الصناعية ، التي يمكن أن تتنافس مع بعض الكواكب في النظام الشمسي ، مدهش. على سبيل المثال ، يكون القمر الصناعي Ganymede أكبر حجمًا من عطارد ، أصغر كوكب في النظام الشمسي. عدد قليل من الزئبق هو الأضعف والأقمار الصناعية العملاقة أخرى - Callisto. السمة المميزة للنظام الساتلي للمشتري هي أن جميع الكواكب التي تدور حول العملاق الغازي تمتلك بنية متينة.
أحجام أكثر أقمار المشتري شهرةً هي كالتالي:
- يبلغ قطر غانيميد 5260 كيلومتراً (يبلغ قطر عطارد 4879 كيلومتراً) ؛
- كاليستو يبلغ قطرها 4820 كم.
- قطر Io يساوي 3642 كم.
- يبلغ قطر قطرها 3122 كم.
بعض الأقمار الصناعية هي أقرب إلى الكوكب الأم ، والبعض الآخر - أبعد. تاريخ ظهور مثل هذه الأقمار الصناعية الطبيعية الكبيرة لم يتم الكشف عنها بعد. ربما نحن نتعامل مع كواكب صغيرة كانت تدور مرة واحدة مع المشتري في الحي. الأقمار الصناعية الصغيرة هي أجزاء من المذنبات المدمرة التي تصل إلى النظام الشمسي من سحابة أورت. مثال على ذلك سقوط جوبيتر للمذنب شوميكر-ليفي ، الذي تمت ملاحظته في عام 1994.
إنها سواتل المشتري التي تمثل الأشياء التي تهم العلماء ، لأنها أكثر قابلية للوصول ومتشابهة في بنية كواكب المجموعة الأرضية. يمثل عملاق الغاز نفسه بيئة معادية للبشرية ، حيث لا يمكن تصور وجود أي أشكال حياة معروفة.
