Jowisz to piąta planeta od Słońca, największa w Układzie Słonecznym. Smugi i zawirowania na jego powierzchni to zimne, nawiane wiatrem chmury amoniaku i wody. Atmosfera składa się głównie z helu i wodoru, a słynna Wielka Czerwona Plama to gigantyczna burza większa od Ziemi, która trwa setki lat. Jowisza otaczają 53 potwierdzone księżyce, a także 14 tymczasowych, w sumie 67. Naukowców najbardziej interesują cztery największe obiekty odkryte w 1610 r. przez Galileo Galilei: Europa, Callisto, Ganimedes i Io. Jowisz również ma trzy pierścienie, ale są one bardzo trudne do zauważenia i nie tak eleganckie jak pierścienie Saturna. Planeta nosi imię najwyższego rzymskiego boga.
Porównawcze rozmiary Słońca, Jowisza i Ziemi
Planeta jest odsunięta od światła średnio o 778 milionów km, czyli 5,2 jednostki astronomicznej. Z tej odległości światło potrzebuje 43 minut, aby dotrzeć do gazowego giganta. Wielkość Jowisza w porównaniu do Słońca jest tak imponująca, że ich barycentrum rozciąga się poza powierzchnię gwiazdy o 0,068 jej promienia. Planeta jest znacznie większa niż Ziemia i znacznie mniejszagęsty. Ich objętość jest skorelowana jako 1:1321, a masa - jako 1:318. Od środka do powierzchni rozmiar Jowisza w km wynosi 69911. To 11 razy więcej niż nasza planeta. Wielkość Jowisza i Ziemi można porównać w następujący sposób. Gdyby nasza planeta była wielkości pięciocentówki, gazowy gigant byłby wielkości piłki do koszykówki. Rozmiary średnicy Słońca i Jowisza odnoszą się do 10:1, a masa planety to 0,001 masy oprawy.
Orbita i obrót
Gazowy gigant ma najkrótszy dzień w Układzie Słonecznym. Pomimo wielkości Jowisza dzień na planecie trwa około 10 godzin, a rok, czyli obrót wokół Słońca, zajmuje około 12 lat ziemskich. Równik jest nachylony w stosunku do swojej trajektorii orbitalnej tylko o 3 stopnie. Oznacza to, że Jowisz obraca się niemal pionowo i nie ma tak wyraźnych zmian w porach roku, które występują na naszej i innych planetach.
Formacja
Planeta uformowała się wraz z całym Układem Słonecznym 4,5 miliarda lat temu, kiedy grawitacja spowodowała jej powstanie z wirującego pyłu i gazu. Rozmiar Jowisza wynika z faktu, że przechwycił większość masy pozostałej po uformowaniu się gwiazdy. Jego objętość jest dwukrotnie większa niż reszta materii innych obiektów w Układzie Słonecznym. Jest zrobiony z tego samego materiału co gwiazda, ale Jowisz nie urósł na tyle, by wywołać reakcję fuzji. Około cztery miliardy lat temu gazowy gigant znalazł się na swojej obecnej pozycji w zewnętrznym Układzie Słonecznym.
Struktura
Kompozycja Jowisza jest podobna do składu Słońca - głównie helu i wodoru. Głęboko w atmosferze wzrasta ciśnienie i temperatura, sprężając gazowy wodór w ciecz. Z tego powodu Jowisz ma największy ocean w Układzie Słonecznym, składający się z wodoru zamiast wody. Naukowcy uważają, że na głębokościach, być może w połowie drogi do środka planety, ciśnienie staje się tak duże, że elektrony są wyciskane z atomów wodoru, zamieniając je w ciekły metal przewodzący prąd elektryczny. Gwałtowny obrót gazowego giganta powoduje w nim prądy elektryczne, generujące silne pole magnetyczne. Nadal nie wiadomo, czy planeta ma solidne jądro centralne, czy też jest to gęsta, bardzo gorąca zupa z minerałów żelaza i krzemianów (takich jak kwarc) o temperaturze do 50 000 °C.
Powierzchnia
Jako gazowy gigant Jowisz nie ma prawdziwej powierzchni. Planeta składa się głównie z wirujących gazów i cieczy. Ponieważ statek kosmiczny nie może wylądować na Jowiszu, nie może też odlecieć bez szwanku. Ekstremalne ciśnienia i temperatury głęboko wewnątrz planety zmiażdżą, stopią i wyparują statek, który spróbuje w nią uderzyć.
Atmosfera
Jowisz wygląda jak kolorowy gobelin z pasm chmur i plam. Planeta gazowa prawdopodobnie ma na swoim „niebie” trzy oddzielne warstwy chmur, które łącznie rozciągają się na około 71 km. Górny składa się z lodu amoniakalnego. Warstwa środkowa najprawdopodobniej jest utworzona przez kryształy wodorosiarczku amonu, a warstwę wewnętrzną tworzą lód wodny i para wodna. Jasnykolory grubych pasów na Jowiszu mogą być emisją gazów zawierających siarkę i fosfor unoszących się z jego wnętrza. Szybka rotacja planety tworzy silne prądy wirowe, dzieląc chmury na długie ciemne pasy i jasne strefy.
Brak solidnej powierzchni, która by je spowolniła, pozwala plamom słonecznym na Jowiszu utrzymywać się przez wiele lat. Planetę pokrywa kilkanaście dominujących wiatrów, niektóre osiągają prędkość 539 km/h na równiku. Czerwona plama na Jowiszu jest dwa razy większa od Ziemi. Tworzenie się wirującego owalu obserwuje się na olbrzymiej planecie od ponad 300 lat. Niedawno trzy małe owale utworzyły małą Czerwoną Plamę, o połowę mniejszą od większego kuzyna. Naukowcy nie wiedzą jeszcze, czy te owale i wstęgi otaczające planetę są płytkie, czy sięgają daleko w głąb.
Potencjał na całe życie
Środowisko Jowisza prawdopodobnie nie sprzyja życiu, jakie znamy. Temperatury, ciśnienia i substancje, które charakteryzują tę planetę, są prawdopodobnie zbyt ekstremalne i śmiertelne dla żywych organizmów. Chociaż Jowisz jest mało prawdopodobnym miejscem dla żywych istot, tego samego nie można powiedzieć o niektórych z jego wielu księżyców. Europa to jedno z najbardziej prawdopodobnych miejsc do poszukiwania życia w naszym Układzie Słonecznym. Istnieją dowody na istnienie ogromnego oceanu pod lodową skorupą, który może podtrzymywać życie.
Satelity
Wiele małych i cztery duże satelity Jowisza tworzą miniaturowy układ słoneczny. Planeta 53potwierdzone satelity, a także 14 tymczasowych, w sumie 67. Te nowo odkryte satelity zostały zgłoszone przez astronomów i otrzymały tymczasowe oznaczenie przez Międzynarodową Unię Astronomiczną. Gdy ich orbity zostaną potwierdzone, zostaną wpisane na stałą listę.
Cztery największe księżyce - Europa, Io, Callisto i Ganimedes - zostały po raz pierwszy odkryte w 1610 roku przez astronoma Galileo Galilei przy użyciu wczesnej wersji teleskopu. Te cztery księżyce stanowią jedną z najbardziej ekscytujących dróg dzisiejszej eksploracji. Io jest najbardziej aktywnym wulkanicznie ciałem w Układzie Słonecznym. Ganimedes jest największym z nich (nawet większym niż planeta Merkury). Drugi co do wielkości księżyc Jowisza, Callisto, ma niewiele małych kraterów, co wskazuje na niewielką obecną aktywność powierzchniową. Ocean płynnej wody ze składnikami do życia może leżeć pod lodową skorupą Europy, co czyni ją kuszącym tematem do badań.
Pierścionki
Odkryte w 1979 roku przez sondę Voyager 1 NASA, pierścienie Jowisza były zaskoczeniem, ponieważ składały się z maleńkich ciemnych cząstek, które można zobaczyć tylko na tle Słońca. Dane z sondy Galileo sugerują, że system pierścieni może być utworzony przez pył meteoroidów międzyplanetarnych, które rozbiły się o małe satelity wewnętrzne.
Magnetosfera
Magnetosfera gazowego giganta jest obszarem kosmosu pod wpływem silnego pola magnetycznego planety. Rozciąga się na dystansie 1–3 mln km doSłońce, które jest 7–21 razy większe od Jowisza i zwęża się w kształcie ogona kijanki o 1 miliard km, osiągając orbitę Saturna. Ogromne pole magnetyczne jest 16-54 razy silniejsze niż ziemskie. Obraca się wraz z planetą i wychwytuje cząstki, które mają ładunek elektryczny. W pobliżu Jowisza wychwytuje hordy naładowanych cząstek i przyspiesza je do bardzo wysokich energii, tworząc intensywne promieniowanie, które bombarduje pobliskie satelity i może uszkodzić statek kosmiczny. Pole magnetyczne powoduje jedne z najbardziej spektakularnych zórz polarnych w Układzie Słonecznym na biegunach planety.
Badania
Chociaż Jowisz był znany od czasów starożytnych, pierwsze szczegółowe obserwacje tej planety zostały wykonane przez Galileo Galilei w 1610 roku przy użyciu prymitywnego teleskopu. A dopiero niedawno odwiedziły go statki kosmiczne, satelity i sondy. 10. i 11. Pionierzy, 1. i 2. Voyagers jako pierwsi polecieli na Jowisza w latach 70., a następnie Galileo został wysłany na orbitę gazowego giganta, a sonda została opuszczona do atmosfery. Cassini wykonała szczegółowe zdjęcia planety w drodze do pobliskiego Saturna. Następna misja Juno dotarła do Jowisza w lipcu 2016 r.
Wybitne wydarzenia
- 1610: Galileo Galilei dokonał pierwszej szczegółowej obserwacji planety.
- 1973: Pierwszy statek kosmiczny Pioneer 10 przekroczył pas asteroid i przeleciał obok gazowego giganta.
- 1979: Podróżnicy 1 i 2 odkrywają księżyce w nowiu, pierścienie i aktywność wulkaniczną na Io.
- 1992: Ulisses przeleciał obok Jowisza 8 lutego. Grawitacja zmieniła trajektorię statku kosmicznego z dala od płaszczyzny ekliptyki, wprowadzając sondę na jej ostateczną orbitę nad południowym i północnym biegunem Słońca.
- 1994: Kometa Shoemaker-Levy zderzyła się na południowej półkuli Jowisza.
- 1995-2003: Sonda Galileo zrzuciła sondę w atmosferę gazowego giganta i przeprowadziła długoterminowe obserwacje planety, jej pierścieni i księżyców.
- 2000: Cassini zbliżyła się do Jowisza najbliżej Jowisza na odległość około 10 milionów km, robiąc bardzo szczegółowe, kolorowe zdjęcie mozaikowe gazowego giganta.
- 2007: Zdjęcia wykonane przez sondę New Horizons NASA w drodze do Plutona pokazują nowe perspektywy burz atmosferycznych, pierścieni, wulkanicznego Io i lodowatej Europy.
- 2009: Astronomowie zaobserwowali wpływ komety lub asteroidy na południową półkulę planety.
- 2016: Wystrzelona w 2011 roku Juno przybyła na Jowisza i zaczęła prowadzić dogłębne badania atmosfery planety, jej głębokiej struktury i magnetosfery, aby odkryć jej pochodzenie i ewolucję.
Popkultura
Sama wielkość Jupitera rywalizuje z jego znaczącą obecnością w popkulturze, w tym w filmach, programach telewizyjnych, grach wideo i komiksach. Gazowy gigant stał się głównym bohaterem filmu science fiction sióstr Wachowskich Jowisz wznoszący się, a różne księżyce planety stały się domem dla Atlasu chmur, Futuramy, Halo i wielu innych filmów. W Faceci w czerni, kiedy agent Jay (Will Smith) opowiada o jednym zjego nauczycielka wydawała się pochodzić z Wenus, agentka Kay (Tommy Lee Jones) odpowiedziała, że w rzeczywistości pochodzi z jednego z księżyców Jowisza.
