Юпитер. Характеристики орбиты и планеты

1.

ЮПИТЕР – ЦАРЬ ПЛАНЕТ

2.

Луна и Юпитер 13.02.2024

3.

Юпитер и галилеевы спутники
в бинокль 22.06.2009
Юпитер в телескоп
14.03.2004

4.

Юпитер в Древнем мире
Древний Египет:
Себа-Реси-Эн-Пет, Хор-уп-Сета
(Хор, соединяющий обе Земли;
Хор, открывающий тайну;
Южная звезда неба)

5.

Юпитер в Древнем мире
Междуречье:
Мул-саг-ме-гар
Мул-Баббар (белая звезда)
Мардук, Бел (Ваал), Нибиру
«Муль апин» (II тыс. до н.э.

6.

Юпитер в культурах мира
Древняя Греция: Фаэтон (лучезарный),
звезда Зевса
Древний Рим: Юпитер
Северная Европа: Тор, Доннер
Иудея: Гад (удача), Ваал (царь)
Персия: Ахурамазда
Китай: Суй-син (звезда года), Древесная звезда
Япония: Мокусэй (деревянный)
Аравия: Муштари (щедрость)
Индия: Брихаспати (господин роста)
Инки: Пирва (склад)

7.

Юпитер на гробнице
Антиоха I Коммагенского
Антиох I Коммагенский (69-38 гг. до н.э.)
Гробница в Немруд-Даг
(верховья Евфрата)
Гороскоп коронации:
7 июля 62 до н.э.
Марс, Меркурий,
Юпитер (Фаэтон Диос)
и Луна во Льве

8.

Юпитер на «гемме Марка Аврелия»
Марк Аврелий (2 век н.э.)
Гемма 27 ноября 105 г. до н.э.

9.

Юпитер в Откровении
Иоанна Богослова (кон. I в. н.э.)
«Откровение Иоанна Богослова» (гл. 6):
2 Я взглянул, и вот, конь белый, и на нем всадник,
имеющий лук, и дан был ему венец; и вышел он [как]
победоносный, и чтобы победить.
3 И когда он снял вторую печать, я слышал второе
животное, говорящее: иди и смотри.
4 И вышел другой конь, рыжий; и сидящему на нем дано
взять мир с земли, и чтобы убивали друг друга; и дан
ему большой меч.
5 И когда Он снял третью печать, я слышал третье
животное, говорящее: иди и смотри. Я взглянул, и вот,
конь вороной, и на нем всадник, имеющий меру в руке
своей.
6 И слышал я голос посреди четырех животных,
говорящий: хиникс пшеницы за динарий, и три хиникса
ячменя за динарий; елея же и вина не повреждай.
7 И когда Он снял четвертую печать, я слышал голос
четвертого животного, говорящий: иди и смотри.
8 И я взглянул, и вот, конь бледный, и на нем всадник,
которому имя "смерть"; и ад следовал за ним; и дана
ему власть над четвертою частью земли - умерщвлять
мечом и голодом, и мором и зверями земными.
/15.09.98/

10.

Юпитер в культуре и искусстве
«Микромегас» (1752) Вольтера (1694-1778):
главные герои по пути на Землю посещают Юпитер, где
«узнали множество прелюбопытнейших тайн, которые давно
уже были бы опубликованы у нас, не сочти господа
инквизиторы кое-какие положения несколько сомнительными»

11.

Юпитер в культуре и искусстве
Дж. Пибади «Мир чудес» (1838)
Дж.Дж. Астор IV «Путешествия в другие
миры» (1894)
Б. Красногорский, Д. Святский «Острова
эфирного океана» (1914)
Э. Скримсур «Совершенный мир» (1922)
Э. Гамильтон «Завоевание двух миров»
(1932)
Э.Р. Берроуз «Люди-скелеты Юпитера»
(1943)
К. Саймак «Город» (1952)
А. и Б. Стругацкие «Путь на Амальтею»
(1959)
А. Кларк «Встреча с медузой» (1972)
А. Кларк «2010: Одиссея 2» (1982)

12.

Юпитер в культуре и искусстве
Г. Нисский «Первая звездочка» (1957):
конец февраля 1956

13.

Галилео Галилей открыл спутники Юпитера
(1610), Симон Марий (1609) не опубликовал
наблюдения.
«Диалог о двух главнейших системах мира» (1632)

14.

Джованни Кассини наблюдал пятна и полосы на «поверхности» Юпитера
(1660-е).
Оле Рёмер в 1671 обнаружил, что истинное положение галилеевых
спутников не совпадает с расчетным, причем величина отклонения
зависела от положения Земли, и сделал вывод о конечности скорости
света (215000 км/с – современное значение 299792 км/с)

15.

16.

Характеристики орбиты и планеты:
R = 7,4е10^8 - 8,2е10^8 км
e = 0,049
Т = 4332,589 сут. (11,8618 г.)
S = 398,88 сут.
Спутники = 95
r (ср.) = 69911 км (11,2 земного)
М = 317,8 земной
g = 2,535
t = 9,925 ч.
А = 0,52
m = –1,61 - –2,94
d = 29,8” - 50,1”
i = 3,13° (смены времен года нет)

17.

Противостояния:
Противостояния каждые 13 месяцев
(398,88 суток).
Великие противостояния (3,95 а.е.) –
1 раз в 12 лет (m ярче –2,9, d = 50,1”):
26.09.2022
1.10.2034
6.10.2046
11.10.2058

18.

Масса планеты превышает в 2,47 раза массы всех
остальных планет, в 317,8 раз превышает массу Земли и
меньше в 1000 раз массы Солнца. Чтобы Юпитеру стать
звездой, необходимо увеличить его массу в 75 раз

19.

Инфракрасный диапазон:
Юпитер в инфракрасном диапазоне излучает энергии на 60% больше, чем
получает от Солнца. Размер Юпитера уменьшается на 2 см в год. Во
время образования Юпитер был в 2 раза больше, а температура выше

20.

Коротковолновый диапазон:
Гамма-, рентгеновское и ультрафиолетовое излучение в
основном связано с полярными сияниями на Юпитере

21.

Радиодиапазон:
Юпитер – самый мощный после Солнца радиоисточник Солнечной
системы

22.

Магнитное поле Юпитера самое
мощное среди планет Солнечной
системы и в 18 тысяч раз
мощнее земного. Генерируется
во внешнем ядре планеты,
состоящем из металлического
водорода. МПЮ – диполь,
полюса которого совпадают с
одноименными полушариями, и
с наклоном примерно на 10
градусов. Размеры МПЮ
огромны, выходят за орбиту
Сатурна. На его строение влияет
Ио, выбрасывая до тонны
ионизируемого вещества
ежесекундно. МПЮ вызывает
мощные полярные сияния,
зависящие от солнечного ветра.
В радиационных поясах
Юпитера «Галилео» получил
дозу радиации в 25 раз
превышающую смертельную
для человека

23.

Атмосфера Юпитера

24.

Распространённость элементов в
соотношении
с водородом на Юпитере и Солнце
Элемент
Солнце
Юпитер/Солнце
He/H
0,0975
0,807 ± 0,02
Ne/H
1,23⋅10−4
0,10 ± 0,01
Ar/H
3,62⋅10−6
2,5 ± 0,5
Kr/H
1,61⋅10−9
2,7 ± 0,5
Xe/H
1,68⋅10−10
2,6 ± 0,5
C/H
3,62⋅10−4
2,9 ± 0,5
N/H
1,12⋅10−4
3,6 ± 0,5 (8 бар)
3,2 ± 1,4 (9—12 бар)
O/H
8,51⋅10−4
0,033 ± 0,015 (12 бар)
0,19—0,58 (19 бар)
P /H
3,73⋅10−7
0,82
S/H
1,62⋅10−5
2,5 ± 0,15
Атмосферное давление:
20-220 кПа
Основной состав атмосферы:
водород 89,8%
гелий 10,2%
метан 0,3%
аммоний 0,026%
дейтерид водорода 0,003%
этан 0,0006%
вода 0,0004%

25.

Зоны, пояса и вихри

26.

Зоны, пояса и вихри
Северный полюс
Южный полюс

27.

Изменения в атмосфере Юпитера
2009
2010

28.

Большое Красное Пятно
Грозы на Юпитере

29.

Внутреннее строение Юпитера
I. Атмосфера:
1) внешний слой (водород)
2) средний слой (водород, гелий)
3) нижний слой (водород, гелий,
аммиак, гидросульфид аммония, вода)
с тремя слоями облаков:
- верхний (обледеневший аммиак, -145
градусов, 1 атм)
- средний (кристаллы гидросульфида
аммония)
- нижний (водяной лед, жидкая вода, 130 градусов, 1 атм)
II. Слой металлического водорода
(глубина 30-50 тыс. км, 6300-21000 К,
200-4000 ГПа)
III. Каменное ядро (диаметр 20 тыс. км)

30.

Спутники Юпитера и троянские астероиды
Рассмотрим на отдельном занятии, посвященном спутникам больших
планет Солнечной системы

31.

Кольца Юпитера
Предсказаны в 1960 С. Всехсвятским, открыты «Вояджером-1» в
1979. Состав – пыль со спутников и вулканическая деятельность
Ио. Радиус до 226 тыс. км, толщина 30-300 км (у гало 12500 км).

32.

Столкновения с Юпитером
Юпитер – наш спаситель. Он
большой «кометосос».
Июль 1994 – падение фрагментов
кометы Шумейкеров-Леви 9 (21
фрагмент до 2 км, скорость 64 км/с)
Другие зафиксированные падения:
19.07.2009, 3.06.2010, 20.08.2010,
17.03.2016, 13.09.2021

33.

Исследования Юпитера космическими аппаратами
Отправить космический аппарат
к Юпитеру очень сложно.
Требуются огромные затраты
энергии. Юпитер не имеет
твердой поверхности для
посадки. При погружении в
атмосферу аппараты
раздавливаются огромным
давлением. Поэтому все миссии
– пролетные, орбитальные или
атмосферные. Еще одна
проблема – радиационное
облучение

34.

Исследования Юпитера космическими аппаратами
«Пионер-10» (3.03.1972). Пролет 12.1973
«Пионер-11» (6.04.1973). Пролет 12.1974
Изучено строение атмосферы планеты,
обнаружены магнитосфера и радиационные
пояса, измерен тепловой поток планеты,
уточнены масса Юпитера и плотность
спутников, фотографирование планеты и
спутников. Минимальное расстояние 132000 и
42800 км

35.

Исследования Юпитера космическими аппаратами
«Вояджер-1» (5.09.1977). Пролет 03.1979
«Вояджер-2» (20.08.1977). Пролет 07.1979
Обнаружены кольца Юпитера, сложные вихри
в атмосфере, открыты вулканизм на Ио,
трещины во льдах Европы, тектоника
Ганимеда, кратеры на Каллисто, открыты
новые спутники Юпитера, проведено
фотографирование планеты и спутников.
Минимальное расстояние 349000 и 721700 км

36.

Исследования Юпитера космическими аппаратами
«Улисс» (6.10.1990). Пролет 02.1992, 02.2004
Измерения магнитного поля Юпитера,
обнаружены потоки электронов. Минимальное
расстояние над Северным полюсом Юпитера
451000 км от центра планеты

37.

Исследования Юпитера космическими аппаратами
«Кассини-Гюйгенс» (15.10.1997). Пролет 12.2000
Фотографирование атмосферы Юпитера с
разрешением деталей 60 км, изучение
циркуляции атмосферы, инфракрасное
изучение колец Юпитера

38.

Исследования Юпитера космическими аппаратами
«Новые горизонты» (19.01.2006). Пролет 02.2007
Фотографирование планеты и спутников,
вулканизма на Ио, уточнение орбит внутренних
спутников, изучение магнитосферы и колец
Юпитера. Минимальное расстояние 2,3 млн км

39.

Исследования Юпитера космическими аппаратами
«Галилео» (18.10.1989 – 21.09.2003). Выход на
орбиту 12.1995. Атмосферный зон 7.12.1995
Несколько пролетов вокруг спутников,
фотографирование планеты и спутников,
наблюдение падения кометы ШумейкеровЛеви, наблюдение аммиачных облаков,
вулканизма на Ио, открытие жидкого океана на
Европе, магнитного поля у Ганимеда, изучение
магнитосферы и колец Юпитера

40.

Исследования Юпитера космическими аппаратами
«Юнона» (5.08.2011). Выход на полярную
орбиту 07.2016
Изучение структуры планеты, гравитационного
поля, магнитосферы у полюсов, атмосферных
потоков, фотографирование планеты и
спутников. 29.09.2022 пролет над поверхностью
Европы на высоте 352 км

41.

Отмененные миссии к Юпитеру
«Циолковский» (СССР, РФ, кон. 1980-1990-е). Пролет мимо Юпитера
«Europa Orbiter» (США, 2002). Высадка на поверхность Европы криобота
и гидробота
«Jupiter Icy Moons Orbiter» (США, 2005). Исследование спутников
Юпитера

42.

Планируемые миссии к Юпитеру
«Europa Jupiter System Mission» (США, Европа, 2020-е). Исследование
Юпитера и галилеевых спутников, поиск возможной жизни на спутниках
«Jupiter Icy Moons Explorer» (Европа, РФ, 2020-е). Исследование
спутников Юпитера, посадка на Ганимед

43.

Пилотируемые миссии к Юпитеру и колонизация?

44.

Смотрим фильм «Странники»
и
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!