المشتري هو الكوكب الخامس من الشمس. منذ الاكتشاف ، تمكن الناس بالفعل من دراسته بشكل كاف وتقديم صورة كاملة.
نظرة عامة على المشتري
المشتري هو الكوكب الخامس من الشمس وينتمي إلى مجموعة عمالقة الغاز. حصل الكائن على اسمه تكريما للإله الروماني القديم الذي يحكم السماء والآلهة الأخرى.
خلال وجوده ، تمكن الكوكب من الحصول على عدد كبير من الأقمار الصناعية. في الوقت الحالي ، يبلغ عددهم 79. نظرًا لحجمه المثير للإعجاب ، لاحظ المشتري القديم من قبل كبار السن: في اليونان كان يطلق عليه "نجمة زيوس" ، وقد وصف علماء الفلك من الصين بالتفصيل مسار العملاق لمدة اثني عشر عامًا.
بين المشتري كوكب زحل والمريخ. يتكون هيكل الكوكب من الغلاف الجوي وعدة طبقات والنواة. والمجال المغناطيسي للجسم السماوي له شكل قرص مسطح.
حقيقة مثيرة للاهتمام: المشتري لديه إشعاع الخلفية المتزايدة. تلقت المركبة الفضائية جاليليو في المدار جرعة إشعاعية أعلى بنسبة 2500 ٪ من المستوى الحرج للأرض.
في عام 1979 ، باستخدام مسبار Voyager-1 ، وجد أن المشتري لديه حلقات ، يمكنك رؤيتها فقط من مسافة قريبة.
الحجم
يبلغ نصف قطر المشتري 69911 كم ، مما يجعله أكبر كوكب في النظام الشمسي. للمقارنة ، في ثاني أكبر جسم سماوي - زحل ، هذه المعلمة 57350 كم.
يشرح العلماء الحجم الكبير لكوكب المشتري من حيث أنه أول كوكب بدأ يتشكل في محيط الشمس. لقد امتصت معظم المواد والغازات التي كانت حول النجوم قبل مليارات السنين. في وقت لاحق ، بدأت الرياح الشمسية في تفريق كل شيء حولها ، لكن المشتري كان قادرًا على إبقاء بعض الأشياء بالقرب منه.
حقيقة مثيرة للاهتمام: كتلة المشتري ضعف هذه المعلمة لمجموع جميع الأجسام في النظام الشمسي ، دون احتساب النجم نفسه.
نظرًا لحجمها ، فإن المشتري مرئي بوضوح في السماء. يعكس سطحها أشعة الشمس ، ولهذا السبب يمكن رؤيتها في الليل على أنها بقعة بيضاء. أخطأت الحضارات القديمة في أنه نجم بسبب التوهج اللامع.
يحتوي العملاق على عدد كبير من المواد ، ويوجد الكثير منها أيضًا على أشياء أخرى في النظام الشمسي. يشير هذا مرة أخرى إلى أن المشتري قد يكون أول كوكب. أيضا على أسطحها وفي الأمعاء هناك العديد من العمليات التي يمكن العثور عليها في الأجرام السماوية الأخرى.
مدار المشتري
يدور الكوكب حول الشمس في مسار بيضاوي. يكمل ثورة كاملة حول الشمس في ما يقرب من 12 سنة أرضية. يبلغ متوسط المسافة للنجم 778 مليون كيلومتر. تبلغ سرعته في الفضاء 46800 كم / ساعة ، ويتزامن ناقل الاتجاه مع معظم كواكب النظام. فقط فينوس وأورانوس يتحركان في الاتجاه المعاكس.
الخصائص الفيزيائية للمشتري
نظرًا لأن المشتري قد دمج خصائص العديد من الكواكب ، فإنه يتميز بخصائص فيزيائية مثيرة للاهتمام:
- تضغط الطبقة العليا لسحب الكوكب على جو واحد ، وتكون درجة الحرارة على سطحها -107 درجة مئوية ؛ عند تعميقه بمقدار 146 كم ، يزداد الضغط إلى 22 جوًا ، وترتفع درجة الحرارة إلى +156 درجة مئوية ؛
- يبلغ متوسط قطر الكوكب 139،822 كم ، وهو أحد عشر أرضيًا ؛
- تبلغ مساحة السطح 62.18 مليار متر مربع. كم؛
- بما أن المشتري عملاق غاز ، فإن كثافته منخفضة للغاية: 1.33 جم / سم مكعب ؛
- نظرًا لقوة الجاذبية العالية ، فإن تسارع الجاذبية هو 24.8 م / ث ؛
- كتلة الكوكب 1898 * E24 ، والتي تتجاوز الأرض بمقدار 318 مرة.
من نواح عديدة ، المشتري هو رائد بين كواكب النظام الشمسي.
التركيب والسطح والهيكل
المشتري هو خليط من المواد السائلة والغازية.تتكون طبقة الغلاف الجوي العملاقة بشكل رئيسي من الهيدروجين (92٪) والباقي هيليوم (8٪). أيضا ، جزء صغير من المواد فوق السطح هي الفوسفين والكبريت والإيثان والكربون والنيون وكبريتيد الهيدروجين والميثان.
تحت الغلاف الجوي توجد طبقة من الهيدروجين الغازي ، حيث يتم إذابة الهيليوم والمواد الأخرى أيضًا. عند التعمق في كوكب المشتري ، يمكنك أن تتعثر في الطبقة التالية من الكوكب ، والتي تتكون من هيدروجين سائل مع شوائب متشابهة. وأدناه مستوى الهيدروجين المعدني. في الواقع ، عملاق الغاز هو طبقة من الهيدروجين في حالات مختلفة مع وجود مواد أخرى فيها.
في صميم الجسم السماوي يوجد القلب ، ولا يزال العلماء لا يستطيعون الوصول إلى الاستنتاج النهائي سواء كان مستديرًا تمامًا أو له شكل صخري. ثبت وجودها في عام 1997 ، عندما تم اكتشاف الجاذبية على المشتري. وفقًا للتقديرات الأولية ، يتكون من الهيدروجين المعدني السائل والهليوم ، ويمكن أن تكون كتلته من 4 إلى 14 ٪ من الكوكب بأكمله.
من المفترض أيضًا أن تكون درجة الحرارة في مركز المشتري 35700 درجة مئوية ، والضغط 4500 جيجا باسكال. للمقارنة ، يعتقد أن درجة حرارة السطح 67 درجة مئوية ، والضغط 10 بار. يجب توضيح أن هذه ليست سوى بيانات نظرية ، وفي الواقع يمكن أن تكون المعلمات مختلفة تمامًا. تم الحصول على هذه القيم فقط على أساس الدراسات السطحية ودراسة الكوكب من مسافة كبيرة ، حيث أن المسابر الحديثة غير قادرة على الاقتراب من الطبقة العليا بسبب الإشعاع الكبير.
جو المشتري
تبلغ مساحة عملاق الغاز 1000 كم ، حيث يتراوح الضغط من 20 إلى 220 كيلو باسكال ، وهو مؤشر مرتفع إلى حد ما. معظم المواد الموجودة فوق السطح هي هيدروجين (90٪) ، وثاني أكبر عنصر هيليوم (10٪). أيضا ، يتم احتساب نسبة صغيرة من المواد الأخرى.
يقسم الفلكيون الغلاف الجوي إلى الطبقات التالية (من الأعلى إلى الأسفل):
- اكزوسفير.
- الغلاف الحراري.
- الستراتوسفير.
- تروبوبوز.
- التروبوسفير.
يبقى تكوين المستويات دون تغيير تقريبًا ، فقط تختلف درجة الحرارة والضغط. علاوة على ذلك ، إذا زادت المعلمة الأولى تدريجيًا ، تنخفض الثانية. بشكل منفصل ، يمكن تمييز طبقة من التروبوسفير ، حيث تظهر الشفق بسبب فقدان الحرارة الكبير.
حقيقة مثيرة للاهتمام: سرعات الرياح في الغلاف الجوي للمشتري يمكن أن تصل إلى 600 كم / ساعة.
بسبب التغيرات في درجة الحرارة ، وهيمنة الهيدروجين والضغط العالي ، يلاحظ العلماء بشكل دوري الشفق عند كلا القطبين.
الطقس على المشتري
تسير الأعاصير والعواصف التي يمكن أن تسافر على كوكب الأرض بسرعة تصل إلى 600 كم / ساعة باستمرار على سطح المشتري. علاوة على ذلك ، يمكن أن يختلف موضعها وشكلها بشكل كبير حتى في غضون بضع ساعات. تجسيد واضح لجميع أعمال العنف التي يمكن أن تحدث على هذا الكوكب هي النقطة الحمراء - عاصفة عملاقة يمكن رؤيتها تمامًا بدون نهج قوي. تشير التقديرات إلى أنها استمرت لعدة قرون من الأرض.
معظم الكوكب مغطى بسحب كثيفة من الأبيض والبني. وهي خطوط ممتدة ذات حدود واضحة وتتحرك بسرعات فردية. يطلق عليها علماء الفلك مناطق استوائية. يظهر تكوين العصابات بسبب الاتجاهات الفوضوية للهواء الموجود على ارتفاعات مختلفة.
هناك مناطق في عملاق الغاز حيث يتدفق الهواء لأسفل. هذه المناطق ذات لون بني داكن وتسمى أحزمة. أيضا ، بسبب طبيعة الهواء ، هناك مناطق بيضاء تسمى مناطق.
في الواقع ، الطقس على كوكب المشتري هو عاصفة لا نهاية لها من السحب التي لا يمكن اختراقها والتي لها حجم ودرجة حرارة وضغط معين.
درجة حرارة كوكب المشتري
كل طبقة من طبقات الكوكب لها درجة حرارة معينة. أيضا ، يمكن أن تختلف هذه المعلمة بشكل كبير داخل نفس المستوى ، اعتمادًا على الظروف.علاوة على ذلك ، نظرًا لاستحالة دراسة تفصيلية للمشتري بسبب الإشعاع الكبير ، يمكن للعلماء في بعض الأحيان أن يفترضوا فقط الظروف الحرارية الموجودة في منطقة معينة.
ويعتقد أن قلب عملاق الغاز ساخن للغاية ، وداخله يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 35،700 درجة مئوية. حولها طبقة سميكة من الهيدروجين المعدني السائل. لا يزال الفلكيون لا يستطيعون دراستها بشكل جيد. ومع ذلك ، فإن البيانات المتاحة كافية للتنبؤ بدرجة الحرارة المحتملة على هذا المستوى. يتطلب انتقال الهيدروجين المعدني من الصلب إلى السائل درجة حرارة عالية ، ولكن بسبب الضغط العالي الموجود على المشتري ، يكفي الحفاظ على هذه المعلمة في النطاق من 6000 إلى 21000 درجة مئوية.
على سطح العملاق ، تسود درجة الحرارة السلبية ، والتي يمكن أن تصل إلى -170 درجة. لا يختلف الغلاف الجوي السفلي كثيرًا في درجة الحرارة ، ومتوسطه هو -145.
على الطبقات العليا من السحب ، تبدأ من ارتفاع 320 كم ، تبدأ الخصائص الحرارية في الزيادة. وعلى حدود الغلاف الحراري والغلاف الخارجي (حوالي 1000 كم) ، يمكن أن تصل درجة الحرارة بالفعل إلى 600 درجة مئوية. لا يزال العلماء غير قادرين على تفسير لماذا ، عندما ترتفع من السطح ، تصبح الظروف المناخية في جو المشتري أكثر سخونة. وفقًا لجميع التوقعات ، يجب أن تنخفض درجة حرارة الطبقات العليا أو تحافظ على نفس المؤشرات كما في حالة التروبوبوز.
أقمار المشتري
يحتوي المشتري على 79 قمرًا صناعيًا ، وهو أكبر مؤشر بين كواكب النظام الشمسي. اكتشف غاليليو أولها في عام 1610 باستخدام التلسكوب الذي اخترعه. عندما شاهد الكوكب من خلال العدسات ، لاحظ على الفور تقريبًا أربع نقاط مشرقة تقع بالقرب من العملاق. والمثير للدهشة أنهم كانوا على نفس الخط ، لكنهم تحركوا تدريجيًا حول الكوكب.
حقيقة مثيرة للاهتمام: سمح اكتشاف الأقمار الصناعية لغاليليو بإثبات أنه ليس كل الأجسام في الكون تدور حول الأرض. وبسبب هذا ، اضطهدته الكنيسة الكاثوليكية ، التي ادعت أن الكوكب الثالث من الشمس هو مركز الكون.
الألقاب الأربعة الأولى كانت تسمى "جاليلي" ، وتشمل:
- وعن. أقرب جرم سماوي للمشتري يبلغ قطره 6462 كم. نظرًا لمحتوى الكبريت العالي ، فإن سطحه له لون أصفر ، وهناك أكثر من 400 بركان نشط عليه ، وهو مؤشر قياسي بين جميع أجسام النظام الشمسي.
- أوروبا. يشتهر هذا القمر الصناعي بسطحه الأملس. يبلغ قطر الجسم السماوي 3،120 كم ، ولا توجد فوهات عليه. ولكن هناك شقوق وخطوط ، ولهذا السبب تتمتع أوروبا بلون رمادي-بني.
- جانيميد. أكبر قمر صناعي في النظام الشمسي ، يبلغ قطره 5268 كم. يتكون السطح من مناطق تنتشر فيها الحفر ، وكذلك المناطق الصخرية. ظاهريا Ganymede رمادي بسبب صخور سيليكات وبحيرات الجليد. هناك افتراض أنه تحت الجليد يوجد ماء في حالة سائلة.
- كاليستو. يبلغ قطر القمر الصناعي 4،820 كم ويتكون من الجليد والصخور. نظرًا لعدم وجود خلفية إشعاعية قوية حولها ، لا يستبعد الأشخاص التركيب المستقبلي لمحطة لدراسة المشتري.
بعد الأقمار الصناعية الأربعة التي اكتشفها غاليليو ، بدأت تدريجياً إضافة سواتل جديدة إلى قائمتهم. درس الفلكيون بنشاط الكوكب الخامس واكتشفوا أجسامًا تأثرت بجاذبيته.
بقعة حمراء كبيرة
نظرًا لحقيقة دوران المشتري بسرعة كبيرة حول محوره ، تظهر الأعاصير بانتظام على سطحه ، والتي تتميز بسهولة بالألوان الفردية للسحب. إنها خطوط طويلة وأقسام أخرى تتحرك بسرعة عالية.
في عام 1664 ، وجد علماء الفلك بقعة حمراء كبيرة على سطح العملاق. إنها عاصفة كبيرة لم تتوقف بعد.
حقيقة مثيرة للاهتمام: حجم البقعة الحمراء ضعف حجم الأرض.
ومع ذلك ، أظهرت الملاحظات طويلة المدى أنه بدءًا من عام 1930 ، بدأ الإعصار في الانخفاض تدريجيًا. علاوة على ذلك ، مع كل عام ، يحدث ضغط البقعة بشكل أسرع. ربما في غضون عقود قليلة سيكون من الصعب تمييزه دون زيادة قوية.
إشعاع
بسبب الضغط العالي داخل الكوكب ، الهيدروجين ، وهو المكون الرئيسي ، في حالة سائلة. تقوم إلكتروناتها بتوصيل الكهرباء بشكل مثالي ، والتي ، إلى جانب الدوران السريع للعملاق تولد مجالًا مغناطيسيًا قويًا. يجذب الجسيمات المشحونة الموجودة في الرياح والأقمار الشمسية للمشتري. بعضها يؤدي إلى ظهور الشفق عند أقطاب الكوكب ، والباقي يتسارع بسرعات عالية ، مما يخلق أحزمة مشعة. الإشعاع فيها هو الأقوى في النظام الشمسي.
حلقات المشتري
للمشتري حلقات ، على الرغم من أنها ليست ملحوظة مثل حلقات زحل. تتكون بشكل رئيسي من الغبار والفتات الصغيرة ، والتي يتم الاحتفاظ بها على حساب القوة الجذابة لعملاق الغاز.
ويعتقد أن حلقات المشتري قد تشكلت بسبب الاصطدام المتكرر لسواتلها بالكويكبات. من الصدمة ، طارت الأجسام الصغيرة إلى الفضاء الخارجي وجذبت من قبل الكوكب ، وشكلت سرعة دورانها السريعة حلقات منها.
المسافة إلى الشمس والأرض
الحد الأدنى للمسافة للنجم (الحضيض) هو 740.57 مليون كيلومتر ، والحد الأقصى (الأوج) 816.52 مليون كيلومتر. يقترب العملاق من الأرض على مسافة 588 مليون كيلومتر ، ويبتعد إلى 967 مليون كيلومتر. أفضل وقت لمشاهدة عملاق يحدث كل 13 شهرًا. على سبيل المثال ، في عام 2019 ، اقترب من الأرض في 10 يونيو ، وفي عام 2020 ، سيتم إغلاق المشتري في 10 يوليو.
فترة دوران المدار
يقوم المشتري بعمل ثورة كاملة حول الشمس في 4331 يومًا ؛ لهذا ، يتحرك بسرعة 13 كم / ثانية. يميل مدار العملاق بمقدار 6 درجات بالنسبة إلى خط الاستواء للشمس. علاوة على ذلك ، نظرًا لحجمه المثير للإعجاب ، فإن الكوكب لديه مركز كتلة مع النجم ، الذي يقع خارج النجم.
نظرًا لأن المشتري لديه ميل طفيف للمحور - 3.13 درجة فقط ، فلا يوجد تغيير في المواسم عليه.
أصل اسم الكوكب
نظرًا لأن المشتري مرئي بوضوح في السماء ، فقد أعطاه الناس في العصور القديمة أسماء مختلفة. أطلق الرومان على العملاق تكريما لإلههم من السماء والرعد. حتى عندما تم إدخال المسيحية على أراضي الدولة ، دخلت الأساطير القديمة حياة السكان بإحكام شديد لدرجة أنه كان من المستحيل القضاء عليها. تحول هذا الوضع مع علم الفلك. حتى الآن ، العديد من النجوم والكواكب والمجرات تحمل أسماء الآلهة القديمة ، والمشتري ليس استثناء.
عمر الكوكب
لا يمكنك أن تقول بالضبط متى ظهر المشتري بالضبط. بما أن الكوكب يتكون بالكامل من الغازات ، وأي تكنولوجيا تفشل بسرعة مع اقترابها من السطح ، ليس لدى العلماء طريقة لأخذ عينات من التربة وإجراء أي تحليلات.
يعتقد أن المشتري ظهر قبل 4.6 مليار سنة عندما تشكل النظام الشمسي. بعد انفجار المستعر الأعظم في الفضاء حيث توجد الكواكب الآن ، نشأت سحابة من الغاز والغبار. مارست موجة الانفجار ضغطًا قويًا عليه ، حيث بدأت الأختام تتشكل في أماكن معينة. تدريجيا ، تحولوا إلى كواكب.
كيف تم تكوين المشتري
تم تكوين المشتري من الهيدروجين والهيليوم ، اللذين كانا في الفضاء في المراحل الأولى من ظهور النظام الشمسي. اصطدمت الجسيمات الصغيرة بالتدريج مع بعضها البعض واندمجت في كل واحد حتى تحولت إلى عملاق غاز.
بما أن الكوكب كبير ، يقترح العلماء أنه ظهر أمام أجسام مجموعة الأرض ، حيث لم يمنعه شيء من امتصاص الغاز في الفضاء.
وفقًا للتقديرات الأولية ، تم تكوين المشتري على مدى عدة ملايين من السنين. تتجمع الغازات تدريجياً في وحدة واحدة ، وتشكل دائرة ذات أبعاد ضخمة.
تاريخ الدراسة
الكوكب مرئي بوضوح من الأرض ، والذي عرفوا بسببه عن وجوده في بابل في القرن الثامن قبل الميلاد. ابتكر بطليموس في القرن الثاني نموذجًا متمركزًا حول الأرض وقرر أن المشتري يقوم بثورة حول الأرض في 4332 يومًا. بعد ثلاثمائة سنة ، كرر عالم الرياضيات أرياباتا تجارب عالم الفلك وحدد فترة الدورة الدموية حتى ساعات.
في عام 1610 ، فحص غاليليو عملاق الغاز بواسطة تلسكوب واكتشف أربعة أقمار صناعية تدور حوله. دفع هذا العالم إلى فكرة أنه لا تتحرك جميع الأجرام السماوية حول الأرض. وبفضل هذا أيضًا ، ثبتت صحة نموذج مركزية الشمس ، الذي يدعي أن الكواكب تتحرك حول الشمس.
في ستينيات القرن السادس عشر ، بدأ عالم الفلك كاسيني دراسة المشتري ، والذي استخدم نموذجًا محسنًا من التلسكوب ، مما سمح بتحقيق تكبير أكبر. بعد 30 عامًا ، وصف بالتفصيل دوران العملاق حول محوره ، وحدد أيضًا مناطق في الغلاف الجوي تدور بسرعات مختلفة.
كان هاينريش شوابي أول من اكتشف البقعة الحمراء الكبرى في عام 1831. أعطى العالم الإعصار وصفًا تفصيليًا ، لكنه لم يكن لديه بيانات كافية لتفسير سبب تكوين هذه الظاهرة بدقة.
في عام 1892 ، تم اكتشاف القمر الصناعي الخامس للمشتري ألماتي. رصدها E. برنارد من خلال تلسكوب. في عام 1955 ، بسبب موجات الراديو وتفاعلها مع الأجسام في الفضاء ، تم تحديد سرعة الدوران الدقيقة لعملاق الغاز.
من النصف الثاني من القرن التاسع عشر حتى يومنا هذا ، تم إجراء مراقبة مستمرة للمشتري. يقوم علماء الفلك بجمع معلومات حول الكائن ومحاولة صنع صورة كاملة عنه. لكن التكنولوجيا لم تتخذ بعد خطوة كبيرة إلى الأمام قبل أن تقترب المجسات من سطح المشتري.
