Jüpiter -Jupiter

Jüpiter♃
altyazıya bakın
2020'de Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen Jüpiter'in tam disk görüntüsü
Tanımlamalar
Telaffuz / ˈ dʒ p ɪ t ər / ( dinle )
Adını
Jüpiter
sıfatlar Jovian / ˈdʒ v i ə n /
yörünge özellikleri
Dönem J2000
günöte 816.363  Gm (5.4570  AU )
Günberi 740.595 Gm (4.9506 AU)
778.479 Gm (5.2038 AU)
eksantriklik 0.0489
398,88 gün
13,07 km/s (8,12 mi/s)
20.020°
Eğim
100.464°
21 Ocak 2023
273.867°
Bilinen uydular 80 (2021 itibariyle)
Fiziksel özellikler
ortalama yarıçap
69.911 km (43.441 mi)
10.973 Dünya'nın
ekvator yarıçapı
71.492 km (44.423 mil)
Dünya'nın 11.209'u
kutup yarıçapı
66.854 km (41.541 mil)
10.517 Dünya'nın
düzleştirme 0.06487
6.1469 × 10 10  km 2 (2.3733 × 10 10  sq mi)
Dünya'nın 120,4'ü
Ses 1.4313 × 10 15  km 3 ( 3.434 × 10 14  cu mi)
Dünya'nın 1.321'i
Yığın 1.8982 × 10 27  kg (4.1848 × 10 27  lb)
ortalama yoğunluk
1.326  kg/m3 ( 2.235  lb/cu yd )
24,79  m/sn 2 (81.3  ft/sn 2 )
2.528  g
0.2756 ± 0.0006
59,5 km/sn (37,0 mi/sn)
9.9258 sa (9 sa 55 m 33 s)
9.9250 saat (9 sa 55 m 30 s)
Ekvator dönüş hızı
12,6 km/s (7,8 mi/s; 45,000 km/s)
3.13° (yörüngeye)
kuzey kutbu sağ yükselişi
268.057°; 17 sa 52 m 14 s
Kuzey kutbu eğimi
64,495°
albedo 0,503 ( Bond )
0,538 ( geometrik )
Yüzey sıcaklığı dk kastetmek maksimum
1 çubuk 165 bin
0.1 bar 78 bin 128 bin
-2,94 ile -1,66 arası
29,8" ila 50,1"
Atmosfer
Yüzey basıncı
200–600 kPa (opak bulut güvertesi)
27 km (17 mil)
hacme göre kompozisyon

Jüpiter , Güneş'ten beşinci gezegen ve Güneş Sistemindeki en büyüğüdür . Güneş Sistemindeki diğer tüm gezegenlerin toplam kütlesinin iki buçuk katından daha fazla, ancak Güneş'in kütlesinin binde birinden biraz daha az kütleye sahip bir gaz devidir . Jüpiter, Ay ve Venüs'ten sonra Dünya'nın gece göğünde üçüncü en parlak doğal nesnedir ve tarih öncesi çağlardan beri gözlenmektedir . Adını tanrıların kralı olan Roma tanrısı Jüpiter'den almıştır.

Jüpiter esas olarak hidrojenden oluşur , ancak helyum kütlesinin dörtte birini ve hacminin onda birini oluşturur. Muhtemelen daha ağır elementlerden oluşan kayalık bir çekirdeğe sahiptir, ancak Güneş Sistemindeki diğer dev gezegenler gibi , iyi tanımlanmış katı bir yüzeye sahip değildir. Jüpiter'in iç kısmının devam eden daralması, Güneş'ten aldığından daha fazla ısı üretir. Hızlı dönüşü nedeniyle gezegenin şekli basık bir sferoiddir : ekvator çevresinde hafif ama göze çarpan bir şişkinliğe sahiptir. Dış atmosfer, etkileşen sınırları boyunca türbülans ve fırtınalarla birlikte bir dizi enlemsel bantlara bölünmüştür. Bunun belirgin bir sonucu, en az 1831'den beri gözlemlenen dev bir fırtına olan Büyük Kırmızı Nokta'dır.

Jüpiter, zayıf bir gezegen halka sistemi ve güçlü bir manyetosfer ile çevrilidir . Jüpiter'in manyetik kuyruğu yaklaşık 800 milyon  km (5.3  AU ; 500 milyon  mi ) uzunluğundadır ve Satürn'ün yörüngesine olan neredeyse tüm mesafeyi kapsar . Jüpiter'in bilinen 80 uydusu vardır ve muhtemelen 1610'da Galileo Galilei tarafından keşfedilen dört büyük ay da dahil olmak üzere daha birçokları vardır: Io , Europa , Ganymede ve Callisto . Io ve Europa, Dünya'nın Ay'ı kadardır; Callisto neredeyse Merkür gezegeninin boyutundadır ve Ganymede daha büyüktür.

Pioneer 10 , Jüpiter'i ziyaret eden ilk uzay aracıydı ve Aralık 1973'te gezegene en yakın yaklaşımını yaptı. Jüpiter o zamandan beri, 1973'ten 1979'a kadar Pioneer ve Voyager uçuş görevlerinden başlayarak ve daha sonra Galileo yörünge aracıyla çok sayıda robotik uzay aracı tarafından keşfedildi . Yeni Ufuklar 2007'deJüpiter'i ziyaret ederek hızını artırmak için yerçekimini kullanarak Plüton'a giderken yörüngesini. Gezegeni ziyaret eden en son araştırma aracı Juno , Temmuz 2016'da Jüpiter'in yörüngesine girdi. Jüpiter sistemindeki keşif için gelecekteki hedefler, muhtemel buzla kaplı sıvı Europa okyanusunu içeriyor.

İsim ve sembol

Hem antik Yunan hem de Roma uygarlıklarında Jüpiter, ilahi panteonun baş tanrısının adını almıştır : Yunanlılar için Zeus ve Romalılar için Jüpiter . Uluslararası Astronomi Birliği (IAU), 1976'da gezegen için Jüpiter adını resmen kabul etti. IAU, Jüpiter'in yeni keşfedilen uydularını tanrının mitolojik aşıkları, favorileri ve torunları için adlandırıyor. Jüpiter'in gezegen sembolü , Zeus'un kısaltması olarak yatay vuruşlu bir ♃Yunan zetasından gelir .

Jüpiter'in arkaik adı olan Jove, 14. yüzyılda gezegen için şiirsel bir isim olarak kullanılmaya başlandı. Romalılar, Jüpiter gezegeninden sonra haftanın beşinci gününe diēs Iovis ("Jove's Day") adını verdiler. Cermen mitolojisinde , Jüpiter Thor'a eşittir , bu nedenle Roma'nın Perşembe günü İngilizce adı Jovis'ten ölür .

Orijinal Yunan tanrısı Zeus , zenografik gibi Jüpiter ile ilgili bazı kelimeleri oluşturmak için kullanılan zeno- kökünü sağlar . Jovian , Jüpiter'in sıfat biçimidir. Orta Çağ'da astrologlar tarafından kullanılan eski bir sıfat biçimi olan neşeli , Jüpiter'in astrolojik etkisine atfedilen "mutlu" veya "neşeli" ruh halleri anlamına geldi .

Oluşum ve göç

Jüpiter'in Güneş Sistemi'ndeki en eski gezegen olduğuna inanılıyor. Güneş Sistemi oluşumunun mevcut modelleri, Jüpiter'in kar hattında veya ötesinde oluştuğunu göstermektedir: Su gibi uçucuların katılara yoğunlaşması için sıcaklığın yeterince soğuk olduğu erken Güneş'ten bir mesafe . Gezegen, gaz halindeki atmosferini biriktiren katı bir çekirdek olarak başladı. Sonuç olarak, gezegen güneş bulutsusu tamamen dağılmadan önce oluşmuş olmalıdır. Oluşumu sırasında, Jüpiter'in kütlesi, Dünya'nın kütlesinin (yaklaşık yarısı silikatlar, buzlar ve diğer ağır element bileşenlerinde) 20 katına ulaşana kadar kademeli olarak arttı. Yörüngedeki kütle 50 Dünya kütlesinin üzerine çıkarken, güneş bulutsusu içinde bir boşluk yarattı. Bundan sonra, büyüyen gezegen 3-4 milyon yıl içinde nihai kütlelerine ulaştı.

" Grand tack hipotezi "ne göre Jüpiter , Güneş'ten kabaca 3.5 AU (520 milyon  km ; 330 milyon  mi ) uzaklıkta oluşmaya başladı  . Genç gezegen kütle biriktirirken , Güneş'in etrafında dönen gaz diski ile etkileşimi ve Satürn ile yörünge rezonansları onun içe doğru göç etmesine neden oldu. Bu , Güneş'e daha yakın yörüngede dönen birkaç süper Dünya'nın yörüngelerini bozdu ve yıkıcı bir şekilde çarpışmalarına neden oldu. Satürn daha sonra Jüpiter'den çok daha hızlı bir şekilde içe doğru göç etmeye başlayacaktı, ta ki iki gezegen Güneş'ten yaklaşık 1.5 AU'da (220 milyon km; 140 milyon mi) 3:2 ortalama hareket rezonansında yakalanana kadar. Bu, göçün yönünü değiştirerek onların Güneş'ten uzaklaşarak iç sistemden şimdiki yerlerine göç etmelerine neden oldu. Tüm bunlar 3-6 milyon yıllık bir süre içinde gerçekleşti ve Jüpiter'in son göçü birkaç yüz bin yılda gerçekleşti. Jüpiter'in iç güneş sisteminden ayrılması, sonunda Dünya da dahil olmak üzere iç gezegenlerin molozdan oluşmasına izin verdi.

Grand tack hipotezi ile ilgili birkaç sorun vardır. Karasal gezegenlerin ortaya çıkan oluşum zaman çizelgeleri, ölçülen element bileşimi ile tutarsız görünmektedir. Jüpiter, güneş bulutsusu içinden göç etmiş olsaydı, Güneş'e çok daha yakın bir yörüngeye yerleşmiş olması muhtemeldir . Güneş Sistemi oluşumunun bazı rakip modelleri, günümüz gezegenine yakın yörünge özelliklerine sahip Jüpiter'in oluşumunu tahmin ediyor. Diğer modeller, Jüpiter'in 18 AU (2,7 milyar km; 1,7 milyar mi) gibi çok daha uzak mesafelerde oluştuğunu tahmin ediyor.

Jüpiter'in bileşimine dayanarak, araştırmacılar, Güneş'ten 20–30 AU (3,0–4,5 milyar km; 1,9–2,8 milyar mi) olduğu tahmin edilen moleküler nitrojen (N 2 ) kar çizgisinin dışında bir ilk oluşum için durumu ortaya koydular ve muhtemelen 40 AU (6,0 milyar km; 3,7 milyar mi) kadar uzak olabilen argon kar çizgisinin dışında bile. Bu aşırı uzaklıklardan birinde oluşan Jüpiter, şimdiki konumuna içeriye doğru göç etmiş olacaktı. Bu içe doğru göç, gezegenin oluşmaya başlamasından yaklaşık 2-3 milyon yıl sonra, yaklaşık 700.000 yıllık bir zaman diliminde gerçekleşmiş olacaktır. Bu modelde Satürn, Uranüs ve Neptün Jüpiter'den daha da uzakta oluşmuş ve Satürn de içeriye doğru göç etmiş olacaktı.

Fiziksel özellikler

Jüpiter, katı maddeden ziyade esas olarak gaz ve sıvıdan oluşan bir gaz devidir . Ekvatorda 142.984 km (88.846 mi) çapıyla Güneş Sistemindeki en büyük gezegendir . Jüpiter'in ortalama yoğunluğu, 1.326 g/cm3 , basit şurup (şurup USP ) ile hemen hemen aynıdır ve dört karasal gezegeninkinden daha düşüktür .

Kompozisyon

Jüpiter'in üst atmosferi hacimce yaklaşık %90 hidrojen ve %10 helyumdan oluşur. Helyum atomları hidrojen moleküllerinden daha büyük olduğu için Jüpiter'in atmosferi kütlece yaklaşık %24 helyumdur. Atmosfer eser miktarda metan , su buharı , amonyak ve silikon bazlı bileşikler içerir. Kesirli miktarlarda karbon , etan , hidrojen sülfür , neon , oksijen , fosfin ve kükürt de vardır . Atmosferin en dış tabakası donmuş amonyak kristalleri içerir. Kızılötesi ve ultraviyole ölçümleri sayesinde eser miktarda benzen ve diğer hidrokarbonlar da bulunmuştur. Jüpiter'in içi daha yoğun malzemeler içerir - kütle olarak kabaca %71 hidrojen, %24 helyum ve %5 diğer elementlerden oluşur.

Hidrojen ve helyumun atmosferik oranları, ilkel güneş bulutsusunun teorik bileşimine yakındır . Üst atmosferdeki neon, kütlece milyonda sadece 20 parçadan oluşur; bu, Güneş'tekinin yaklaşık onda biri kadardır. Helyum ayrıca Güneş'in helyum bileşiminin yaklaşık %80'ine indirgenir. Bu tükenme, bu elementlerin gezegenin derinliklerinde gerçekleşen bir süreç olan helyumca zengin damlacıklar halinde çökelmesinin bir sonucudur .

Spektroskopiye dayalı olarak , Satürn'ün bileşim olarak Jüpiter'e benzer olduğu düşünülmektedir, ancak diğer dev gezegenler Uranüs ve Neptün , nispeten daha az hidrojen ve helyuma ve oksijen, karbon, azot ve kükürt dahil olmak üzere nispeten daha fazla ortak elemente sahiptir. Bu gezegenler, uçucu bileşiklerinin çoğu katı halde olduğu için buz devleri olarak bilinir.

Boyut ve kütle

altyazıya bakın
Jüpiter, uydusu Europa ile solda. Dünya'nın çapı Jüpiter'den 11 kat, Europa'dan 4 kat daha küçüktür.

Jüpiter'in kütlesi, Güneş Sistemi'ndeki diğer tüm gezegenlerin toplam kütlesinin 2,5 katıdır - o kadar büyüktür ki, Güneş'in ağırlık merkezi, Güneş'in merkezinden 1.068  güneş yarıçapında Güneş yüzeyinin üzerinde yer alır . Jüpiter, Dünya'dan çok daha büyük ve önemli ölçüde daha az yoğundur: Dünya'nın hacminin 1.321 katı, ancak kütlesinin yalnızca 318 katıdır. Jüpiter'in yarıçapı, Güneş'in yarıçapının yaklaşık onda biri kadardır ve kütlesi , iki cismin yoğunlukları benzer olduğundan , Güneş'in kütlesinin binde biridir. Bir " Jüpiter kütlesi " ( M J veya M Jup ) genellikle diğer nesnelerin, özellikle de güneş dışı gezegenlerin ve kahverengi cücelerin kütlelerini tanımlamak için bir birim olarak kullanılır . Örneğin, ekstrasolar gezegen HD 209458 b 0,69 MJ kütleye sahipken, Kappa Andromedae b 12,8 M J kütleye sahiptir .   

Teorik modeller, Jüpiter'in kütlesi %40'tan fazla olsaydı, iç kısmı o kadar sıkıştırılırdı ki artan madde miktarına rağmen hacmi azalırdı. Kütlesindeki daha küçük değişiklikler için yarıçap önemli ölçüde değişmez. Sonuç olarak, Jüpiter'in, bileşimi ve evrimsel tarihinin ulaşabileceği bir gezegenin ulaşabileceği kadar büyük bir çapa sahip olduğu düşünülmektedir. Artan kütle ile daha fazla büzülme süreci, kayda değer bir yıldız tutuşması sağlanana kadar devam edecekti. Jüpiter'in hidrojeni kaynaştırıp yıldız olabilmesi için yaklaşık 75 kat daha büyük olması gerekse de , en küçük kırmızı cücenin yarıçapı Satürn'den sadece biraz daha büyük olabilir.

Jüpiter , büzülen içindeki Kelvin-Helmholtz mekanizması nedeniyle güneş radyasyonu yoluyla aldığından daha fazla ısı yayar . Bu süreç, Jüpiter'in yılda yaklaşık 1 mm (0.039 inç) küçülmesine neden olur. Jüpiter oluştuğunda daha sıcaktı ve mevcut çapının yaklaşık iki katıydı.

İç yapı

Jüpiter'in şeması, iç yapısı, yüzey özellikleri, halkaları ve iç uyduları.

21. yüzyılın başlarından önce, çoğu bilim adamı Jüpiter'in oluşumu için iki senaryodan birini önerdi. Gezegen önce katı bir cisim olarak yığılırsa, yoğun bir çekirdek , gezegenin yarıçapının yaklaşık %80'ine kadar uzanan bir çevreleyen sıvı metalik hidrojen (bir miktar helyum ile) tabakası ve esas olarak aşağıdakilerden oluşan bir dış atmosferden oluşacaktır. moleküler hidrojen . Alternatif olarak, eğer gezegen doğrudan gazlı protoplanetary diskten çökerse , merkeze kadar daha yoğun ve daha yoğun sıvı (ağırlıklı olarak moleküler ve metalik hidrojen) yerine bir çekirdekten tamamen yoksun olması bekleniyordu. Juno misyonundan elde edilen veriler , Jüpiter'in mantosuna karışan çok dağınık bir çekirdeğe sahip olduğunu gösterdi. Bu karıştırma işlemi, gezegen çevresindeki bulutsulardan katıları ve gazları toplarken, oluşum sırasında ortaya çıkmış olabilir. Alternatif olarak, Jüpiter'in oluşumundan birkaç milyon yıl sonra yaklaşık on Dünya kütlesindeki bir gezegenden gelen ve orijinal olarak sağlam bir Jovian çekirdeğini bozan bir etkiden kaynaklanmış olabilir. Çekirdeğin gezegenin yarıçapının %30-50'sini kapladığı ve Dünya'nın 7-25 katı birleşik kütleye sahip ağır elementler içerdiği tahmin edilmektedir.

Metalik hidrojen tabakasının dışında, şeffaf bir hidrojen iç atmosferi bulunur. Bu derinlikte, basınç ve sıcaklık, moleküler hidrojenin kritik 1,3 MPa basıncının ve 33  K (−240,2  °C ; −400.3  °F ) kritik sıcaklığının üzerindedir. Bu durumda, belirgin bir sıvı ve gaz fazı yoktur; hidrojenin süperkritik akışkan durumunda olduğu söylenir. Bulut katmanından aşağı doğru uzanan hidrojen ve helyum gazı, kademeli olarak daha derin katmanlardaki bir sıvıya geçer ve muhtemelen sıvı hidrojen ve diğer süper kritik akışkanlardan oluşan bir okyanusa benzer bir şeye benzer. Fiziksel olarak, derinlik arttıkça gaz kademeli olarak daha sıcak ve yoğun hale gelir.

Yağmur benzeri helyum ve neon damlacıkları, alt atmosferde aşağı doğru çökerek, üst atmosferdeki bu elementlerin bolluğunu tüketir. Hesaplamalar, helyum damlalarının metalik hidrojenden 60.000 km (37.000 mi) (11.000 km (6.800 mi) altında bulutların altında) ayrıldığını ve bulutların altında 50.000 km'de (31.000 mi) (22.000 km (14.000 mi) tekrar birleştiğini gösteriyor. ). Satürn ve buz devleri Uranüs ve Neptün'de olduğu gibi elmas yağmurlarının da meydana geldiği öne sürüldü.

Jüpiter'in içindeki sıcaklık ve basınç, gezegen oluşumunun ısısı yalnızca konveksiyon yoluyla kaçabileceğinden, sürekli olarak içe doğru artar. Atmosferik basınç seviyesinin 1  bar (0,10  MPa ) olduğu bir yüzey derinliğinde, sıcaklık yaklaşık 165 K (−108 °C; −163 °F) civarındadır. Süperkritik hidrojen bölgesi, moleküler bir sıvıdan metalik bir sıvıya kademeli olarak değişir ve sırasıyla 5.000–8.400 K (4,730–8,130 °C; 8,540–14,660 °F) sıcaklıkları ile 50–400 GPa basınç aralıklarını kapsar. Jüpiter'in seyreltilmiş çekirdeğinin sıcaklığının, yaklaşık 4.000 GPa'lık bir basınçla 20.000 K (19.700 °C; 35.500 °F) olduğu tahmin edilmektedir.

Atmosfer

Jüpiter'in atmosferi, bulut katmanlarının altında 3.000 km (2.000 mi) derinliğe kadar uzanır.

Bulut katmanları

Jüpiter'in güney kutbunun görünümü
Jüpiter'in güney fırtınalarının geliştirilmiş renkli görünümü

Jüpiter sürekli olarak amonyum hidrosülfit de içerebilen amonyak kristalleri bulutlarıyla kaplıdır . Bulutlar , atmosferin tropopoz tabakasında bulunur ve tropikal bölgeler olarak bilinen farklı enlemlerde bantlar oluşturur. Bunlar, daha açık renkli bölgelere ve daha koyu kuşaklara bölünmüştür . Bu çelişkili dolaşım kalıplarının etkileşimleri fırtınalara ve türbülansa neden olur . Saniyede 100 metre (360 km/sa; 220 mph) rüzgar hızları, bölgesel jet akımlarında yaygındır . Bölgelerin yıldan yıla genişlik, renk ve yoğunluk bakımından değişiklik gösterdiği gözlemlendi, ancak bilim adamlarının isimlendirmesi için yeterince sabit kaldılar.

Bulut tabakası yaklaşık 50 km (31 mil) derinliğindedir ve en az iki deste amonyak bulutundan oluşur: üstte daha ince, daha net bir bölge ve kalın bir alt güverte. Jüpiter'in atmosferinde tespit edilen şimşek çakmalarının önerdiği gibi, amonyak bulutlarının altında ince bir su bulutları tabakası olabilir . Bu elektrik boşalmaları, Dünya'daki yıldırımdan bin kat daha güçlü olabilir. Su bulutlarının, iç kısımdan yükselen ısı tarafından yönlendirilen, karasal gök gürültülü fırtınalarla aynı şekilde gök gürültülü fırtınalar oluşturduğu varsayılmaktadır. Juno görevi, atmosferde nispeten yüksek amonyak-su bulutlarından kaynaklanan "sığ şimşek" varlığını ortaya çıkardı. Bu deşarjlar, atmosferin derinliklerine düşen buzla kaplı su-amonyak sulu çamurlarının "mantarlarını" taşır. Jüpiter'in üst atmosferinde, yaklaşık 1,4 milisaniye süren parlak ışık parlamaları olan üst atmosferik yıldırım gözlemlendi. Bunlar "elfler" veya "cinler" olarak bilinir ve hidrojen nedeniyle mavi veya pembe görünür.

Jüpiter'in bulutlarındaki turuncu ve kahverengi renkler, Güneş'ten gelen morötesi ışığa maruz kaldıklarında renk değiştiren yukarı doğru yükselen bileşiklerden kaynaklanır. Kesin makyaj belirsizliğini koruyor, ancak maddelerin fosfor, kükürt veya muhtemelen hidrokarbonlardan oluştuğu düşünülüyor. Kromoforlar olarak bilinen bu renkli bileşikler, alt güvertedeki daha sıcak bulutlarla karışır. Açık renkli bölgeler, yükselen konveksiyon hücreleri , kromoforları görüntüden gizleyen kristalleşen amonyak oluşturduğunda oluşur.

Jüpiter'in düşük eksen eğikliği , kutupların her zaman gezegenin ekvator bölgesinden daha az güneş radyasyonu aldığı anlamına gelir. Gezegenin içindeki konveksiyon , enerjiyi kutuplara taşıyarak bulut katmanındaki sıcaklıkları dengeler.

Büyük Kırmızı Nokta ve diğer girdaplar

Nisan 2018'de Juno uzay aracı tarafından görüntülenen Büyük Kırmızı Nokta'nın yakın çekimi

Jüpiter'in en iyi bilinen özelliği , ekvatorun 22° güneyinde bulunan kalıcı bir antisiklonik fırtına olan Büyük Kırmızı Nokta'dır. En az 1831'den ve muhtemelen 1665'ten beri var olduğu biliniyor. Hubble Uzay Teleskobu'nun görüntüleri, Büyük Kırmızı Nokta'nın bitişiğinde iki kadar "kırmızı nokta" gösterdi. Fırtına, 12 cm veya daha büyük bir açıklığa sahip Dünya tabanlı teleskoplarla görülebilir. Oval nesne , yaklaşık altı günlük bir süre ile saat yönünün tersine döner . Bu fırtınanın maksimum yüksekliği, çevreleyen bulut tepelerinin yaklaşık 8 km (5 mil) üzerindedir. Asetilen ile reaksiyona giren foto-ayrışmış amonyak olası bir açıklama olmasına rağmen, Spot'un bileşimi ve kırmızı renginin kaynağı belirsizliğini koruyor .

Büyük Kırmızı Nokta Dünya'dan daha büyüktür. Matematiksel modeller , fırtınanın istikrarlı olduğunu ve gezegenin kalıcı bir özelliği olacağını öne sürüyor. Ancak, keşfinden bu yana boyut olarak önemli ölçüde azalmıştır. 1800'lerin sonlarında yapılan ilk gözlemler, bunun yaklaşık 41.000 km (25.500 mi) olduğunu gösterdi. 1979'da Voyager uçuşları sırasında , fırtına 23.300 km (14.500 mi) uzunluğa ve yaklaşık 13.000 km (8.000 mi) genişliğe sahipti. 1995'teki Hubble gözlemleri, boyutunun 20.950 km'ye (13.020 mi) düştüğünü gösterdi ve 2009'daki gözlemler, boyutun 17.910 km (11.130 mi) olduğunu gösterdi. 2015 itibariyle, fırtına yaklaşık 16.500 x 10.940 km (10.250 x 6.800 mi) olarak ölçüldü ve uzunluğu yılda yaklaşık 930 km (580 mi) azaldı. Ekim 2021'de bir Juno uçuş görevi, Büyük Kırmızı Nokta'nın derinliğini ölçtü ve onu yaklaşık 300-500 kilometre (190-310 mi) olarak belirledi.

Juno misyonları, Jüpiter'in kutuplarında birkaç kutupsal siklon grubu olduğunu gösteriyor. Kuzey grubu, merkezinde büyük bir tane ve çevresinde sekiz tane daha olan dokuz siklon içerirken, güneydeki muadili de bir merkez girdaptan oluşur, ancak beş büyük fırtına ve bir tane daha küçük fırtına ile çevrilidir. Bu kutupsal yapılar Jüpiter'in atmosferindeki türbülanstan kaynaklanır ve Satürn'ün kuzey kutbundaki altıgen ile karşılaştırılabilir.

Üç beyaz ovalden Oval BA oluşumu

2000 yılında, güney yarımkürede, görünüşte Büyük Kırmızı Nokta'ya benzeyen, ancak daha küçük bir atmosferik özellik oluştu. Bu, daha küçük, beyaz oval şekilli fırtınalar tek bir özellik oluşturmak için birleştiğinde yaratıldı - bu üç küçük beyaz oval, 1939–1940'ta oluşturuldu. Birleştirilmiş özellik Oval BA olarak adlandırıldı . O zamandan beri yoğunluğu arttı ve beyazdan kırmızıya dönüştü ve ona "Küçük Kırmızı Nokta" takma adını verdi.

Nisan 2017'de, Jüpiter'in kuzey kutbundaki termosferinde bir "Büyük Soğuk Nokta" keşfedildi . Bu özellik, çevredeki malzemeden 24.000 km (15.000 mi) genişliğinde, 12.000 km (7.500 mi) genişliğinde ve 200 °C (360 °F) daha soğuktur. Bu nokta kısa vadede şekil ve yoğunluk değiştirirken, atmosferdeki genel konumunu 15 yılı aşkın bir süredir koruyor. Büyük Kırmızı Noktaya benzeyen dev bir girdap olabilir ve Dünya'nın termosferindeki girdaplar gibi yarı kararlı görünüyor. Bu özellik, Io'dan üretilen yüklü parçacıklar ile Jüpiter'in güçlü manyetik alanı arasındaki etkileşimler tarafından oluşturulabilir, bu da ısı akışının yeniden dağılımına neden olur.

manyetosfer

Kuzey ve güney kutuplarında Aurorae
(animasyon)
Kuzey kutbundaki Aurorae
(Hubble)
Güney ışıklarının kızılötesi
görünümü ( Jovian IR Mapper )

Jüpiter'in manyetik alanı , dönme kutbuna 10.31°'lik bir açıyla eğik olan 4.170 gauss (0.4170  mT ) dipol momenti ile Güneş Sistemi'ndeki herhangi bir gezegenin en güçlüsüdür . Yüzey manyetik alan gücü 2 gauss (0.20 mT) ile 20 gauss (2.0 mT) arasında değişir. Bu alanın, sıvı metalik hidrojen çekirdeği içindeki girdap akımları -iletken malzemelerin dönen hareketleri- tarafından oluşturulduğu düşünülmektedir . Gezegenden yaklaşık 75 Jüpiter yarıçapında, manyetosferin güneş rüzgarıyla etkileşimi bir yay şoku oluşturur . Jüpiter'in manyetosferini çevreleyen bir manyetopoz , bir manyetos kılıfın iç kenarında yer alır - bu bölge ile yay şoku arasında bir bölge. Güneş rüzgarı bu bölgelerle etkileşir, manyetosferi Jüpiter'in rüzgar altı tarafında uzatır ve neredeyse Satürn'ün yörüngesine ulaşana kadar dışarı doğru uzatır. Jüpiter'in en büyük dört uydusu, onları güneş rüzgarından koruyan manyetosfer içinde yörüngede döner.

Ay'daki volkanlar, büyük miktarda kükürt dioksit yayar ve ayın yörüngesi boyunca bir gaz simidi oluşturur. Gaz, Jüpiter'in manyetosferinde iyonlaşarak kükürt ve oksijen iyonları üretir . Jüpiter'in atmosferinden kaynaklanan hidrojen iyonları ile birlikte Jüpiter'in ekvator düzleminde bir plazma tabakası oluştururlar. Levhadaki plazma gezegenle birlikte dönerek dipol manyetik alanının bir manyetodiskinkine dönüşmesine neden olur. Plazma tabakasındaki elektronlar , tüketici sınıfı kısa dalga radyo alıcıları ile Dünya'dan algılanabilen 0,6-30 MHz aralığında kısa, üst üste bindirilmiş patlamalarla güçlü bir radyo imzası oluşturur  . Io bu simitten geçerken, etkileşim iyonize maddeyi Jüpiter'in kutup bölgelerine taşıyan Alfvén dalgalarını üretir. Sonuç olarak, bir siklotron maser mekanizması aracılığıyla radyo dalgaları üretilir ve enerji koni şeklindeki bir yüzey boyunca iletilir. Dünya bu koni ile kesiştiğinde , Jüpiter'den gelen radyo emisyonları Güneş'in radyo çıkışını aşabilir.

Gezegen halkaları

Jüpiter, üç ana bölümden oluşan soluk bir gezegen halka sistemine sahiptir: hale olarak bilinen parçacıklardan oluşan bir iç torus , nispeten parlak bir ana halka ve bir dış ince halka. Bu halkalar tozdan, Satürn'ün halkaları ise buzdan yapılmış gibi görünüyor. Ana halka büyük olasılıkla gezegenin güçlü yerçekimi etkisi nedeniyle Jüpiter'e çekilen Adrastea ve Metis uydularından fırlatılan malzemeden yapılmıştır . Ek etkilerle yeni malzeme eklenir. Benzer şekilde, Thebe ve Amalthea uydularının tozlu ince halkanın iki farklı bileşenini ürettiğine inanılıyor. Aynı ayın yörüngesi boyunca uzanan Amalthea'dan gelen çarpışma enkazından oluşabilen dördüncü bir halkanın kanıtı var.

Yörünge ve döndürme

altyazıya bakın
Jüpiter ve diğer dış Güneş Sistemi gezegenlerinin yörüngesi

Jüpiter, Güneş'in ağırlık merkezi Güneş'in hacminin dışında kalan, ancak Güneş'in yarıçapının yalnızca %7'si kadar olan tek gezegendir . Jüpiter ile Güneş arasındaki ortalama uzaklık 778 milyon km (5.2 AU ) olup, her 11.86 yılda bir yörüngesini tamamlamaktadır. Bu, Satürn'ün yörünge periyodunun yaklaşık beşte ikisidir ve yakın bir yörünge rezonansı oluşturur . Jüpiter'in yörünge düzlemi Dünya'ya göre 1.30° eğimlidir . Yörüngesinin eksantrikliği 0.049 olduğundan , Jüpiter günberi noktasında Güneş'e günöteden 75 milyon km'den biraz daha yakındır .

Jüpiter'in eksen eğikliği nispeten küçüktür, sadece 3,13°'dir, bu nedenle mevsimleri Dünya ve Mars'ınkiyle karşılaştırıldığında önemsizdir.

Jüpiter'in dönüşü , Güneş Sistemi'nin tüm gezegenlerinin en hızlısıdır ve kendi ekseni etrafındaki dönüşünü on saatten biraz daha kısa bir sürede tamamlar; bu amatör bir teleskopla kolayca görülebilen bir ekvatoral şişkinlik yaratır . Jüpiter katı bir cisim olmadığı için üst atmosferi diferansiyel rotasyona uğrar . Jüpiter'in kutup atmosferinin dönüşü, ekvator atmosferinden yaklaşık 5 dakika daha uzundur. Gezegen, oblate bir sferoiddir, yani ekvatoru boyunca çapı, kutupları arasında ölçülen çaptan daha uzundur . Jüpiter'de ekvator çapı, kutup çapından 9,276 km (5.764 mi) daha uzundur.

Özellikle atmosferik özelliklerin hareketinin grafiğini çizerken, gezegen dönüşünü izlemek için referans çerçeveleri olarak üç sistem kullanılır. Sistem I, 7° K ila 7° Güney enlemleri için geçerlidir; periyodu 9sa 50m 30.0s ile gezegenin en kısa periyodudur. Sistem II, bunların kuzey ve güney enlemlerinde geçerlidir; periyodu 9sa 55dk 40.6s. Sistem III, radyo astronomları tarafından tanımlandı ve gezegenin manyetosferinin dönüşüne karşılık geliyor; periyodu Jüpiter'in resmi rotasyonudur.

Gözlem

altyazıya bakın
Jüpiter ve amatör bir teleskopla görülen dört Galile uydusu

Jüpiter genellikle gökyüzündeki dördüncü en parlak nesnedir (Güneş, Ay ve Venüs'ten sonra ), ancak muhalefette Mars Jüpiter'den daha parlak görünebilir. Jüpiter'in Dünya'ya göre konumuna bağlı olarak, görsel büyüklük, karşıtlıkta -2.94 kadar parlaktan , Güneş ile kavuşum sırasında -1.66'ya kadar değişebilir . Ortalama görünen büyüklük, 0.33'lük bir standart sapma ile -2.20'dir. Jüpiter'in açısal çapı da benzer şekilde 50.1 ila 30,5 ark saniye arasında değişir . Jüpiter, yörüngesinin perihelionundan geçerek onu Dünya'ya yaklaştırdığında, olumlu karşıtlıklar meydana gelir. Muhalefete yakın, Jüpiter yaklaşık 121 günlük bir süre boyunca geriye doğru hareket edecek ve ilerleme hareketine geri dönmeden önce 9.9°'lik bir açıyla geriye doğru hareket edecek gibi görünecek.

Jüpiter'in yörüngesi Dünya'nın yörüngesinin dışında olduğu için, Dünya'dan bakıldığında Jüpiter'in faz açısı her zaman 115°'den küçüktür; bu nedenle, Jüpiter, Dünya tabanlı teleskoplardan bakıldığında her zaman neredeyse tamamen aydınlatılmış görünür. Sadece Jüpiter'e yapılan uzay aracı misyonları sırasında gezegenin hilal görünümleri elde edildi. Küçük bir teleskop genellikle Jüpiter'in dört Galile uydusunu ve Jüpiter'in atmosferindeki belirgin bulut kuşaklarını gösterecektir . 4–6 inç (10.16–15.24 cm) açıklığa sahip daha büyük bir teleskop, Jüpiter'in Dünya'ya baktığında Büyük Kırmızı Noktasını gösterecektir.

Tarih

Ön teleskopik araştırma

Jüpiter'in (☉) Dünya'ya (🜨) göre boyuna hareketinin Almagest'teki modeli

Jüpiter'in gözlemi, en azından MÖ 7. veya 8. yüzyılın Babilli gökbilimcilerine kadar uzanır. Eski Çinliler Jüpiter'i " Suì Yıldızı" ( Suìxīng 歲星) olarak biliyorlardı ve Jüpiter'in Güneş etrafında dönmesinin yaklaşık yıllarını temel alarak 12 dünyasal koldan oluşan döngülerini oluşturdular ; Çin dili , yaşından bahsederken hala adını ( basitleştirilmiş olarak) kullanır. MÖ 4. yüzyılda, bu gözlemler Çin zodyakına dönüştü ve her yıl bir Tai Sui yıldızı ve Jüpiter'in gece gökyüzündeki konumunun karşısındaki göklerin bölgesini kontrol eden tanrı ile ilişkilendirildi. Bu inançlar bazı Taocu dini uygulamalarda ve Doğu Asya zodyakının on iki hayvanında varlığını sürdürmektedir . Çinli tarihçi Xi Zezong , eski bir Çinli gökbilimci olan Gan De'nin, Jüpiter'in uydularından birinin çıplak gözle görüldüğünü gösterebilecek, gezegenle "birlikte" küçük bir yıldız bildirdiğini iddia etti . Eğer doğruysa, bu, Galileo'nun keşfinden yaklaşık iki bin yıl öncesine kadar gidecektir.

2016 tarihli bir makale, Babilliler tarafından MÖ 50'den önce Jüpiter'in ekliptik boyunca hızını entegre etmek için yamuk kuralının kullanıldığını bildiriyor . Helenistik astronom Claudius Ptolemaeus , 2. yüzyıldaki Almagest adlı çalışmasında, Jüpiter'in Dünya'ya göre hareketini açıklamak için deferentlere ve episikllere dayanan bir jeosantrik gezegen modeli inşa etti ve Dünya etrafındaki yörünge periyodunu 4332.38 gün veya 11.86 yıl olarak verdi .

Yer tabanlı teleskop araştırması

Galileo'nun Jüpiter uydularının orijinal gözlem notu

1610'da İtalyan bilge Galileo Galilei , bir teleskop kullanarak Jüpiter'in en büyük dört ayını (şimdi Galilean ayları olarak bilinir) keşfetti. Bunun, Dünya dışındaki uyduların ilk teleskopik gözlemi olduğu düşünülüyor. Galileo'dan sadece bir gün sonra, Simon Marius bağımsız olarak Jüpiter'in etrafındaki uyduları keşfetti, ancak keşfini 1614'e kadar bir kitapta yayınlamadı. Ancak Marius'un büyük uydular için verdiği isimler kaldı: Io, Europa, Ganymede ve Callisto . Keşif, Copernicus'un gezegenlerin hareketlerine ilişkin güneş merkezli teorisi lehine önemli bir noktaydı; Galileo'nun Kopernik teorisine açık sözlü desteği, Engizisyon tarafından yargılanmasına ve mahkum edilmesine yol açtı .

1660'larda Giovanni Cassini , Jüpiter'in atmosferinde noktalar ve renkli bantlar keşfetmek için yeni bir teleskop kullandı, gezegenin yassı göründüğünü gözlemledi ve dönme periyodunu tahmin etti. 1692'de Cassini, atmosferin diferansiyel rotasyona uğradığını fark etti.

Büyük Kırmızı Nokta , tartışmalı olmasına rağmen, Robert Hooke ve 1665'te Cassini tarafından 1664 gibi erken bir tarihte gözlemlenmiş olabilir . Eczacı Heinrich Schwabe , Büyük Kırmızı Nokta'nın ayrıntılarını göstermek için bilinen en eski çizimi 1831'de üretti. Kırmızı Leke'nin 1665 ile 1708 yılları arasında birkaç kez gözden kaybolduğu ve 1878'de oldukça dikkat çekici hale geldiği bildirildi. 1883'te tekrar solduğu kaydedildi. ve 20. yüzyılın başında.

Hem Giovanni Borelli hem de Cassini, Jüpiter'in uydularının hareketlerini dikkatli bir şekilde çizerek, uyduların ne zaman gezegenin önünden veya arkasından geçeceğine dair tahminlere izin verdi. 1670'lerde Cassini, Jüpiter'in Güneş'in Dünya'dan karşı tarafında olduğu zaman, bu olayların beklenenden yaklaşık 17 dakika sonra gerçekleşeceğini gözlemledi. Ole Rømer , ışığın anında yayılmadığı sonucuna vardı (Cassini'nin daha önce reddettiği bir sonuç) ve bu zamanlama uyuşmazlığı ışığın hızını tahmin etmek için kullanıldı .

1892'de EE Barnard , Kaliforniya'daki Lick Gözlemevi'nde 36 inç (910 mm) refraktör ile Jüpiter'in beşinci uydusunu gözlemledi . Bu aya daha sonra Amalthea adı verildi . Bir teleskop aracılığıyla görsel bir gözlemci tarafından doğrudan keşfedilen son gezegen uydusuydu. 1979'da Voyager 1 sondasının yanından geçmeden önce sekiz uydu daha keşfedildi .

JWST tarafından kızılötesi olarak görüntülenen Jüpiter
(14 Temmuz 2022)

1932'de Rupert Wildt , Jüpiter'in tayfında amonyak ve metan soğurma bantlarını tanımladı . 1938'de "beyaz ovaller" adı verilen uzun ömürlü üç antisiklonik özellik gözlemlendi. Birkaç on yıl boyunca atmosferde ayrı özellikler olarak kaldılar, bazen birbirlerine yaklaşıyorlar ama asla birleşmediler. Son olarak, 1998'de ovallerden ikisi birleşti, ardından 2000'de üçüncüsünü emerek Oval BA oldu .

Uzay tabanlı teleskop araştırması

14 Temmuz 2022'de NASA, Jüpiter'in ve James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından kızılötesi görüntüler de dahil olmak üzere ilk kez yakalanan ilgili alanların görüntülerini sundu.

radyoteleskop araştırması

Jüpiter ve radyasyon kuşaklarının radyodaki görüntüsü

1955'te Bernard Burke ve Kenneth Franklin , Jüpiter'in 22.2 MHz frekansında radyo dalgaları yaydığını keşfettiler. Bu patlamaların periyodu gezegenin dönüşüyle ​​eşleşti ve bu bilgiyi Jüpiter'in dönüş hızı için daha kesin bir değer belirlemek için kullandılar. Jüpiter'den gelen radyo patlamalarının iki şekilde olduğu bulundu: birkaç saniyeye kadar süren uzun patlamalar (veya L patlamaları) ve saniyenin yüzde birinden daha kısa süren kısa patlamalar (veya S patlamaları).

Bilim adamları, Jüpiter'den iletilen üç tür radyo sinyali keşfettiler:

  • Dekametrik radyo patlamaları (onlarca metre dalga boyuna sahip) Jüpiter'in dönüşüne göre değişir ve Io'nun Jüpiter'in manyetik alanıyla etkileşiminden etkilenir.
  • Desimetrik radyo emisyonu (santimetre cinsinden ölçülen dalga boyları ile) ilk olarak 1959'da Frank Drake ve Hein Hvatum tarafından gözlemlendi. Bu sinyalin kaynağı, Jüpiter'in manyetik alanında hızlanan elektronlardan siklotron radyasyonu üreten, Jüpiter'in ekvatorunu çevreleyen torus şeklindeki bir kuşaktır . .
  • Termal radyasyon Jüpiter'in atmosferinde ısı tarafından üretilir.

keşif

Jüpiter, 1973'ten beri, uzay sondası Pioneer 10'un Jüpiter'e özellikleri ve fenomenleri hakkında vahiy gönderecek kadar yakın geçtiğinden beri otomatik uzay aracı tarafından ziyaret edildi. Jüpiter'e yapılan görevler, uzay aracının hızındaki net değişim veya delta-v ile tanımlanan bir enerji maliyetiyle gerçekleştirilir . Düşük Dünya yörüngesinden Dünya'dan Jüpiter'e bir Hohmann transfer yörüngesine girmek, düşük Dünya yörüngesine ulaşmak için gereken 9,7 km/s delta-v ile karşılaştırılabilir olan 6,3 km/s'lik bir delta-v gerektirir. Jüpiter'e ulaşmak için gereken enerjiyi azaltmak için gezegensel geçişler yoluyla yerçekimi yardımları kullanılabilir.

Uçuş görevleri

Uzay aracı En yakın
yaklaşım
Mesafe
öncü 10 3 Aralık 1973 130.000 km
öncü 11 4 Aralık 1974 34.000 km
yolcu 1 5 Mart 1979 349.000 km
yolcu 2 9 Temmuz 1979 570.000 km
Ulysses 8 Şubat 1992 408.894 km
4 Şubat 2004 120.000.000 km
Cassini 30 Aralık 2000 10.000.000 km
Yeni ufuklar 28 Şubat 2007 2.304.535 km

1973'ten başlayarak, birkaç uzay aracı, onları Jüpiter'in gözlem menziline getiren gezegensel uçuş manevraları gerçekleştirdi. Pioneer misyonları, Jüpiter'in atmosferinin ve birkaç uydusunun ilk yakın plan görüntülerini elde etti . Gezegenin yakınındaki radyasyon alanlarının beklenenden çok daha güçlü olduğunu keşfettiler, ancak her iki uzay aracı da bu ortamda hayatta kalmayı başardı. Bu uzay araçlarının yörüngeleri, Jovian sisteminin kütle tahminlerini iyileştirmek için kullanıldı. Gezegen tarafından radyo tıkanmaları , Jüpiter'in çapının ve kutupsal düzleşme miktarının daha iyi ölçülmesine neden oldu.

Altı yıl sonra, Voyager misyonları Galilean uydularının anlaşılmasını büyük ölçüde geliştirdi ve Jüpiter'in halkalarını keşfetti. Ayrıca Büyük Kırmızı Nokta'nın antisiklonik olduğunu da doğruladılar. Görüntülerin karşılaştırılması, Spot'un Pioneer görevlerinden bu yana renk değiştirdiğini ve turuncudan koyu kahverengiye dönüştüğünü gösterdi. Io'nun yörünge yolu boyunca, ayın yüzeyinde patlayan yanardağlardan geldiği tespit edilen bir iyonize atom halkası keşfedildi. Uzay aracı gezegenin arkasından geçerken, gece tarafındaki atmosferde şimşek çakmaları gözlemledi.

Jüpiter ile karşılaşacak bir sonraki görev, Ulysses güneş sondasıydı. Şubat 1992'de, Güneş'in etrafında bir kutup yörüngesine ulaşmak için bir uçuş manevrası gerçekleştirdi . Bu geçiş sırasında, uzay aracı Jüpiter'in manyetosferini inceledi, ancak gezegeni fotoğraflayacak kamerası yoktu. Uzay aracı altı yıl sonra Jüpiter'in yanından geçti, bu sefer çok daha uzak bir mesafeden.

2000 yılında, Cassini sondası Satürn'e giderken Jüpiter'in yanından uçtu ve daha yüksek çözünürlüklü görüntüler sağladı.

Yeni Ufuklar sondası, Plüton'a giderken yerçekimi yardımı için 2007'de Jüpiter'in yanından uçtu . Sondanın kameraları, Io'daki volkanlardan gelen plazma çıkışını ölçtü ve dört Galilean ayının hepsini ayrıntılı olarak inceledi.

Galileo görevi

Galileo roketle çiftleşmeye hazırlanırken, 2000

Jüpiter'in yörüngesine giren ilk uzay aracı, 7 Aralık 1995'te gezegene ulaşan Galileo misyonuydu. Yedi yıldan fazla bir süre yörüngede kaldı ve tüm Galilean uydularının ve Amalthea'nın çoklu uçuşlarını gerçekleştirdi . Uzay aracı ayrıca 1994 yılında Jüpiter ile çarpışan Shoemaker–Levy 9 Kuyruklu Yıldızı'nın etkisine de tanık oldu . Galileo'nun yüksek kazançlı antenindeki bir arıza nedeniyle görevin bazı hedefleri engellendi .

Temmuz 1995'te uzay aracından 340 kilogramlık titanyum atmosferik bir sonda serbest bırakıldı ve 7 Aralık'ta Jüpiter'in atmosferine girdi. uzay aracı yok edilene kadar 57.6 dakika veri. Galileo yörünge aracı , 21 Eylül 2003'te kasıtlı olarak gezegene yönlendirildiğinde, aynı kaderin daha hızlı bir versiyonunu yaşadı. NASA, uzay aracının çarpması ve muhtemelen Ay Europa'yı kirletme olasılığını önlemek için uzay aracını imha etti . yaşam barındırabilir .

Bu görevden elde edilen veriler, hidrojenin Jüpiter'in atmosferinin %90'ını oluşturduğunu ortaya çıkardı. Kaydedilen sıcaklık 300 °C'nin (570 °F) üzerindeydi ve sondalar buharlaşmadan önce rüzgar hızı 644 km/sa'dan (>400 mph) daha fazla ölçüldü.

Juno görevi

altyazıya bakın
Juno , bir rotasyon standında teste hazırlanıyor, 2011

NASA'nın Juno misyonu, gezegeni kutupsal bir yörüngeden ayrıntılı olarak incelemek amacıyla 4 Temmuz 2016'da Jüpiter'e ulaştı . Uzay aracının başlangıçta Jüpiter'in yörüngesinde yirmi aylık bir süre boyunca otuz yedi kez dönmesi amaçlanmıştı. Görev sırasında uzay aracı, Jüpiter'in manyetosferinden gelen yüksek düzeyde radyasyona maruz kalacak ve bu da bazı araçların gelecekte arızalanmasına neden olabilir. 27 Ağustos 2016'da uzay aracı, Jüpiter'in ilk uçuşunu tamamladı ve Jüpiter'in kuzey kutbunun ilk görüntülerini geri gönderdi.

Juno , Temmuz 2018'de sona eren bütçeli görev planının bitiminden önce 12 yörüngeyi tamamladı. O yılın Haziran ayında NASA, görev operasyon planını Temmuz 2021'e kadar uzattı ve o yılın Ocak ayında görev, dört ay uçuşu ile Eylül 2025'e uzatıldı. : Ganymede'den biri, Europa'dan biri ve Io'dan ikisi. Juno , görevinin sonuna ulaştığında , kontrollü bir yörüngeden çıkacak ve Jüpiter'in atmosferine parçalanacak. Bu, Jüpiter'in uydularıyla çarpışma riskini önleyecektir.

İptal edilen görevler ve gelecek planları

Jüpiter'in yeraltı sıvı okyanuslarına sahip olabilecek daha büyük buzlu uydularını inceleme misyonlarına büyük ilgi var. Finansman zorlukları ilerlemeyi geciktirdi ve NASA'nın JIMO'sunun ( Jupiter Icy Moons Orbiter ) 2005'te iptal edilmesine neden oldu. EJSM/Laplace adlı ortak bir NASA / ESA görevi için , 2020 civarında geçici bir fırlatma tarihi olan müteakip bir teklif geliştirildi. NASA liderliğindeki Jüpiter Europa Orbiter ve ESA liderliğindeki Jüpiter Ganymede Orbiter'dan oluşuyordu . Bununla birlikte, ESA, NASA'daki bütçe sorunlarını ve görev takvimindeki sonuçları gerekçe göstererek, Nisan 2011'de ortaklığı resmen sona erdirdi. Bunun yerine, ESA, L1 Kozmik Vizyon seçiminde rekabet etmek için yalnızca Avrupa'ya özgü bir misyonla ilerlemeyi planladı . Bu planlar, 2023'te piyasaya sürülecek olan Avrupa Uzay Ajansı'nın Jüpiter Buzlu Ay Gezgini (JUICE) ve ardından NASA'nın 2024'te piyasaya sürülmesi planlanan Europa Clipper görevi olarak gerçekleştirildi.

Önerilen diğer görevler arasında Çin Ulusal Uzay İdaresi'nin Jovian sistemine ve muhtemelen Callisto'ya 2035 civarında bir yörünge fırlatmayı amaçlayan Gan De misyonu ve CNSA'nın Yıldızlararası Ekspres ve NASA'nın Yıldızlararası Sondası yer alıyor. heliosferin kenarları.

Aylar

Jüpiter'in bilinen 80 doğal uydusu vardır . Bunlardan 60 tanesinin çapı 10 km'den azdır. En büyük dört uydu Io, Europa, Ganymede ve Callisto, topluca " Galile uyduları " olarak bilinir ve açık bir gecede dürbünle Dünya'dan görülebilir.

Galile uyduları

Galileo tarafından keşfedilen aylar -Io, Europa, Ganymede ve Callisto- Güneş Sistemindeki en büyükler arasındadır. Io, Europa ve Ganymede'nin yörüngeleri, Laplace rezonansı olarak bilinen bir model oluşturur ; Io'nun Jüpiter çevresinde yaptığı her dört yörünge için, Europa tam olarak iki yörünge yapar ve Ganymede tam olarak bir yörünge yapar. Bu rezonans, üç büyük uydunun yerçekimi etkilerinin yörüngelerini eliptik şekillere dönüştürmesine neden olur, çünkü her ay yaptığı her yörüngede aynı noktada komşularından fazladan bir çekiş alır. Jüpiter'den gelen gelgit kuvveti ise yörüngelerini dairesel hale getirmeye çalışır .

Yörüngelerinin eksantrikliği , üç uydunun şekillerinin düzenli olarak bükülmesine neden olur, Jüpiter'in yerçekimi yaklaştıkça onları gerer ve sallanırken daha küresel şekillere geri dönmelerine izin verir. Bu gelgit bükülmesinin yarattığı sürtünme , ayların iç kısmında ısı üretir . Bu, en çarpıcı biçimde Io'nun (en güçlü gelgit kuvvetlerine maruz kalan) volkanik aktivitesinde ve daha az derecede de , ayın dış yüzeyinin yakın zamanda yeniden yüzeye çıktığını gösteren Europa'nın yüzeyinin jeolojik gençliğinde görülür.

Galile uyduları, Dünya'nın Ay'ının yüzdesi olarak
İsim IPA Çap Yığın yörünge yarıçapı Yörünge dönemi
km % kilogram % km % günler %
Io /ˈaɪ.oʊ/ 3.643 105 8.9×10 22 120 421.700 110 1.77 7
Avrupa /jʊroʊpə/ 3,122 90 4.8×10 22 65 671.034 175 3.55 13
Ganymede /ˈɡænimiːd/ 5,262 150 14,8×10 22 200 1.070.412 280 7.15 26
Kalisto /kəlɪstoʊ/ 4.821 140 10.8×10 22 150 1.882.709 490 16.69 61
Galile uyduları.  Jüpiter'den artan uzaklık sırasına göre soldan sağa: Io, Europa, Ganymede, Callisto.
Galilean uyduları Io , Europa , Ganymede ve Callisto (Jüpiter'den artan uzaklık sırasına göre)

sınıflandırma

Jüpiter'in uyduları geleneksel olarak benzer yörünge öğelerine göre dörtlü dört gruba ayrıldı . Bu resim, 1999'dan beri çok sayıda küçük dış uydunun keşfiyle karmaşık hale geldi. Jüpiter'in uyduları şu anda birkaç farklı gruba ayrılmıştır, ancak herhangi bir grubun parçası olmayan birkaç uydusu vardır.

Jüpiter'in ekvator düzleminin yakınında neredeyse dairesel yörüngelere sahip olan en içteki sekiz düzenli uydunun Jüpiter'in yanında oluştuğu düşünülürken, geri kalanların düzensiz aylar olduğu ve yakalanan asteroitler veya yakalanan asteroitlerin parçaları olduğu düşünülmektedir . Her gruptaki düzensiz uyduların ortak bir kökeni olabilir, belki de daha büyük bir ay veya parçalanmış bir cisim olarak.

Düzenli uydular
iç grup Dört küçük uydudan oluşan iç grubun hepsinin çapı 200 km'den az, yörünge yarıçapı 200.000 km'den az ve yörünge eğimleri yarım dereceden az.
Galile uyduları Galileo Galilei ve Simon Marius tarafından paralel olarak keşfedilen bu dört uydu, 400.000 ila 2.000.000 km arasında yörüngede dönüyor ve Güneş Sistemi'ndeki en büyük uydulardan bazıları.
düzensiz aylar
himaye grubu Jüpiter'den yaklaşık 11.000.000–12.000.000 km uzaklıkta yörüngeleri olan sıkı bir şekilde kümelenmiş bir ay grubu.
Ananke grubu Bu retrograd yörünge grubu, Jüpiter'den ortalama 21.276.000 km ve ortalama 149 derecelik bir eğim ile oldukça belirsiz sınırlara sahiptir.
Carme grubu Ortalama 165 derecelik bir eğimle Jüpiter'den ortalama 23.404.000 km uzaklıktaki oldukça farklı bir retrograd grup.
Pasiphae grubu En dıştaki tüm uyduları kapsayan dağınık ve yalnızca belli belirsiz bir şekilde farklı bir retrograd grup.

Güneş Sistemi ile Etkileşim

Sekiz gezegenin en büyüğü olan Jüpiter'in yerçekimi etkisi Güneş Sistemi'nin şekillenmesine yardımcı oldu. Merkür hariç , sistemin gezegenlerinin yörüngeleri, Jüpiter'in yörünge düzlemine Güneş'in ekvator düzleminden daha yakındır . Asteroit kuşağındaki Kirkwood boşluklarına çoğunlukla Jüpiter neden olur ve gezegen , iç Güneş Sistemi tarihindeki Geç Ağır Bombardımandan sorumlu olabilir .

Jüpiter'in yerçekimi alanı, uydularına ek olarak , Güneş etrafındaki yörüngesinde gezegenden önce gelen ve onu takip eden Lagrange noktalarının etrafına yerleşmiş çok sayıda asteroiti kontrol eder. Bunlar Truva asteroitleri olarak bilinir ve İlyada'yı onurlandırmak için Yunan ve Truva "kamplarına" ayrılır . Bunlardan ilki, 588 Aşil , 1906'da Max Wolf tarafından keşfedildi ; o zamandan beri iki binden fazla keşfedildi. En büyüğü 624 Hektor'dur .

Jüpiter ailesi, yarı ana ekseni Jüpiter'inkinden daha küçük olan kuyruklu yıldızlar olarak tanımlanır ; çoğu kısa periyotlu kuyruklu yıldız bu gruba aittir. Jüpiter ailesinin üyelerinin , Neptün'ün yörüngesinin dışındaki Kuiper kuşağında oluştuğu düşünülmektedir . Jüpiter ile yakın karşılaşmalar sırasında, daha küçük bir periyoda sahip yörüngelere girerler ve daha sonra Güneş ve Jüpiter ile düzenli yerçekimi etkileşimi ile dairesel hale gelirler.

Etkiler

Kahverengi lekeler Comet Shoemaker–Levy 9'un Jüpiter üzerindeki etki alanlarını işaret ediyor

Jüpiter, muazzam yerçekimi kuyusu ve iç Güneş Sistemi'ne yakın konumu nedeniyle Güneş Sisteminin elektrikli süpürgesi olarak adlandırılmıştır. Kuyruklu yıldızlar gibi Jüpiter üzerinde Güneş Sistemindeki diğer gezegenlerden daha fazla etki vardır . Örneğin Jüpiter, Dünya'dan yaklaşık 200 kat daha fazla asteroit ve kuyruklu yıldız çarpması yaşar . Geçmişte, bilim adamları Jüpiter'in iç sistemi kısmen kuyruklu yıldız bombardımanından koruduğuna inanıyorlardı. Bununla birlikte, 2008'deki bilgisayar simülasyonları, Jüpiter'in iç Güneş Sistemi'nden geçen kuyruklu yıldız sayısında net bir azalmaya neden olmadığını, çünkü kütleçekiminin yörüngelerini kabaca onları topladığı veya fırlattığı sıklıkta bozduğunu gösteriyor. Bazıları Kuiper kuşağından kuyruklu yıldızları Dünya'ya çektiğini düşünürken, diğerleri Jüpiter'in Dünya'yı Oort bulutundan koruduğuna inandığından, bu konu bilim adamları arasında tartışmalı olmaya devam ediyor .

Temmuz 1994'te Kuyruklu Yıldız Shoemaker-Levy 9 kuyruklu yıldızı Jüpiter ile çarpıştı. Etkiler, Hubble Uzay Teleskobu ve Galileo uzay aracı da dahil olmak üzere dünyanın dört bir yanındaki gözlemevleri tarafından yakından gözlemlendi . Olay medyada geniş yer buldu.

Erken astronomik kayıtlar ve çizimler üzerinde yapılan araştırmalar, 1664 ve 1839 yılları arasında sekiz potansiyel etki gözlemi örneği üretti. Ancak, 1997 yılında yapılan bir inceleme, bu gözlemlerin, etkilerin sonucu olma olasılığının çok az olduğunu veya hiç olmadığını belirledi. Bu ekip tarafından yapılan daha fazla araştırma, astronom Giovanni Cassini tarafından 1690'da keşfedilen karanlık bir yüzey özelliğinin bir çarpma izi olabileceğini ortaya çıkardı.

Kültürde

Jüpiter, Guido Bonatti'nin Liber Astronomiae'sinin 1550 baskısından gravür

Jüpiter gezegeni eski zamanlardan beri bilinmektedir. Gece gökyüzünde çıplak gözle görülebilir ve bazen gündüzleri Güneş'in alçaldığı zamanlarda da görülebilir. Babilliler için bu gezegen, Hammurabi döneminden kalma panteonlarının şefi olan tanrıları Marduk'u temsil ediyordu. Zodyak takımyıldızlarını tanımlamak için Jüpiter'in ekliptik boyunca yaklaşık 12 yıllık yörüngesini kullandılar .

Bu gezegenin efsanevi Yunanca adı Zeus'tur (Ζεύς), aynı zamanda Dias (Δίας) olarak da adlandırılır ve gezegensel adı modern Yunanca'da korunur . Eski Yunanlılar gezegeni "parlayan yıldız" veya "parlayan yıldız" anlamına gelen Phaethon ( Φαέθων ) olarak biliyorlardı. Homeros dönemine ait Yunan Zeus mitleri , Sami El ve Baal , Sümer Enlil ve Babil tanrısı Marduk dahil olmak üzere bazı Yakın Doğu tanrılarıyla özel benzerlikler göstermiştir . Gezegen ve Yunan tanrısı Zeus arasındaki ilişki, Yakın Doğu etkilerinden alınmıştır ve Platon ve çağdaşlarının Epinomis'inde belgelendiği gibi, MÖ dördüncü yüzyılda tam olarak kurulmuştur .

Tanrı Jüpiter, Zeus'un Romalı karşılığıdır ve Roma mitolojisinin başlıca tanrısıdır . Romalılar, Jüpiter'i , adaşı tanrısı için kutsal olduğuna inandıkları için " Jüpiter'in yıldızı " ( Iuppiter Stella ) olarak adlandırdılar . -pətēr , "Gök-Tanrı Baba" veya "Baba Gün-Tanrı" anlamına gelir). Roma panteonunun yüce tanrısı olan Jüpiter, gök gürültüsü, şimşek ve fırtına tanrısıydı ve uygun şekilde ışık ve gökyüzü tanrısı olarak adlandırıldı. .

Vedik astrolojide , Hindu astrologlar gezegene tanrıların dini öğretmeni Brihaspati'nin adını verdiler ve genellikle ona "Öğretmen" anlamına gelen " Guru " adını verdiler. Orta Asya Türk mitlerinde Jüpiter, eren ( anlamı belirsiz) ve yultuz ("yıldız") kelimelerinden oluşan Erendiz veya Erentüz olarak adlandırılır. Türkler Jüpiter'in yörünge süresini 11 yıl 300 gün olarak hesapladılar. Erentüz'ün gökyüzündeki hareketleriyle bazı sosyal ve doğal olayların bağlantılı olduğuna inanıyorlardı. Çinliler, Vietnamlılar, Koreliler ve Japonlar , Çin'in Beş Elementine dayanarak ona "odun yıldızı" ( Çince :木星; pinyin : mùxīng ) adını verdiler . Çinli gökbilimciler (düzeltmelerle birlikte) her yıl bir zodyak takımyıldızını atladığını belirttiğinden, Çin'de "Yıl yıldızı" (Sui-sing) olarak tanındı . Bazı eski Çin yazılarında, yıllar, en azından prensipte, Jovian zodyak işaretleri ile bağlantılı olarak adlandırılmıştır.

Galeri

Ayrıca bakınız

Notlar

Referanslar

Dış bağlantılar