Юпі́тэр, народная назва Во́ўчае Во́каБолсун А. І., Рапановіч Я. Н. Слоўнік фізічных і астранамічных тэрмінаў. Мн., 1979. — найвялікшая планета ў Сонечнай сістэме, газавы гігант, 5-я планета паводле адлегласці ад Сонца. Планета была вядомая людзям з глыбокай старажытнасці, што знайшло сваё адлюстраванне ў міфалогіі і рэлігійных вераваннях розных культур: месапатамскай, вавілонскай, грэчаскай і іншых. Сучасная назва Юпітэра паходзіць ад імя старажытнарымскага вярхоўнага бога-грамавержца.
Шэраг атмасферных з’яў на Юпітэры: штормы, маланкі, палярныя ззянні, — маюць маштабы, якія на парадкі перавышаюць зямныя. Характэрным утварэннем у атмасферы з’яўляецца Вялікая чырвоная пляма — гіганцкі шторм, вядомы з XVII стагоддзя.
Юпітэр мае, па меншай меры, 67 спадарожнікаў, самыя вялікія з якіх — Іо, Еўропа, Ганімед і Каліста — былі адкрыты Галілеа Галілеем у 1610 годзе.
Даследаванні Юпітэра праводзяцца пры дапамозе наземных і арбітальных тэлескопаў; з 1970-х гадоў да планеты было адпраўлена 8 міжпланетных апаратаў НАСА: «Піянеры», «Вояджэр», «Галілеа» і іншыя.
Падчас вялікіх супрацьстаянняў (адно з якіх адбывалася ў верасні 2010 года) Юпітэр быў бачны няўзброеным вокам як адзін з самых яркіх аб’ектаў на начным небасхіле пасля Месяца і Венеры. Дыск і спадарожнікі Юпітэра з’яўляюцца папулярнымі аб’ектамі назірання для астраномаў-аматараў, якія зрабілі шэраг адкрыццяў (напрыклад, каметы Шумейкераў — Леві, якая сутыкнулася з Юпітэрам у 1994 годзе, або знікнення Паўднёвага экватарыяльнага пояса Юпітэра ў 2010 годзе).
Назва і гісторыя вывучэння
У Месапатамскай культуры планета называлася Мулу-бабар (), гэта значыць «белая зорка». Вавілоняне ўпершыню распрацавалі тэорыю для тлумачэння бачнага руху Юпітэра і звязалі планету з богам Мардуком. Падрабязнае апісанне 12-гадовага цыкла руху Юпітэра было дадзена кітайскімі астраномамі, якія называлі планету Суй-сін («Зорка года»). Інкі называлі Юпітэр — «свіран, склад»Exsul immeritus blas valera populo suo e historia et rudimenta linguae piruanorum. Indios, gesuiti e spagnoli in due documenti segreti sul Perù del XVII secolo. A cura di L. Laurencich Minelli. Bologna, 2007, што можа сведчыць аб назіранні інкамі галілеевых спадарожнікаў (пар. «Плеяды», літар. «Склад»). Грэкі называлі яго — «зіхатлівы, бліскучы», а таксама — «зорка Зеўса». Рымляне далі гэтай планеце назву ў гонар свайго бога Юпітэра.
У пачатку XVII стагоддзя Галілеа Галілей вывучаў Юпітэр з дапамогай вынайдзенага ім тэлескопа і адкрыў чатыры найбуйнейшыя спадарожнікі планеты. У 1660-х гадах Джавані Касіні назіраў плямы і палосы на «паверхні» гіганта. У 1671 г., назіраючы за зацьменнямі спадарожнікаў Юпітэра, дацкі астраном Оле Ромер выявіў, што сапраўднае становішча спадарожнікаў не супадае з вылічанымі параметрамі, прычым велічыня адхілення залежала ад адлегласці да Зямлі. На падставе гэтых назіранняў Ромер зрабіў выснову аб канечнасці хуткасці святла і ўстанавіў яе велічыню — 215 000 км/с (сучаснае значэнне — 299 792,458 км/с).
З другой паловы XX стагоддзя актыўна праводзяцца даследаванні Юпітэра як з дапамогай наземных тэлескопаў (у тым ліку і радыётэлескопаў), так і з дапамогай касмічных апаратаў — тэлескопа «Хабл» і шэрагу зондаў.
Назіранні і іх асаблівасці
Аптычны дыяпазон
У інфрачырвонай вобласці спектра ляжаць лініі малекул H2 і He, а таксама лініі мноства іншых элементаў. Колькасць першых двух нясе інфармацыю аб паходжанні планеты, а колькасны і якасны склад астатніх — аб яе ўнутранай эвалюцыі.
З аднаго боку, малекулы вадароду і гелію не маюць дыпольнага моманту, а значыць, абсарбцыйныя лініі гэтых элементаў непрыкметныя да таго моманту, пакуль паглынанне за кошт ударнай іанізацыі не стане пераважаць. З другога боку, гэтыя лініі ўтвараюцца ў самых верхніх слаях атмасферы і не нясуць інфармацыі пра больш глыбокія слаі. Таму самыя надзейныя дадзеныя пра колькасць гелію і вадароду на Юпітэры атрыманы са спускальнага апарата «Галілеа».
Што да астатніх элементаў, то пры іх аналізе і інтэрпрэтацыі таксама ўзнікаюць цяжкасці. Пакуль што нельга з усёй упэўненасцю сказаць, якія працэсы адбываюцца ў атмасферы Юпітэра і наколькі моцна яны ўплываюць на хімічны склад — як ва ўнутраных абласцях, так і ў знешніх слаях. Гэта стварае пэўныя цяжкасці пры больш дэталёвай інтэрпрэтацыі спектра. Аднак лічыцца, што ўсе працэсы, якія могуць тым ці іншым чынам уплываць на колькасць элементаў, лакальныя і моцна абмежаваныя, так што яны не здольныя глабальна змяніць размеркавання рэчыва.
Таксама Юпітэр выпраменьвае (у асноўным у інфрачырвонай вобласці спектра) на 60 % больш энергіі, чым атрымлівае ад Сонца. За кошт працэсаў, якія прыводзяць да выпрацоўкі гэтай энергіі, Юпітэр памяншаецца прыблізна на 2 см у год. На думку П. Бадэнхеймера (1974), калі планета толькі ўтварылася, яна была ў 2 разы большаю, і яе тэмпература была значна вышэйшаю, чым цяпер.
Гама-дыяпазон
Выпраменьванне Юпітэра ў гама-дыяпазоне звязана з палярным ззяннем, а таксама з выпраменьваннем дыскаX-rays from solar system objects. Упершыню зарэгістравана ў 1979 годзе касмічнай лабараторыяй імя Эйнштэйна.
На Зямлі вобласці палярных ззянняў у рэнтгене і ультрафіялеце практычна супадаюць, аднак на Юпітэры гэта не так. Вобласць рэнтгенаўскіх палярных ззянняў размешчана значна бліжэй да полюса, чым ультрафіялетавых. Раннія назіранні выявілі пульсацыю выпраменьвання з перыядам у 40 хвілін, аднак у больш позніх назіраннях гэтая залежнасць праяўляецца значна горш.
Чакалася, што рэнтгенаўскі спектр палярных ззянняў на Юпітэры падобны з рэнтгенаўскім спектрам камет, аднак, як паказалі назіранні на Chandra, гэта не так. Спектр складаецца з эмісійных ліній з пікамі ў кіслародных ліній паблізу 650 эВ, у OVIII ліній пры 653 эВ і 774 эВ, а таксама ў OVII на 561 эВ і 666 эВ. Існуюць таксама лініі выпраменьвання пры больш нізкіх энергіях у спектральнай вобласці ад 250 да 350 эВ, магчыма, яны належаць серы або вугляродуSimultaneous Chandra X ray, Hubble Space Telescope ultraviolet, and Ulysses radi.
Гама-выпраменьванне, не звязанае з палярным ззяннем, упершыню было выяўлена пры назіраннях на ROSAT ў 1997 годзе. Спектр падобны на спектр палярных ззянняў, аднак у раёне 0,7-0,8 кэВ. Асаблівасці спектра добра апісваюцца мадэллю каранальнай плазмы з тэмпературай 0,4-0,5 кэВ з сонечнай металічнасцю, з даданнем эмісійных ліній Mg10+ і Si12+. Існаванне апошніх, магчыма, звязана з сонечнай актыўнасцю ў кастрычніку — лістападзе 2003 года.
Назіранні касмічнай абсерваторыі XMM-Newton паказалі, што выпраменьванне дыска ў гама-дыяпазоне — гэта адлюстраванае сонечнае рэнтгенаўскае выпраменьванне. У адрозненне ад палярных ззянняў, ніякай перыядычнасці змены інтэнсіўнасці выпраменьвання на маштабах ад 10 да 100 мін выяўлена не было.
Радыёназіранні
Юпітэр — самая магутная (пасля Сонца) крыніца выпраменьвання Сонечнай сістэмы ў дэцыметровым-метровым дыяпазонах даўжынь хваль. Радыёвыпраменьванне мае спарадычны характар і ў максімуме ўсплёску дасягае 106 янскіх.
Усплёскі адбываюцца ў дыяпазоне частот ад 5 да 43 МГц (часцей за ўсё каля 18 Мгц), у сярэднім іх шырыня складае прыкладна 1 Мгц. Працягласць усплёску невялікая: ад 0,1 да 1 с (часам да 15 с). Выпраменьванне моцна палярызаванае, асабліва па крузе, ступень палярызацыі дасягае 100 %. Назіраецца мадуляцыя выпраменьвання блізкім спадарожнікам Юпітэра Іо, які верціцца ўнутры магнітасферы: імавернасць з’яўлення ўсплёску большая, калі Іо знаходзіцца паблізу элангацыі адносна Юпітэра. Монахраматычны характар выпраменьвання кажа аб вылучанай частаце, хутчэй за ўсё, гірачастаце. Высокая яркасная тэмпература (часам дасягае 1015 K) патрабуе прыцягнення калектыўных эфектаў (тыпу мазер).
Радыёвыпраменьванне Юпітэра ў міліметровым-кароткасантыметровым дыяпазонах мае чыста цеплавы характар, хоць яркасная тэмпература некалькі вышэйшая за раўнаважную, што, верагодна, абумоўлена патокам цяпла з нетраў. Пачынаючы з хваль ~ 9 см Tb (яркасная тэмпература) ўзрастае — з’яўляецца нецеплавы складнік, звязаны з сінхронным выпраменьваннем рэлятывісцкіх часціц з сярэдняй энергіяй ~ 30 МэВ у магнітным полі Юпітэра; на хвалі 70 см Tb дасягае значэння ~ 5 K. Крыніца выпраменьвання размешчаная па абодва бакі планеты ў выглядзе дзвюх працяглых лопасцей, што паказвае на магнітасфернае паходжанне выпраменьвання.
Вылічэнне гравітацыйнага патэнцыялу
З назіранняў руху натуральных спадарожнікаў, а таксама з аналізу траекторый касмічных апаратаў можна аднавіць гравітацыйнае поле планеты. У сваю чаргу, поле залежыць ад масы планеты, яе экватарыяльнага радыуса і моманту інерцыі. У агульным выглядзе гравітацыйны патэнцыял можна прадставіць у выглядзе мнагачленаў Лежандра вышэйшых парадкаў: Jn J2 J4 J6 Значэнне 1.4697 −5.84 0.31
дзе G — гравітацыйная пастаянная, M — маса планеты, r — адлегласць па-за планетай, Req — экватарыяльны радыус, Pi — мнагачлен Лежандра i-га парадку, Ji — каэфіцыент раскладання i-га парадку.
Пры пралёце апаратаў Піянер-10, Піянер-11, Вояджэр-1, Вояджэр-2, Галілеа і Касіні для вылічэння гравітацыйнага патэнцыялу выкарыстоўваліся: вымярэнне эфекту Доплера апаратаў (для адсочвання іх хуткасці), выява, якая перадавалася апаратамі для вызначэння іх месцазнаходжання адносна Юпітэра і яго спадарожнікаў, The Gravity Field of the Jovian System and the Orbits of the Regular Jovian Sate. Для Вояджэра-1 і Піянера-11 прыйшлося ўлічваць і гравітацыйны ўплыў Вялікай чырвонай плямыGravity field of the Jovian system from Pioneer and Voyager tracking data.
Акрамя таго, пры апрацоўцы дадзеных даводзіцца пастуляваць вернасць тэорыі аб руху галілеевых спадарожнікаў вакол цэнтра Юпітэра. Для дакладных вылічэнняў вялікай праблемай з’яўляецца таксама ўлік паскарэння, якое мае негравітацыйны характар.
Па характары гравітацыйнага поля таксама можна меркаваць аб унутранай будове планеты.
Юпітэр сярод планет Сонечнай сістэмы
Маса
Юпітэр — найбольшая планета Сонечнай сістэмы, газавы гігант. Яго экватарыяльны радыус роўны 71,4 тыс. км, што ў 11,2 разы перавышае радыус Зямлі.
Юпітэр — адзіная планета, у якой цэнтр мас з Сонцам знаходзіцца па-за Сонцам і знаходзіцца ад яго прыкладна на 7 % сонечнага радыуса.
Маса Юпітэра ў 2,47 разы перавышае сумарную масу ўсіх астатніх планет Сонечнай сістэмы, разам узятых, у 317,8 разоў — масу Зямлі і прыкладна ў 1000 разоў меншая за масу Сонца. Шчыльнасць (1326 кг/м³) прыкладна роўная шчыльнасці Сонца і ў 4,16 разоў саступае шчыльнасці Зямлі (5515 кг/м³). Пры гэтым сіла цяжару на яго паверхні, за якую звычайна прымаюць верхні пласт аблокаў, больш чым у 2,4 разы пераўзыходзіць зямную: цела, якое мае масу, напрыклад, 100 кг, будзе важыць столькі ж, колькі важыць цела масай 240 кг на паверхні Зямлі. Гэта адпавядае паскарэнню свабоднага падзення 24,79 м/с² на Юпітэры пры тым, што гэты лік складае 9,80 м/с² для Зямлі.
Большасць з вядомых на цяперашні час экзапланет параўнальныя па масе і памерах з Юпітэрам, таму яго маса (MJ) і радыус (RJ) шырока выкарыстоўваюцца ў якасці зручных адзінак вымярэння для ўказання іх параметраўГеоргий Бурба «Оазисы экзопланет». // Журнал «Вокруг света» № 9 (2792), Сентябрь 2006.
Арбіта і вярчэнне +Вялікія супрацьстаянні Юпітэрас 1951 по 2070 годГодДатаАдлегласць, а. а.19512 кастрычніка3,9419638 кастрычніка3,95197513 кастрычніка3,95198718 кастрычніка3,96199923 кастрычніка3,96201021 кастрычніка3,95202226 кастрычніка3,952034 1 кастрычніка3,9520466 кастрычніка3,95205811 кастрычніка3,95207016 кастрычніка3,95
Пры назіраннях з Зямлі падчас супрацьстаяння Юпітэр можа дасягаць бачнай зорнай велічыні ў −2,94m і, такім чынам, становіцца трэцім па яркасці аб’ектам на начным небе пасля Месяца і Венеры. Пры найбольшым аддаленні бачная велічыня падае да −1,61m. Адлегласць паміж Юпітэрам і Зямлёй змяняецца ў межах ад 588 да 967 млн кмJupiter’s Statistics.