Планеты Солнечной системы: восемь и одна. Юпитер, пятая по расстоянию от солнца большая планета солнечной системы

Общие сведения. Юпитер — самая крупная из планет-гигантов. Известен с древних времён. Движется вокруг Солнца на ср. расстоянии 5,203 а. е. (778 млн. км.). Эксцентриситет орбиты 0,048, наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики 1,3°. Полный оборот вокруг Солнца Ю. совершает за 11,862 года, двигаясь со средней скоростью 13,06 км\сек. Ср. синодич. период обращения 399 сут. За 12 лет Юпитер обходит всё небо вдоль эклиптики и в противостоянии виден как чуть желтоватая звезда —2,6 звёздной величины; уступает в блеске только Венере, и Марсу во время великого противостояния.

Видимый диск Юпитера имеет форму эллипса, оси которого в ср. противостоянии видны под углом 46,5" и 43,7". В соединении с Солнцем Юпитер имеет угловые размеры на 1/3 меньше, а блеск на 0,84 звёздной величины слабее, чем в противостояниях. Визуальное альбедо Юпитера равно 0,67. Экваториальный диаметр Юпитера равен 142 600 км, полярный — 134 140 км; сжатие Юпитера (1: 15,9) обусловлено быстрым его осевым вращением. Период вращения близ экватора составляет 9 ч 50 мин 30 сек (РI), а на средних широтах — 9 ч 55 мин 40 сек (РII). Объём Юпитера превосходит объём Земли в 1315 раз, а масса — в 318 раз. Масса Юпитера составляет 1: 1047,39 долю Солнца. Средняя плотность (1,33 г/см 3) мало отличается от средней плотности Солнца. Ускорение силы притяжения на полюсе Юпитера равно 27,90 м/сек 2 , на экваторе — 25,90 м/сек 2: центробежное ускорение на экваторе — 2,25 м/сек 2 . Параболическая ско-рость (скорость убегания) на поверхности Юпитера равна 61 км/сек. Все геометрические, механические и физические характеристики указаны по данным на 1974. Сведения о Юпитере и его спутниках были значительно обогащены результатами измерений и наблюдений, полученными американскими автоматическими межпланетными станциями «Пионер-10» (1973) и «Пионер-11» (1974).

Атмосфера Юпитера. Наблюдаемая поверхность Юпитера состоит из облаков и других атмосферных образований и пересечена многочисленными тёмными полосами (поясами), разделёнными светлыми зонами, расположенными параллельно экватору, который наклонён всего лишь на 3°04" к плоскости орбиты Юпитера. Полосы имеют разнообразную окраску и сложную структуру, которая постоянно изменяется. Особенно изменчив вид Южной и Северной экваториальных полос, которые временами исчезают, а затем восстанавливаются с намечающейся цикличностью около 4 лет. Очень узкая экваториальная полоса также нередко становится невидимой. Околополярные же области сравнительно устойчивы.

Количество тепла, приходящего от Солн-ца на единицу площади Юпитера, составляет 51,0 вт/м 2 , т. е. в 27 раз меньше, чем на единицу площади Земли. Такое количество тепла способно нагреть поверхность Юпитер до температуры (равновесной) 110 К. Между тем прямые из-мерения как наземными средствами, так и с помощью космических зондов указывают на температуру до 145 К по измерениям инфракрасного излучения Юпитера и на более высокие значения — до 170 К в сантиметровом радиодиапазоне. В отдельных местах тёмных полос инфракрасное излучение в очень длинных волнах приводит к значениям температуры от 200 до 270 К. Рекордно высокая температура 310 К была обнаружена в одном тёмном пятне (6х12 тыс. км) близ экватора. Такая температура может быть обусловлена только потоком тепла из недр планеты, превышающим поток, приходящий от Солнца, в 2 раза.

+ Щелкните по фото, чтобы увеличить!

В облачной структуре Юпитера существуют более пли менее постоянные образования, примером которых служит Большое красное пятно (БКП), расположенное на широте около 22° в Южной тропической зоне. БКП имеет форму овала длиной до 40 000 км и шириной около 13 000 км. Цвет его — красный, но бывают годы, когда оно лишь с трудом выделяется на белом фоне зоны. Эффекты вращения и вертикальные движения в атмосфере в сочетании с различными уровнями облаков обусловливают сложную зависимость видимых систематических движений на разных удалениях от экватора. Периоды вращения РI и РII лишь в среднем описывают вращение атмосферы Юпитера. В действительности же систематически направленные ветры, действующие в той или иной полосе или зоне, приводят к сильно отличающимся значениям периода вращения.

Химический состав атмосферы Юпитера определяется спектроскопически. По сильным полосам поглощения раньше всего в атмосфере Юпитера были обнаружены метан СН 4 и аммиак NН 3 . Позднее по слабым полосам в инфракрасной области спектра был обнаружен молекулярный водород Н 2 , затем пары воды Н 2 О, молекулы ацетилена С 2 Н 2 , этана С 2 Н 6 , фосфина РН 3 и, наконец, окиси углерода СО.

Тёмные полосы Юпитера имеют аэрозольную природу и состоят из частиц диаметром 0,2 — 0,3 мкм. Над уровнем, где атмосферное давление составляет 1 агпм (к нему относятся приведённые выше геом. размеры Ю.), располагаются кристаллы аммиака. Несколько ниже этого уровня находятся твёрдые частицы полисульфидов, ещё ниже — ледяные кристаллики воды и, наконец, на 60 км ниже этого уровня — взвешенные капли раствора аммиака в воде.

Внутреннее строение Юпитера. Существуют несколько моделей строения Юпитера при разных предположениях о его химическом составе. Вследствие большой силы тяжести на Юпитере давление газов возрастает с глубиной очень быстро и уже на расстоянии 10 тыс. км от поверхности становится настолько большим, что преобладающий газ (водород) изменяет своё состояние и переходит из нормальной молекулярной фазы в металлическую. С ростом температуры по мере приближения к центру планеты металлический водород расплавляется (температура вблизи центра Юпитера приближается к 20 000 К при давлении порядка 100 млн. агпм и плотности 20—30 г/см 3). В некоторых моделях Юпитера предполагается существование слоя льда (Н 2 О) значительной толщины, но лишь вблизи поверхности, где температура невысока.

По-видимому, Юпитер имеет твёрдую оболочку сравнительно недалеко от поверхности. Предположение о существовании такой оболочки могло бы объяснить магнитное поле, жёстко вращающееся вместе с планетой, и неоднородности тепловых потоков, проявляющиеся в многочисленных деталях полос и особенно в длительно существующих БКП, вращающихся почти с тем же периодом, что и магнитное поле Юпитера.

Магнитное поле Юпитера обнаруживается по сильному радиоизлучению, особенно интенсивному в дециметровом и декаметровом диапазонах. Дециметровые волны исходят из околопланетного пространства и представляют собой синхротронное излучение электронов, захваченных магнитосферой Юпитера в радиационные пояса, подобные земным. Декаметровое излучение (на волне 7,5 м) имеет характер шумовых бурь, длящихся от нескольких часов до нескольких минут. Излучение направлено и исходит из определённых малых участков поверхности Юпитера. Из повторяемости радиовсплесков следует, что их источники вращаются с периодом РIII = 9 ч 55 мин 30 сек. С периодом РIII изменяется также дециметровое излучение. Именно этот период приписывают вращению твёрдого слоя, собственно образующего поверхность Юпитера. Природа твёрдого слоя Юпитера пока ещё неясна. Его верхняя граница должна находиться вблизи видимой поверхности, нижняя же граница может быть расположена там, где металлический водород переходит от твёрдой фазы к жидкой. На этой границе и в глубине жидкого ядра возникают электрические токи, являющиеся причиной магнитного поля Юпитера. Напряжённость магнитного поля Юпитера 4 э. Направление магнитной оси Юпитера составляет угол около 10° с его осью вращения.

Магнитосфера Юпитера имеет очень большие размеры. В ближайших к планете областях (до 20 радиусов) она имеет явно выраженный дипольный характер и содержит радиационные пояса, в которых движутся захваченные полем электроны, обладающие энергией св. 6 Мэв. Их взаимодействие с полем порождает дециметровое синхротронное излучение. В более отдалённых областях ср. магнитосфера простирается до 60 планетных радиусов и деформирована вращением. Здесь возможны плазменные истечения и колебания, излучающие в декаметровом диапазоне. Ещё дальше, до 90—100 планетных радиусов, находится внешняя магнитосфера, простирающаяся до магнито-паузы, размеры которой изменчивы. С ночной стороны она простирается за орбиту Сатурна. Все 5 ближайших к Юпитеру его спутников постоянно охвачены средней магнитосферой. Ближайший большой спутник — Ио обладает, по-видимому, своим магнитным полем и существенно влияет на частоту радиовсплесков Юпитера.

+ Щелкните по фото, чтобы увеличить!

Спутники. Известны 13 спутников Юпитера. Последний из них Юпитер XIII, открыт в 1974. Первые 4 самых больших спутника были открыты Г. Галилеем в 1610. Пятый спутник — Юпитер V, открытый в 1892, почти три столетия спустя,— самый близкий к планете: он удалён от планеты всего лишь на 2,54 экваториальных радиуса Юпитера. Все эти спутники движутся практически по круговым орбитам, плоскости которых совпадают с плоскостью экватора Юпитера. Их периоды обращения — от 12 ч у Юпитера V до 16,8 сут у Юпитера IV. Все остальные спутники Юпитера, открытые в 20 в., удалены от планеты на большие расстояния. В 1976 были заново утверждены названия спутников. Почти все они взяты из мифологии среди персонажей, так или иначе связанных с деятельностью Юпитера (первые 4 спутника были названы ещё Галилеем). Ниже приведены названия спутников; в скобках даны их радиусы в км и видимые звёздные величины в противостоянии (1976):

I — Ио (1820; 4,9);

II — Европа (1530; 5,3);

III — Ганимед (2610; 4,6);

IV — Каллисто (2450; 5,6);

V — Амальтея (120; 13);

VI — Гамалия (80; 14,2);

VII — Элара (50; 17);

VIII — Пасифея (12; 18);

IX — Синопа (10; 18.6);

X — Лизифоя (8; 18,3);

XI — Карма (-9; 18,6);

XII — Ананке (8; 18.7);

XIII — Леда (5; 20).

Четыре галилеевых спутника по размерам своим приближаются к планетам (Ганимед и Каллисто больше Меркурия). Периоды их осевого вращения и обращения вокруг Юпитера совпадают. Средние плотности больше, чем у Юпитера: 2,89; 3,20; 2,07 и 1,54 г/см 3 . Все они имеют низкую температуру, близкую к равновесной. Их альбедо довольно высокое, но ниже, чем у Юпитера, что указывает скорее на особенности по-верхности, чем на наличие мощной атмосферы. Действительно, радарные и инфракрасные наблюдения позволили установить, что поверхность их составлена из льда или смеси льда и скал, т. к. отмечаются значит, неровности. «Пионер-10» и «Пионер-11» сфотографировали Ганимеда с близкого расстояния, причём были обнаружены устойчивые тёмные и светло-зеленые образования. Ио имеет атмосферу и значит, ионосферу. По близкому сов-падению плоскостей первых пяти спутников с плоскостью экватора Юпитера можно полагать, что эти спутники образовались одновременно с планетой из одного сгустка первичного вещества. Что касается остальных спутников, то они скорее всего в прошлом являлись астероидами и были захвачены Юпитером.

Использованная литература:

1. Мороз В. И., Физика планет, М., 1967;

2. Физические характеристики планет-гигантов, А.-А., 1971;

3. Жарков В. Н., Внутреннее строение Земли, Луны и планет, М., 1973;

4. Долги нов Ш. Ш., Магнетизм планет, М., 1974;

6. «3емля и Вселенная», ст. и заметки о Юпитере за годы 1974 — 77.

> > >

Расстояние от Солнца до Юпитера в километрах на фото: описание позиции в Солнечной системе, эллиптическая орбита, ретроградный Юпитер, время полета к планете.

Юпитер – самая большая планета в Солнечной системе, которую можно рассмотреть, несмотря на большую удаленность. Особенности его орбиты можно увидеть на фото, где отмечены расстояния от Солнца и Земли.

Планеты путешествуют по эллиптическому орбитальному маршруту, поэтому дистанция между ними всегда разная. Если расположены в ближайшей точке, то 588 млн. км. В этой позиции планета по яркости даже затмевает Венеру. В максимальной удаленности дистанция составляет 968 млн. км.

У газового гиганта уходит 11.86 млн. км на одно вращение вокруг звезды. Земля на своем пути добирается к Юпитеру каждые 398.9 дней. Подобная ретроградность привела к проблемам в моделях Солнечной системы, где идеальные круговые орбиты не согласовывались с петлей Юпитера и прочих планет. Об эллиптических путях догадался Иоганн Кеплер.

Расстояние от Юпитера до Солнца?

В среднем расстояние от Солнца до Юпитера составляет 778 млн. км, но из-за эллиптичности, планета способна приблизиться на 741 млн. км и отдалиться на 817 млн. км.

Между двумя вращающимися небесными телами устанавливается центр масс. Хотя мы говорим, что все планеты совершают обороты вокруг Солнца, фактически они нацелены на конкретную массовую точку. Для многих планет этот центр располагается внутри звезды. Но Юпитер отличается завидной массивностью, поэтому для него точка расположена вне солнечного диаметра. Теперь вы знаете больше о расстоянии от Солнца к планете Юпитер в километрах.

Как долго лететь к Юпитеру?

Скорость полета к Юпитеру зависит от нескольких факторов: топливный запас, расположение планет, скорость, использование гравитационной рогатки.

Галилео отправился в 1989 году и прибыл через 6 лет, пробравшись сквозь 2.5 млрд. миль. Ему пришлось обойти Венеру, Землю и астероид Гаспра. Вояджер-1 стартовал в 1977 году и прибыл в 1979 году, потому что путешествовал, когда планеты расположились идеально.

Новые Горизонты летел напрямую в 2006 году и прибыл за 13 месяцев. У Юноны, запущенной в 2011 году, ушло 5 лет.

ЕКА планирует в 2022 году запустить миссию JUICE, чья дорога займет 7.6 лет. НАСА хотят отправить корабль на Европу в 2020-х гг., на что уйдет 3 года.

Юпитер - пятая по порядку и первая по величине планета Солнечной системы. После открытия этого небесного тела, учёным необходимо было выяснить, какое расстояние от Солнца до Юпитера.

Общие сведения о планете

По своей в 318 раз. Имеет форму сфероида, так как из-за большой скорости вращения вокруг оси планета оказалась сжата с полюсов. При детальном рассмотрении этого тела сразу бросается наличие разноцветных полосок и красного пятна. Первые объясняются преимущественно зональным направлением ветра, т. е. идущего вдоль параллелей. Ответ на происхождение второй яркой детали Юпитера - Большого Красного Пятна, астрономы до сих пор дать не смогли, но многие выдвигают гипотезу о том, что это циклон.

Вопреки распространенному мнению, небесные тела вращаются не вокруг Солнца, а вокруг их общего центра масс. Если в случае других планет он находится в пределах светила, то у Юпитера он выходит за эти границы. А происходит это из-за огромной массы планеты, которая достаточно велика по сравнению с другими небесными телами, но всё же недостаточна, чтобы точка, вокруг которой обращается система Солнце-Юпитер находилась посередине.

Удаленность от светила

Среднее расстояние от Солнца до Юпитера составляет примерно 778 млн км (5,2 а. е.). В максимально удалённой точке орбиты планеты (афелии) величина достигает отметки в 817 млн км (5,46 а. е.), а в самой близкой к светилу (перигелии) - 741 млн км (4,96 а. е.). Значения так разнятся за счёт того, что орбиты планет имеют форму не идеального круга, а эллипсоида.

Если бы на этапе формирования Солнечной системы, газовый гигант, набрал бы ещё немного массы, то сейчас система Солнце-Юпитер была бы двойной звездой. Нам повезло, что такого события не произошло, иначе жизнь на Земле не появилась. Тем не менее ещё не всё загадки пятой планеты изучены, и учёные вновь готовят космические аппараты для её исследования, поэтому столь важно знать расстояние от Солнца до Юпитера.

Когда человек собирается поехать на собственной машине в незнакомый ему город, то первым делом узнает расстояние до него, чтобы оценить время в пути и запастись бензином. Пройденный в дороге путь не будет зависеть от того, утром или вечером отправиться в дорогу, сегодня или через пару месяцев. С космическими путешествиями дело обстоит несколько сложнее и расстояние до Юпитера, измеренное вчера, через полгода окажется раза в полтора больше, а потом снова начнет уменьшаться. На Земле было бы очень неудобно путешествовать в город, который сам постоянно движется.

Среднее расстояние от нашей планеты до газового гиганта 778,57 млн. км, но эта цифра примерно также актуальна, как сведения о средней температуре по больнице. Дело в том, что обе планеты движутся вокруг Солнца (а если еще точнее, то вокруг центра масс Солнечной системы) по эллиптическим орбитам, причем с отличными периодами обращения. У Земли он равен одному году, а у Юпитера – почти 12 лет (11,86 года). Минимально возможное расстояние между ними составляет 588,5 млн. км, а максимальное – 968,6 млн. км. Планеты, как бы катаются на качелях, то сближаясь, то удаляясь.

Земля движется с большей, чем Юпитер, орбитальной скоростью: 29,78 км/с против 13,07 км/с, и находится существенно ближе к центру Солнечной системы, а поэтому раз в 398,9 дней догоняет его, подходя поближе. С учетом эллиптичности траекторий движения, существуют точки в космическом пространстве, где расстояние между планетами становится практически минимальным. Для пары Земля-Юпитер период времени, через который они регулярно сближаются подобным образом, составляет около 12 лет.

Великие противостояния

Такие моменты времени принято называть датами великих противостояний. В эти дни Юпитер по своей яркости превосходит все небесные объекты звездного неба, приближаясь к свечению Венеры, и с помощью небольшой подзорной трубы или бинокля становится возможным наблюдать не только саму планету, но даже ее спутники. Поэтому астрономы и просто ценители красот звездного неба с нетерпением ждут противостояний, чтобы рассмотреть подробнее далекое и малоизученное космическое тело и может быть даже обнаружить что-то доселе неизвестное науке.

Очередная уникальная возможность наблюдать Юпитер в максимально комфортных для земного наблюдателя условиях представится в последней декаде сентября 2022 года. В такие моменты на поверхности планеты с помощью небольшого телескопа можно хорошо разглядеть знаменитое Красное пятно, полосы на диске небесного тела, различные вихревые потоки в них, а также многое другое. Тот, кто один раз в жизни посмотрел в телескоп на эту интригующую сознание планету, будет стремиться сделать это вновь и вновь.

Позже вылететь, чтобы раньше добраться

Внутри Большого красного пятна

Зная кинематику движения планет и планируемую скорость космического аппарата, можно выбрать оптимальную дату старта ракеты-носителя, чтобы долететь до Юпитера как можно быстрее, затратив на это меньше топлива. Если выражаться точнее, то не межпланетная станция летит к небесному телу, а они вдвоем движутся к месту встречи, только маршрут планеты тысячелетиями неизменен, а траекторию движения летательного аппарата можно выбирать. Существуют варианты, когда аппарат, вылетевший позже, сумеет добраться до цели раньше, поэтому, чтобы их реализовать, стремятся построить ракету к подходящей для старта дате. Бывают случаи, когда выгоднее лететь дольше, но зато использовать при разгоне и маневрах «дармовой» источник энергии – гравитационное притяжение других планет.

Исследование планеты

В исследовании Юпитера принимали участие уже восемь космических миссий и девятая – «Юнона» находится в стадии реализации. Дата старта каждой из них выбиралась с учетом выбранного маршрута.

Так, орбитальная станция «Галилео», прежде чем стать искусственным спутником Юпитера, провела в пути более шести лет, но зато успела побывать около Венеры и пары астероидов, а также дважды пролететь мимо Земли.

А вот космический аппарат «Новые горизонты» достиг газового гиганта всего за 13 месяцев, так как его основная цель находится значительно дальше – это Плутон и пояс Койпера.