يتكون الغلاف الجوي لكوكب المشتري في المقام الأول من. وصف قصير كوكب المشتري

استكشاف كوكب المشتري

© فلاديمير كالانوف ،
موقع الكتروني "المعرفة قوة".

جو المشتري

BKP وبيضاوي أبيض

المنطقة الاستوائية

يتكون الغلاف الجوي للمشتري بشكل أساسي من الهيدروجين الجزيئي (76.1٪ بالكتلة) والهيليوم (23.8٪ بالكتلة). يوجد الميثان (0.21٪) والأمونيا والغازات الخاملة وبلورات الجليد المائي بكميات صغيرة. تهب رياح قوية باستمرار على سطح المشتري. على الأرض ، رياح بسرعة 150 م / ث ، يمكن أن نسميها الإعصار ، لكن بالنسبة للمشتري ، مثل هذه الرياح طبيعية. ثبت أنه في النصف الشمالي من كوكب المشتري ، تصل تدفقات الرياح الجوية إلى 600 كم / ساعة (أي 166 م / ث).

لا توجد حدود واضحة بين السطح والغلاف الجوي على كوكب المشتري ، وكذلك على الكواكب الغازية الأخرى. لتحديد مثل هذه الحدود ، قدم علماء الفلك مفهوم "ارتفاع الصفر" المشروط ، حيث يتغير تدرج درجة الحرارة إلى العكس ، أي. تبدأ درجة الحرارة في العد التنازلي. لم يتم دراسة الغلاف الجوي لكوكب المشتري بشكل كافٍ لتحديد الارتفاع بدقة. يؤخذ مستوى الضغط البالغ 1 نبار على أنه الحد الأعلى للغلاف الجوي للكوكب. عند قياس الخصائص الفيزيائية للغلاف الجوي باستخدام مسبار جاليليو ، تم استخدام نقطة مرجعية بضغط 1 جو.

وفقًا لمسبار جاليليو ، تزداد سرعة الرياح أولاً مع العمق ، ثم تصبح ثابتة. عند مستوى ضغط 0.5 ضغط جوي. كانت سرعة الرياح 90 م / ث ، وصلت إلى 170 م / ث في 4 أجهزة الصراف الآلي. ثم تغيرت بصعوبة.

سرعة / اتجاه رياح المنطقة على المشتري حسب خط العرض

في المنطقة الاستوائية من كوكب المشتري ، تهب الرياح في الاتجاه الأمامي ، أي في اتجاه دوران الكوكب بسرعة تقريبية. 70-140 م / ثانية. ولكن عند خطي عرض 15-18 درجة شمالاً وجنوباً ، ينعكس اتجاه تدفق الغاز ، حيث تصل سرعته إلى 50-60 م / ث. بعد ذلك ، تتناوب التيارات الجوية للاتجاهين الأمامي والخلفي عدة مرات ، وتتناقص سرعة الرياح فيها مع زيادة خط العرض. في خطوط العرض القطبية ، تكون سرعة الرياح في المنطقة قريبة من الصفر.

ثبت أن هناك ثلاث طبقات من السحب في الغلاف الجوي للمشتري. أعلاه توجد سحب من الأمونيا المجمدة ، وفي الأسفل توجد بلورات من كبريتيد هيدروجين الأمونيوم والميثان ، وفي الطبقة الدنيا يوجد جليد مائي وربما ماء سائل.

الغلاف الجوي للمشتري نشط للغاية كهربائيًا. عواصف رعدية رعدية هناك بشكل مستمر. تصل ضربات الصواعق إلى أطوال 1000 كم وأكثر. يعد البرق بطول 50 كم في الغلاف الجوي للأرض نادرًا جدًا.

يومض البرق في جو المشتري. لقطة للجانب الليلي من الكوكب.

وفقًا للمفاهيم الحديثة ، تبلغ الطبقة الخارجية لكوكب المشتري 0.15 من نصف قطر الكوكب ، أي حوالي 10000 كيلومتر من الغاز (خليط من الهيدروجين والهيليوم). وراء هذه الطبقة طبقة من الهيدروجين الجزيئي السائل (خليط من الهيدروجين السائل والهيليوم). يبلغ سمك هذه الطبقة حوالي 0.75 من نصف قطر الكوكب ، أي حوالي 54 ألف كم. تصل درجة حرارة الهيدروجين السائل في هذه الطبقة إلى 2000 درجة مئوية. علاوة على ذلك ، على عمق يصل إلى 0.9 من نصف قطر الكوكب (حوالي 65 ألف كيلومتر) ، يكون الهيدروجين في حالة معدنية صلبة بكثافة 11 (جم / سم مكعب) ودرجة حرارة 20000 درجة مئوية. يصل الضغط في هذه المنطقة إلى 5 ملايين الغلاف الجوي الأرضي.

جوهر المشتري هو تشكيل صلب من سيليكات الحديد والصخور الصخرية. يمكن أن يتراوح نصف قطر القلب من 0.1 إلى 0.15 من نصف قطر الكوكب ، وتبلغ كتلته حوالي 4٪ من إجمالي كتلة كوكب المشتري.

يُفهم الهيدروجين المعدني على أنه حالة تجمعه عندما تفقد إلكترونات ذرات الهيدروجين روابطها بالبروتونات وتتحرك بحرية داخل المادة المحيطة تحت ضغط يصل إلى عدة ملايين من الغلاف الجوي الأرضي. تتصرف الإلكترونات في المعادن بطريقة مماثلة.

يقع كوكب المشتري على مسافة كبيرة من الشمس ، ويتلقى 27 مرة حرارة شمسية أقل من الأرض. أظهرت القياسات المأخوذة من الأرض والمجسات الآلية أن طاقة الأشعة تحت الحمراء للمشتري أعلى بحوالي 1.5 مرة من الطاقة الحرارية التي يتلقاها الكوكب من الشمس البعيدة. هذا يعني أن المشتري لديه احتياطي داخلي من الحرارة. يُعتقد أن احتياطيات الطاقة الحرارية هذه متبقية منذ تكوين الكوكب. ليس من المنطقي تخمين القيم التي يمكن أن تصل درجة الحرارة في الجزء الداخلي من كوكب المشتري ، على الرغم من أن بعض المؤلفين يسمون مستوى محتملًا من 23000 درجة مئوية إلى 100000 درجة مئوية.

يسخن سطح كوكب المشتري بشكل سيئ بسبب الموصلية الحرارية المنخفضة للمواد التي تشكل الطبقات الداخلية للكوكب. لذلك ، يسود برد رهيب على سطح كوكب المشتري - حتى 150 درجة مئوية تحت الصفر. في الوقت نفسه ، يتجلى تأثير المصدر الداخلي للحرارة على كوكب المشتري في حقيقة أن الأعاصير والأعاصير المضادة تدور باستمرار في غلافه الجوي ، وتهب رياح قوية باستمرار من الغرب إلى الشرق ، ثم من الشرق إلى الغرب. لمثل هذه المظاهر للنشاط الجوي ، فإن الطاقة الحرارية التي يتلقاها المشتري من الشمس ستكون غير كافية تمامًا. هذا ما تؤكده حسابات الأرصاد الجوية.

المجال المغناطيسي لكوكب المشتري

حتى عام 1979 ، لم يكن لدى العلماء أي بيانات عن وجود أو عدم وجود مجال مغناطيسي في كوكب المشتري. من المعلومات العلمية الواردة في مارس 1979 من محطة آلية بين الكواكب فوييجر 1 ، وبعد ذلك من AMC "أوديسيوس" ، أصبح من الواضح أن كوكب المشتري لديه أقوى مجال مغناطيسي. وفقًا لبعض التقديرات ، فإن قوة المجال المغناطيسي على كوكب المشتري تزيد بحوالي 50 مرة عن قوة المجال المغناطيسي على الأرض. يميل المحور المغناطيسي بمقدار 10.2 ± 0.6 درجة فيما يتعلق بمحور دوران المشتري. الأقطاب المغناطيسية لكوكب المشتري مقلوبة بالنسبة لقطبي الكوكب. لذلك ، يشير سهم البوصلة على المشتري إلى الجنوب بنهايته الشمالية. من المفترض أن المجال المغناطيسي على كوكب المشتري يولد تيارًا كهربائيًا عالي التوصيل ، وهو الهيدروجين المعدني بسبب الدوران السريع للكوكب.

جرأة هذا الافتراض هو أن لم يشاهد أحد على وجه الأرض الهيدروجين المعدني وبناءً عليه ، لم يقم أحد بدراسة خصائص هذه المادة الافتراضية بشكل عام. لكن في هذه الحالة ، يتطابق خيال العلماء مع الواقع: فبعد كل شيء ، المجال المغناطيسي لكوكب المشتري موجود بالفعل.

يمتد المجال المغناطيسي للمشتري لمسافة شاسعة من الكوكب ، بما لا يقل عن مائة نصف قطر كوكب المشتري ، أي تصل إلى زحل. إذا أمكن رؤية الغلاف المغناطيسي للمشتري من سطح الأرض ، فإن أبعاده الزاويّة ستتجاوز أبعاد البدر ، المرئي من الأرض.

يخلق المجال المغناطيسي لكوكب المشتري أحزمة إشعاعية قوية حول الكوكب ، أي مناطق مليئة بالجسيمات المشحونة. إن الأحزمة الإشعاعية لكوكب المشتري من حيث كثافة الإشعاع أعلى بـ 40 ألف مرة من الأحزمة الإشعاعية للأرض.

نموذج الغلاف المغناطيسي للمشتري

إن وجود الجسيمات المشحونة في الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري هو سبب الشفق القطبي الذي ينشأ في الغلاف الجوي لخطوط العرض العالية لنصفي الكرة الأرضية. الشفق القطبي على كوكب المشتري شديد الكثافة ويمكن ملاحظته حتى من الأرض.

في الوقت نفسه ، تم إثبات وجود حلقة بلازما حول كوكب المشتري. المناطق التي تغيب فيها الجسيمات المشحونة. يفسر وجود البلازما من خلال التأين المحتمل تحت تأثير الإشعاع الشمسي للانبعاثات البركانية التي تعمل على القمر الصناعي Io.

حلقات كوكب المشتري

في تحقيقات 1979 فوييجر 1 و فوييجر 2 فتحت الحلقات المحيطة بالمشتري. يتكون نظام هذه الحلقات من حلقتين خارجيتين وحلقة داخلية واحدة. تقع الحلقات في المستوى الاستوائي لكوكب المشتري وتقع على مسافة 55000 كم من الغلاف الجوي العلوي. الحلقات عبارة عن شظايا صخرية صغيرة ، وغبار ، وقطع من الجليد تدور حول الكوكب. انعكاس الجزء الأكبر من مادة الحلقات منخفض ، لذلك من الصعب للغاية ملاحظة الحلقات من الأرض. هذا هو الفرق بين حلقات كوكب المشتري وحلقات عملاق غازي آخر - زحل ، والتي تعكس ضوء الشمس جيدًا ويمكن ملاحظتها. الجزء الأكثر سطوعًا والأكثر بروزًا من حلقات كوكب المشتري يبلغ عرضه حوالي 6400 كم (بتعبير أدق ، عميقًا) ويصل سمكه إلى 30 كم. من وجهة نظر الميكانيكا السماوية ، حلقات كوكب المشتري هي مئات الآلاف من الأقمار الصناعية الصغيرة والأصغر التي تدور حول هذا الكوكب. لكن العلوم الفلكية ، بالطبع ، لا تعتبر القطع الصغيرة من الحجر وقطع الجليد وغيرها من الحطام الفضائي التي تدور حول كل كوكب على أنها أقمار صناعية.

© فلاديمير كالانوف ،
"المعرفة قوة"

زوارنا الكرام!

عملك معطل جافا سكريبت... يرجى تشغيل البرامج النصية في متصفحك ، وسترى الوظائف الكاملة للموقع!

أقرب مسافة من كوكب المشتري إلى الأرض هي 630 مليون كيلومتر. كتلة كوكب المشتري تزيد عن 300 ضعف كتلة الأرض.

ثورة كاملة لكوكب المشتري حول المحور 9h55m.

تظهر خطوط متعددة الألوان على السطح ، ويتحول هيكلها باستمرار ، لكن الشخصية العامة لا تزال قائمة.

تبلغ السرعة الخطية لحركة كتل السحب السطحية عند خط الاستواء 40.000 كم / ساعة.

يميل محور المجال المغناطيسي للمشتري بمقدار 10 درجات إلى محور الدوران. يدور المجال المغناطيسي بشكل موحد لمدة 9 ساعات و 55 دقيقة. يشير هذا إلى دوران شبه صلب للكوكب تحت طبقة السحب.

تبلغ قوة الجاذبية على السطح 2.6 مرة قوة الجاذبية الأرضية.

متوسط \u200b\u200bكثافة كوكب المشتري 1.34 جم / سم 3. يشير هذا إلى أن الكوكب يتكون أساسًا من غازات خفيفة ، خاصة الهيدروجين والهيليوم.

كوكب المشتري له جو ممتد. الشيء المثير للاهتمام هو البقعة الحمراء العظيمة ، التي اكتشفتها كاسيني عام 1665.

طول البقعة من 15000 إلى 50000 كم. في بعض الأحيان يصبح أكثر إشراقًا ، وفي بعض الأحيان يختفي تقريبًا.

تنجرف البقعة باستمرار في الغلاف الجوي للكوكب. في السنوات الأولى بعد اكتشافه ، كان ساطعًا جدًا ، ومنذ ذلك الحين انخفض السطوع تدريجياً. ربما تتلاشى البقعة بمرور الوقت. أظهر بحث جاليليو أن البقعة تقع أعلى وأبرد من الغيوم المحيطة. شوهدت هياكل مماثلة في زحل ونبتون ، لكن لا يزال من غير الواضح كيف يمكن أن توجد هذه الفترة الطويلة.

كوكب المشتري له قطر كبير مثل كوكب الغاز. إذا أضافوا كتلة أكبر إليها ، فلن يزيد حجمها كثيرًا.

لكي يصبح كوكب المشتري نجماً ، يحتاج إلى كتلة أكبر بمقدار 80 مرة مما يحتاج إليه.

يتكون الغلاف الجوي للمشتري بشكل أساسي من الهيدروجين (90٪) والهيليوم (10٪). كما تم العثور على الأمونيا (0.01٪) والميثان (0.07٪) ، الماء ، أول أكسيد الكربون ، الفوسفين ، السيانوجين ، الإيثان ، الأسيتيلين. باقي العناصر قليلة جدًا. تجمد الماء ، وبقي في حالة غازية بكميات صغيرة.

تنخفض درجة الحرارة في الغلاف الجوي بسرعة مع الارتفاع. من -113 0 درجة مئوية عند ضغط 1 ضغط جوي. حتى -160 0 درجة مئوية عند ضغط 0.03 ضغط جوي.

إن توليد الحرارة داخل كوكب المشتري والإشعاع الحراري الخاص به هو ضعف تدفق الطاقة القادمة من الشمس.

يفتقر المشتري إلى سطح صلب ونوع من الراحة. تتم إزالة الحرارة من الأمعاء عن طريق الحمل الحراري العمودي ، مما يولد دوامات مضطربة.

في المنطقة الاستوائية (من +9 0 إلى -9 0) ، يتم توجيه التيارات بدقة من الغرب إلى الشرق. تهب الرياح الغربية بسرعة 100 م / ث. خطوط العرض القريبة من +20 0 إلى -20 0 تهب الرياح من الشرق إلى الغرب بسرعة حوالي 50 م / ث. هناك دوامات ونفاثات بين التيارات الرئيسية.

أظهرت دراسات جاليليو أن الرياح في الغلاف الجوي يمكن أن تتجاوز 100 م / ث وتنتج عن مصدر حرارة داخلي. الرياح هي في طبيعة التيارات النفاثة أكثر من الدوامات والأعاصير.

اجتاحت البقعة الحمراء العظيمة غربًا جنبًا إلى جنب مع المنطقة الاستوائية الجنوبية. لا يرتبط بالطبقات العميقة للكوكب. في ذلك ، لوحظ ارتفاع المادة من المناطق العليا وانتشارها من المركز. هذا ما يفسر انخفاض درجة حرارة البقعة والدوران المضاد للدوامات فيه ، أي عكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي لمدة حوالي 7 أيام.

بالإضافة إلى النقطة الحمراء ، تُلاحظ الأشكال البيضاوية البيضاء ، والتي تمثل نفس الاضطرابات ، ولكنها ظهرت لاحقًا ، في عام 1939 ، ويتم ضغطها حاليًا.

تتكون السحب في الغلاف الجوي بشكل أساسي من الأمونيا. درجة الحرارة من -100 0 إلى

160 0 درجة مئوية عند ضغط 1 ضغط جوي. تغلي الأمونيا عند درجة حرارة -33 درجة مئوية وتذوب عند درجة حرارة -78 درجة مئوية.

الغلاف الجوي للمشتري عميق جدًا وربما يشمل كوكبًا بأكمله.

في عمق كوكب المشتري ، يكون الضغط كبيرًا جدًا لدرجة أن ذرات الهيدروجين يتم تدميرها وإطلاق الإلكترونات. تتكون الذرات الناتجة من بروتونات فارغة. هذه الحالة تسمى الهيدروجين المعدني. تصل درجة الحرارة الأساسية إلى 30.000 كلفن ، والضغط يزيد عن مليون بار. توجد درجة الحرارة الأساسية المرتفعة بسبب آلية كلفن هيلمهولتز ، أي بسبب بطء تقلص الجاذبية للكوكب.

في السحب القطبية لكوكب المشتري ، لوحظت ظاهرة مشابهة للشفق القطبي الأرضي. ترتبط هذه الظواهر بسقوط المادة من قمر آيو على طول الخطوط الحلزونية للمجال المغناطيسي في الغلاف الجوي لكوكب المشتري.

تمتد الغيوم على ارتفاع 12 كم. جو المشتري ملون بألوان مختلفة. لا يمكن لمكونات الغلاف الجوي المستقرة تلوين الغلاف الجوي بهذه الطريقة ؛ فهي تميل إلى مساواة اللون تدريجيًا. وهذا يعني أن المركبات المعدنية الملونة تأتي باستمرار من الأعماق ، والتي إما تستقر أو تخضع لتفاعلات كيميائية في الغلاف الجوي. يعتقد R. Wild أن لون المشتري ناتج عن الصوديوم ، ويربط G. Urey لون السحب بالجزيئات العضوية. قام K. Sagan و S. Miller بتمرير تصريفات شرارة عبر خليط من الغازات التي تحاكي جو المشتري ، وحصلوا على جزيئات عضوية ذات ألوان زاهية. سجلت المركبة الفضائية فوييجر 1 و 2 ومضات برق قوية على كوكب المشتري ، مماثلة لأقوى تصريفات البرق على الأرض. ومع ذلك ، لم يتم العثور على أي علاقة بين البرق واللون.

أظهرت دراسات جاليليو أن البرق يضرب كوكب المشتري بمعدل 10 مرات أقل مما يحدث على الأرض. لم يتم العثور على جزيئات عضوية تقريبًا. التركيب الكيميائي للمشتري قريب من تركيب سحابة كوكبية أولية.

كوكب المشتري هو مصدر راديو شبه دوري. اكتشف K. Shine من أستراليا أن الانبعاثات الراديوية من كوكب المشتري يجب أن تكون مرتبطة بمناطق معينة من سطح الكوكب. تدور المصادر الموجودة على السطح لمدة 9 ساعات. 55 دقيقة 30 ثانية. تتوافق طاقة اندفاعات انبعاث الراديو من كوكب المشتري مع طاقة مليار ومضة متزامنة من البرق على الأرض.

يمكن أن يرتبط البث الراديوي بالجزء الداخلي من الغلاف المغناطيسي وحركة القمر الصناعي Io.

كوكب المشتري لديه مجال مغناطيسي ضخم. يمتد غلافه المغناطيسي لأكثر من 650 مليون كيلومتر (وراء مدار زحل!). اكتشف جاليليو أن البيئة المحيطة بالمشتري تحتوي على جسيمات عالية الطاقة محاصرة في مجال مغناطيسي. هذا "الإشعاع" مشابه ، ولكنه أكثر كثافة بكثير من أحزمة فان ألين الإشعاعية بالقرب من الأرض. اكتشفت دراسات جاليليو الخاصة بالغلاف الجوي وجود حزام شعاع مكثف جديد بين حلقة المشتري وطبقات الغلاف الجوي العليا. هذا الحزام الجديد أقوى بحوالي 10 مرات من أحزمة Van Allen الإشعاعية. تم العثور على أيونات الهليوم عالية الطاقة مجهولة المصدر في هذا الحزام الجديد.

تقع موجة الصدمة القوسية للرياح الشمسية على جانب النهار على مسافة 100 نصف قطر كوكب المشتري أو 0.05 AU.

الهيكل الداخلي لكوكب المشتري غير معروف بالكامل. على الأرجح ، تكون أحشاءها في حالة سائلة ، باستثناء قلب حجري صغير. يتم تعدين الهيدروجين السائل على عمق 25000 كم. فوق هذه الحدود ، توجد منطقة من الهيدروجين الجزيئي ، أسفل منطقة المعدن.

تصادم المذنب- في عام 1994 ، سقطت شظايا من المذنب شوميكر ليفي على كوكب المشتري. لوحظت هذه الظاهرة من الأرض والتلسكوب الفضائي. هابل. بعد سقوط المذنب Shoemaker-Levy ، تم تشكيل حزام عريض عند خط عرض سقوط الشظايا ، حيث تكون درجة الحرارة أقل من المعتاد 5-7 كلفن.

قد تكون الأسباب كما يلي:

التبريد من خلال الأشعة تحت الحمراء الفعالة لجزيئات الأمونيا وحمض الهيدروسيانيك والماء والمواد الأخرى المنبعثة في الغلاف الجوي أثناء الكارثة.

التبريد الحراري التقليدي لدخان الستراتوسفير

عند الاصطدام وإعادة انبعاث ضوء الشمس إلى الفضاء.

14.2 حلقة القمر والمشتري.

حلقة. اكتشفت فوييجر 1 حلقة كوكب المشتري في عام 1979. تقع الحافة الخارجية للحلقة في مدار أصغر قمر 14 ، والحافة الداخلية على مسافة 5500 كم من حدود السحابة الظاهرة. يصل عرض الجزء اللامع من الحلبة إلى 800 كيلومتر. سماكة تصل الى 1 كم. تختلف حلقة كوكب المشتري كثيرًا عن حلقة زحل. وهي مكونة من جسيمات صغيرة جدًا. تتكون من جزيئات الغبار التي يقل قطرها عن 10 ميكرون.

من المحتمل أن يكون أصل الحلقة مرتبطًا بقصف الأقمار الصناعية الصغيرة لكوكب المشتري ، الموجود داخل الحلقة ، بواسطة النيازك الدقيقة.

من الممكن أن تتجدد باستمرار بواسطة جزيئات الغبار الكوني.

توجد حلقات وأقمار كوكب المشتري داخل حزام شعاع مكثف من الإلكترونات والأيونات المحاصرة بواسطة المجال المغناطيسي للكوكب.

الأقمار الصناعية... اكتشف جاليليو الأقمار الأربعة الأولى للمشتري في عام 1610. الآن أكثر من 60 معروفًا.

إن مدارات الأقمار الصناعية الستة الداخلية دائرية تقريبًا وتقع في المستوى الاستوائي للكوكب. كل مدار لاحق يقع 1.7 مرة أكثر من المدار السابق. الأقمار الثمانية الخارجية صغيرة جدًا. تشكل مداراتهم مجموعتين من أربعة أقمار صناعية. تقع المجموعة الأولى على مسافة 12 مليون كيلومتر. من كوكب المشتري ، يتحركون في اتجاه أمامي. تقع أقمار المجموعة الثانية على مسافة ضعف المسافة ، ويتم عكس حركتها في المدارات. هذا يحفظهم من جاذبية الشمس ، والتي يمكن أن تؤثر عليهم بقوة ضعف قوة المشتري ، نظرًا للمسافة الكبيرة للأقمار الصناعية (0.2 AU). مدارات هذه الأقمار الصناعية مستطيلة للغاية (e \u003d 0.4) ، تميل إلى مدار كوكب المشتري بزاوية 30 0 وتتغير باستمرار بسبب الاضطرابات الشمسية.

تتحرك أقمار آيو الثلاثة الداخلية ، يوروبا ، جانيميد ، بصدى كامل تقريبًا مع فترات مدارية تبلغ 1.77 ، 3.55 ، 7.16 يومًا أرضيًا ، وهي بنسبة 1: 2: 4. في الميكانيكا السماوية ، يعتبر هذا الترتيب مستقرًا. تواجه جميع الأقمار الداخلية كوكب المشتري بنفس الجانب.

وعن... نصف قطر 1815 كم. حتى قبل رحلات Voyager ، توقع العلماء أن يكون قمر Io شديد الحرارة بسبب تأثيرات المد والجزر. يجب أن يكون تسخين أيو أكبر 20 مرة من يوروبا وأعلى بعشر مرات من تسخين القمر بسبب تحلل العناصر المشعة. كان من المفترض أن تكون هناك منطقة كبيرة منصهرة داخل آيو. تم تأكيد هذه الافتراضات على الفور. اكتشفت فوييجر 1 8 براكين نشطة على آيو. ترتفع الانبعاثات البركانية إلى ارتفاع 7 - 280 كم. فوق السطح ، الأمر الذي يتطلب سرعة طرد تبلغ 1 كم / ثانية. تتكون الانبعاثات من ثاني أكسيد الكبريت SO 2.

يرتبط تكوين البراكين بذوبان كتل السيليكات في أحشاء أيو ، التي تحتوي على قلب حديدي صغير. تم تأكيد ذلك من خلال متوسط \u200b\u200bكثافة Io - 3.5 جم / سم 3. تحت القشرة المرئية توجد طبقة سيليكات غير متجانسة تحت القشرة ، والتي في مناطق قليلة جدًا من نطاق صغير تخرج إلى السطح على شكل جبال يصل ارتفاعها إلى 10 كيلومترات. تحت الطبقة العليا من الكبريت الصلب الممزوج بـ SO 2 يقع محيط من الكبريت المنصهر (t \u003d 120 0 درجة مئوية ، ضغط 40 بار). تخلق التيارات في أحشاء آيو المنصهرة ، وكذلك في الأرض ، مراكز حرارة تتشكل فيها البراكين. يدعم اللون الأحمر والبرتقالي والأصفر والبني والأسود والأبيض على Io هذه المفاهيم. لم يتم العثور على فوهات صدمية يبلغ قطرها أكثر من 600 متر ، مما يعني أن معدل الترسبات على السطح يجب أن يتجاوز 0.1 مم / سنة ويتم تحديده من خلال الانبعاثات والتدفقات والتآكل السطحي المرتبط بالنشاط البركاني.

التيارات الجديدة متعددة الألوان عمرها أقل من 1000 عام.

أوروبا. نصف القطر 1569 كم. سطح يوروبا مغطى بمتاهة من الخطوط الرفيعة المتشابكة والخطوط ، على غرار "قنوات" المريخ. يبلغ طول بعضها آلاف الكيلومترات وعرضها من 20 إلى 40 كم. على الأرجح هذه شقوق مليئة بشيء. ترتفع التفاصيل الأطول إلى ارتفاع 40 مترًا فقط ، وهي تشبه كرة برتقالية مخدوشة. يشير الغياب شبه الكامل للحفر الأثرية إلى اختفاء آثارها على الفور. من المرجح أن تكون القشرة الخارجية جليدية حتى عمق 100 كيلومتر. متوسط \u200b\u200bدرجة حرارة السطح حوالي -150 درجة مئوية. يجب أن يكون الجزء الداخلي من القمر الصناعي ساخنًا ، والتركيب الكيميائي مشابه لـ Io. الكثافة أقل قليلاً من كثافة Io - 3.0 جم / سم 3 بسبب وجود قشرة جليدية. تحدث العديد من التشققات نتيجة تخفيف الضغط تحت السطح.

الملاحظات الأخيرة مع التلسكوب الفضائي im. تمكن هابل من اكتشاف الغلاف الجوي المخلخل للأكسجين الجزيئي في أوروبا. كثافته منخفضة جدا. تزيل أشعة الشمس والأشعة الكونية والنيازك الدقيقة جزيئات الماء من سطح يوروبا ، والتي ، تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية ، تتحلل إلى ذرات الهيدروجين والأكسجين. تغادر ذرات الهيدروجين الغلاف الجوي على الفور ، وتتحد ذرات الأكسجين في جزيئات أكثر فعالية.

جانيميد... أكبر وأضخم الأقمار الصناعية. نصف قطر 2631 كم. متوسط \u200b\u200bالكثافة 1.9 جم / سم 3. ما يقرب من نصف الماء أو الجليد. يبلغ متوسط \u200b\u200bدرجة حرارة السطح 130 درجة مئوية ، تنتشر في المناطق المظلمة في جانيميد فوهات يبلغ قطرها عدة عشرات من الكيلومترات.

هناك نظام ضخم من النتوءات على القمر الصناعي. ميزة السطح الأكثر إثارة للاهتمام هي خصل الأخاديد المتوازية الطويلة. وهي تغطي جزءًا كبيرًا من منطقة القمر الصناعي. هذه التكوينات لم يفسرها العلم الحديث.

كاليستو... إنه ثالث أكبر قمر صناعي في المجموعة الشمسية. نصف قطر 2410 كم. لكن الكثافة هي الأصغر 1.8 جم / سم 3. سطح كاليستو على الجانب غير المرئي من المشتري مشبع جدًا بالحفر. على الجانب المواجه للمشتري ، يمكن رؤية هيكل ضخم متعدد الحلقات مع منطقة مركزية لامعة يبلغ عرضها حوالي 300 كيلومتر. تحيط بالمركز من 8 إلى 10 نتوءات دائرية على مسافة 1500 كم تقريبًا. في المنطقة المركزية من كاليستو ، تكون الحفر أصغر بكثير مما هي عليه في بقية السطح. لذلك هذه المنطقة أصغر سنا.

ومن المفارقات ، أنه عند الكثافة المنخفضة ، يجب أن يحتوي كاليستو على كمية من الماء أكثر من غانيميد ، مع الاحتفاظ بفوهات الصدمة القديمة. يشير البياض المنخفض لـ Callisto إلى شوائب في قشرة الغبار. درجة حرارة السطح -120 درجة مئوية أو أعلى. لا تزال درجة الحرارة هذه منخفضة بدرجة كافية لتكوين جو من بخار الماء.

\u003e\u003e\u003e جو كوكب المشتري

تكوين جو المشتري - عملاق الغاز للنظام الشمسي. وصف هيكل ، هيكل الغلاف الجوي ، البقعة الحمراء العظيمة ، الصورة ، الكثافة ، الضغط.

في الواقع ، من الحماقة تحديد وجود الغلاف الجوي لكوكب المشتري ، لأن هذا هو الكوكب بأكمله ، لأنه يفتقر إلى قشرة صلبة. إنها كتلة مستمرة من الهيدروجين والهيليوم ممزوجة بغازات أخرى وهواء. دعونا نرى كيف يبدو الغلاف الجوي لكوكب المشتري والعناصر الكيميائية الممثلة.

تكوين الغلاف الجوي لكوكب المشتري

أمامك تراكم هائل للهيدروجين (90٪). النسبة المتبقية 10٪ هي الهيليوم ، وكذلك كميات صغيرة من الميثان والأمونيا والكبريت وبخار الماء. يظهر هيكل الغلاف الجوي لكوكب المشتري في الصورة.

إذا انتقلت من الطبقات الخارجية إلى الطبقات الداخلية ، فإنك تشعر بزيادة في درجة الحرارة والضغط. هذا هو سبب تقسيم الغازات إلى طبقات. في العمق ، يتحول الهيدروجين من غاز إلى سائل ويمكن أن يصبح أيضًا معدنيًا.

طبقات الغلاف الجوي لكوكب المشتري

قدر العلماء أن الضغط على سطح الغلاف الجوي يساوي بارًا واحدًا ، وهو ما يتوافق مع الوضع على سطح الأرض. علاوة على ذلك هناك طبقة التروبوسفير (50 كم). ويمثلها الأمونيا وهيدروسلفيد الأمونيوم والمياه ، مما ينتج عنه خطوط حمراء وبيضاء جذابة ومرئية. يُطلق على البيض (أبرد) مناطق (ارتفاع الغازات) ، وتسمى المناطق الحمراء أحزمة (سقوط الغازات).

في أغلب الأحيان ، يتم فصل هذه المناطق بواسطة تيارات الرياح ، ولكن في بعض الأحيان تتداخل هياكل السحب المجمدة مع الخطوط الحمراء وتحجبها لفترة معينة. تمكن العلماء حتى من تسجيل المحو الدوري للشريط الجنوبي ، لكن الجزء الشمالي لا يتغير. تؤثر السحب المائية الكثيفة أيضًا على الديناميكيات. إذا ارتفعت درجة الحرارة ، فسيتم الشعور بانخفاض حاد في درجة الحرارة: من -160 درجة مئوية إلى -100 درجة مئوية.

ثم هناك طبقة الستراتوسفير (320 كم) المحتوية على ضباب هيدروكربوني. هنا يمكن الحفاظ على درجة الحرارة عند -100 درجة مئوية. يشبه الستراتوسفير طبقة التروبوسفير ، حيث يتم تسخينه بواسطة أشعة الشمس والحرارة الداخلية للكوكب. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت سرعة القيادة. تنتهي الطبقة عند نقطة يتجاوز فيها الضغط ضغط الأرض بألف مرة.

وفوقها يوجد الغلاف الحراري (1000 كم فوق السطح) بدرجة حرارة 725 درجة مئوية. هنا في القطبين يحدث الشفق. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الغلاف الحراري قادر على خلق وهج خافت يمنع سماء الليل من أن تغمر نفسها تمامًا في الظلام. يتم تسخين الطبقة بواسطة جزيئات من الغلاف المغناطيسي ، وكذلك بواسطة الشمس.

في الجزء العلوي يوجد الغلاف الخارجي ، حيث تنتشر جزيئات الغاز في الفضاء الهزلي. ليس لديها تقسيم واضح.

بقعة المشتري الحمراء العظيمة

بفضل خطوطه الحمراء والبيضاء ، يلفت جوبيتر جماله. السمة البارزة هي البقعة الحمراء العظيمة. تم اكتشافه في القرن السابع عشر. إنها عاصفة عنيفة تقع جنوب الخط الاستوائي. يمكن رؤية هذه الأعاصير بالتلسكوبات.

يستغرق دوران الإعصار 6 أيام. إنه ضخم جدًا بحيث يمكن أن يتسع بسهولة هناك. صحيح أن الدراسات الحديثة تقول إنه يمكن أن يتقلص.

نظرًا لأن البقعة الحمراء العظيمة أبرد من الشريط ، فيجب أن تكون أعلى في الغلاف الجوي لكوكب المشتري. لا توجد بيانات دقيقة حتى الآن عن سبب ظهور الضوء الأحمر.

بعد مرور ثلث الطريق إلى الكوكب ، يتحول الهيدروجين إلى معدن ، بسبب توليد الشحنات الكهربائية. هذا يساعد على التحكم في المجال المغناطيسي القوي. يدور كوكب المشتري بسرعة كبيرة حول محوره (كل 9.9 ساعات) ، لذلك يغذي الحقل بسهولة بالكهرباء.

المجال المغناطيسي لكوكب المشتري هو 20 مرة من الأرض. علاوة على ذلك ، يمكن لهواة الراديو سماع العواصف الكهرومغناطيسية. في بعض الأحيان تكون هذه الإشارات أقوى من الإشارات الشمسية.

يتميز الغلاف الجوي لكوكب المشتري برياح عالية السرعة تهب ضمن نطاقات عريضة موازية لخط استواء الكوكب ، وفي النطاقات المجاورة على كوكب المشتري ، يتم توجيه الرياح في اتجاهات متعاكسة. تصل سرعة الرياح على كوكب المشتري إلى 500 كم / ساعة. يخلق الغلاف الجوي لكوكب المشتري ضغطًا هائلاً يزداد كلما اقترب من مركز الكوكب. تتكون الطبقة الأبعد عن اللب بشكل أساسي من الهيدروجين الجزيئي العادي والهيليوم ، وهما في حالة سائلة من الداخل ويتحولان تدريجياً إلى حالة غازية في الخارج. توجد نطاقات على كوكب المشتري ، محدودة في خطوط العرض ، تهب فيها الرياح بسرعات عالية جدًا ، واتجاهاتهم معاكسة في النطاقات المجاورة. الاختلاف الطفيف في التركيب الكيميائي ودرجة الحرارة بين هذه المناطق كافٍ لكي تظهر على شكل خطوط ملونة. تسمى الخطوط الخفيفة المناطق ، وتسمى الخطوط الداكنة الأحزمة. جو كوكب المشتري مضطرب للغاية. الألوان الزاهية التي نراها في غيوم المشتري هي نتيجة تفاعلات كيميائية مختلفة لعناصر موجودة في الغلاف الجوي ، بما في ذلك الكبريت ، الذي يمكن أن ينتج مجموعة واسعة من الألوان ، لكن التفاصيل غير معروفة بعد.

أقمار كوكب المشتري

بحلول بداية الألفية الثالثة ، كان لدى كوكب المشتري 28 قمرا صناعيا معروفا. أربعة منهم كبيرة وثقيلة. إنها تتحرك في مدارات دائرية تقريبًا في مستوى خط استواء الكوكب. الأقمار الصناعية الخارجي 20 لا تزال بعيدة جدا عن كوكب أنها غير مرئية من سطحه للعين المجردة، وكوكب المشتري في سماء ابعد منها تبدو أصغر من القمر. يتحرك عدد من الأقمار الصناعية الصغيرة في مدارات متطابقة تقريبًا. كلهم بقايا أقمار المشتري الأكبر التي دمرتها جاذبيته. من الممكن أن يكون مجال جاذبية الكوكب قد التقط الأقمار الصناعية الخارجية للمشتري: فجميعها تدور حول المشتري في الاتجاه المعاكس.

قمر المشتري io

المدار \u003d 422000 كم من قطر المشتري \u003d 3630 كم الكتلة \u003d 8.93 * 1022 كجم

آيو هو ثالث أكبر وأقرب قمر لكوكب المشتري. أيو هو أكبر قليلا من القمر وخلافا لمعظم الاقمار الصناعية في النظام الشمسي الخارجي، الإعلام والتوعية وأوروبا تشبه في تكوينها إلى الكواكب الأرضية، وخاصة في وجود صخور السيليكات. Io له قلب حديدي يبلغ قطره 900 كيلومتر. يختلف سطح أيو اختلافًا جذريًا عن سطح أي جسم آخر في النظام الشمسي. تم العثور على عدد قليل جدًا من الحفر على آيو ، ومن ثم فإن سطحها صغير جدًا. المادة التي تنفجر من براكين آيو هي شكل من أشكال الكبريت أو ثاني أكسيد الكبريت. الثورات البركانية تتغير بسرعة. من المحتمل أن يحصل آيو على القوة اللازمة لكل هذا النشاط من تفاعلات المد والجزر مع أوروبا وجانيميد والمشتري. يعبر Io خطوط المجال المغناطيسي للمشتري ، ويولد تيارًا كهربائيًا. يمكن أن يكون لـ Io مجال مغناطيسي خاص بها ، مثل Ganymede. يحتوي Io على جو رقيق جدًا من ثاني أكسيد الكبريت والعديد من الغازات الأخرى. على عكس أقمار كوكب المشتري الأخرى ، يحتوي أيو على القليل جدًا من الماء أو لا يحتوي على ماء. يحتوي Io على قلب معدني صلب محاط بغطاء صخري مثل الأرض. شكل آيو مشوه بشكل كبير تحت تأثير كوكب المشتري. آيو هو شكل بيضاوي باستمرار بسبب دوران المشتري وتأثير المد والجزر.