Giove è uno dei cinque pianeti del sistema solare che può essere visto nel cielo notturno senza strumenti ottici. Non avendo ancora idea delle sue dimensioni, gli antichi astronomi la chiamarono la divinità romana suprema.
Incontra Giove
L'orbita di Giove è a 778 milioni di km dal Sole. Un anno lì dura 11,86 anni terrestri. Il pianeta compie una rotazione completa attorno al proprio asse in sole 9 ore e 55 minuti e la velocità di rotazione è diversa a diverse latitudini e l'asse è quasi perpendicolare al piano orbitale, per cui non si osservano i cambiamenti stagionali.
La temperatura superficiale di Giove è di 133 gradi Celsius (140 K). Il raggio è più di 11 e la massa è 317 volte il raggio e la massa del nostro pianeta. La densità (1,3 g/cm3) è commisurata alla densità del Sole e molto inferiore alla densità della Terra. La forza di gravità su Giove è 2,54 volte e il campo magnetico è 12 volte maggiore di parametri terrestri simili. La temperatura durante il giorno su Giove non è diversa dalla notte. Ciò è dovuto alla notevole distanza dal Sole e ai potenti processi che si verificano nelle viscere del pianeta.
EruLa ricerca ottica del quinto pianeta fu scoperta nel 1610 da G. Galileo. Fu lui a scoprire i quattro satelliti più massicci di Giove. Ad oggi, si sa che 67 corpi cosmici fanno parte del sistema planetario del gigante.
Cronologia delle ricerche
Fino agli anni '70, il pianeta è stato studiato utilizzando mezzi terrestri e poi orbitali nelle bande ottiche, radio e gamma. La temperatura di Giove fu stimata per la prima volta nel 1923 da un gruppo di scienziati dell'Osservatorio Lowell (Flagstaff, USA). Usando termocoppie sottovuoto, i ricercatori hanno scoperto che il pianeta è "sicuramente un corpo freddo". Le osservazioni fotoelettriche dell'occultazione delle stelle da parte di Giove e l'analisi spettroscopica hanno permesso di trarre una conclusione sulla composizione della sua atmosfera.
I successivi voli di veicoli interplanetari hanno perfezionato e ampliato significativamente le informazioni accumulate. Missioni senza pilota "Pioneer-10; 11" nel 1973-1974. per la prima volta hanno trasmesso immagini del pianeta da una distanza ravvicinata (34mila km), dati sulla struttura dell'atmosfera, presenza di una cintura magnetica e di radiazioni. Voyager (1979), Ulisse (1992, 2000), Cassini (2000) e New Horizons (2007) hanno effettuato misurazioni migliori di Giove e del suo sistema planetario, e Galileo (1995-2003) e Giunone (2016) si sono uniti ai ranghi di i satelliti artificiali del gigante.
Struttura interna
Il nucleo del pianeta con un diametro di circa 20mila km, composto dauna piccola quantità di roccia e idrogeno metallico, è sotto una pressione di 30-100 milioni di atmosfere. La temperatura di Giove in questa zona è di circa 30.000 ˚С. La massa del nucleo è dal 3 al 15% della massa totale del pianeta. La generazione di energia termica da parte del nucleo di Giove è spiegata dal meccanismo di Kelvin-Helmholtz. L'essenza del fenomeno è che con un forte raffreddamento del guscio esterno (la temperatura superficiale del pianeta Giove è -140˚С), si verifica una caduta di pressione, che causa la compressione del corpo e il successivo riscaldamento del nucleo.
Lo strato successivo, profondo da 30 a 50 mila km, è una sostanza di idrogeno liquido e metallico mescolato con elio. Con la distanza dal nucleo, la pressione in questa regione diminuisce a 2 milioni di atmosfere, la temperatura di Giove scende a 6000 ˚С.
La struttura dell'atmosfera. Strati e composizione
Non esiste un confine netto tra la superficie del pianeta e l'atmosfera. Per il suo strato inferiore - la troposfera - gli scienziati hanno preso un'area condizionale in cui la pressione corrisponde a quella terrestre. Ulteriori strati, mentre si allontanavano dalla "superficie", si stabilirono nel seguente ordine:
- Stratosfera (fino a 320 km).
- Termosfera (fino a 1000 km).
- Esosfera.
Non esiste una risposta univoca alla domanda su quale sia la temperatura su Giove. Nell'atmosfera si verificano violenti processi di convezione, causati dal calore interno del pianeta. Il disco osservato ha una struttura a strisce pronunciata. Nelle strisce bianche (zone) le masse d'aria si precipitano, nelle scure (cinture) scendono,formare cicli convettivi. Negli strati superiori della termosfera, la temperatura raggiunge 1000 ˚С, e man mano che si sposta più in profondità e la pressione aumenta, scende gradualmente a valori negativi. Quando Giove raggiunge la troposfera, la temperatura di Giove ricomincia a salire.
Gli strati superiori dell'atmosfera sono una miscela di idrogeno (90%) ed elio. La composizione di quelle inferiori, dove avviene la principale formazione di nubi, comprende anche metano, ammoniaca, idrosolfato di ammonio e acqua. L'analisi spettrale mostra tracce di etano, propano e acetilene, acido cianidrico e monossido di carbonio, composti di fosforo e zolfo.
Livelli cloud
Colori diversi delle nuvole di Giove indicano la presenza di composti chimici complessi nella loro composizione. Tre livelli sono chiaramente visibili nella struttura del cloud:
- Top - saturo di cristalli di ammoniaca congelata.
- Il contenuto di idrosolfuro di ammonio aumenta in media significativamente.
- Nel fondo - ghiaccio d'acqua e possibilmente minuscole gocce d'acqua.
Alcuni modelli atmosferici sviluppati da scienziati e ricercatori non escludono la presenza di un altro strato di nubi costituito da ammoniaca liquida. La radiazione ultravioletta del Sole e il potente potenziale energetico di Giove avviano il flusso di numerosi processi chimici e fisici nell'atmosfera del pianeta.
Fenomeni atmosferici
I confini delle zone e delle cinture su Giove sono caratterizzati da forti venti (fino a 200 m/s). Dall'equatore ai poli della direzionei flussi si alternano periodicamente. La velocità del vento diminuisce con l'aumentare della latitudine ed è praticamente assente ai poli. La scala dei fenomeni atmosferici sul pianeta (tempeste, scariche di fulmini, aurora boreale) è un ordine di grandezza maggiore che sulla Terra. La famosa Grande Macchia Rossa non è altro che una tempesta gigante, più grande di due dischi terrestri nell'area. Il punto si sposta lentamente da un lato all' altro. In cento anni di osservazione, la sua dimensione apparente si è dimezzata.
La missione Voyager ha anche scoperto che i centri delle formazioni di vortici atmosferici sono pieni di lampi, le cui dimensioni lineari superano migliaia di chilometri.
C'è vita su Giove?
La domanda susciterà sconcerto in molti. Giove - un pianeta la cui temperatura superficiale (così come l'esistenza della superficie stessa) ha un'interpretazione ambigua - difficilmente può essere la "culla della mente". Ma l'esistenza di organismi biologici nell'atmosfera di un gigante negli anni '70 del secolo scorso, gli scienziati non hanno escluso. Il fatto è che negli strati superiori la pressione e la temperatura sono molto favorevoli al verificarsi e al decorso di reazioni chimiche che coinvolgono l'ammoniaca o gli idrocarburi. L'astronomo K. Sagan e l'astrofisico E. Salpeter (USA), guidati dalle leggi fisiche e chimiche, hanno formulato un'ipotesi audace sulle forme di vita, la cui esistenza non è esclusa in queste condizioni:
- I piombini sono microrganismi che possono moltiplicarsi rapidamente e in gran numero, consentendo alle popolazioni di sopravvivere in ambienti mutevoli.condizioni di correnti convettive.
- I galleggianti sono creature giganti simili a palloncini. Rilasciando elio pesante, alla deriva negli strati superiori.
Comunque, né Galileo né Giunone hanno trovato nulla del genere.
