Jupiter (planeta)

Jupiter je peta planeta od Sunca i najveća planeta u Sunčevom sistemu. Jupiter je udaljen 5.20 AU ili 778.330.000 km od Sunca, ima prečnik 142.984 km i masu 1.900e27 kg. Do sada su pronađena 63 prirodna satelita (meseca) koji kruže oko Jupitera, a otkriveni su i planetarni prsteni.

Jupiter je četvrto najsjajnije nebesko telo, nakon Sunca, Meseca i Venere. Jupiter ima 2.5 puta veću masu od ukupne mase ostalih osam planeta u Sunčevom sistemu.

Jupiter je dobio ime po vrhovnom bogu starih Rimljana, kojeg su Grci zvali Zevs. Vidi Jupiter.

[uredi] Fizička svojstva

[uredi] Atmosfera

Jupiterova atmosfera sastoji se od gustih slojeva oblaka čija visina seže do 1.000 kilometara. Slojevi oblaka dele se u tri glavne grupe koji se međusobno razlikuju po boji. Na vrhu atmosfere se nalaze crveni oblaci čiji sastav je mešavina leda i vode. Kristali amonijum-hidrosulfida čine bele i smeđe oblake koji su u središnjem delu atmosfere. Dno atmosfere pokrivaju plavičasti oblaci koji svoju boju zahvaljuju kristalima amonijakovog leda. Uopšteno se može reći da je atmosfera ovoga diva među planetama sunčevog sistema sastavljena od 75 % vodonika i 23 % helijuuma. Ostatak otpada na vodenu paru, metan, amonijak i slične hemijske spojeve.

Najzanimljiviji fenomen vezan za jupiterovu atmosferu je takozvana Velika crvena pega. To je područje eliptičnog oblika u jupiterovoj atmosferi čija je veličina otprilike 12.000 x 25.000 km. Velika crvena pega je u stvari velika oluja koja traje već vekovima. Vetrovi koji duvaju unutra same oluje mogu premašiti 600 km/h.

Nije samo područje velike crvene pege aktivno u Jupiterovoj atmosferi. Cela atmosfera je vrlo turbulentna i aktivna. Prosečna brzina vetra u gornjim slojevima Jupiterove atmosfere je 500 km/h.

[uredi] Svojstva unutrašnjosti planeta

Merenja gravitacionog polja ukazuju na postojanje značajne koncentracije stenovitog i ledenog materijala u Jupiterovoj unutrašnjosti, verovatno jezgra mase 10 do 15 puta veće od Zemlje. Pritisak u unutrašnjosti Jupitera dostiže više desetina miliona bara.

Na mogućem kameno-ledenom jezgru nastavlja se debeli sloj metalnog vodonika. Naime, pri pritisku od oko 2 × 10¹¹ Pa, vodonik prelazi u metalno tekuće stanje. To je stanje pri kom su molekuli vodonika tako gusto složene da pojedine atome susednog molekula privlači jednako kao i atom partner u istoj molekuli. Posledica toga je razbijanje molekula. Pored toga događa se da i elektrone u ljuskama privlače susedna jezgra, pa dolazi do jonizacije (odvajanja elektrona od jezgra). Vodonik postaje vrlo vodljiv (slično metalima), pa se zato ovo stanje zove metalni tekući vodonik. Ovaj sloj verovatno sadrži i primese helijuma i raznog leda. Postojanje metalnog vodonika je dokazano u laboratorijima na Zemlji 1996. godine.

Na sloj metalnog vodonika se u blagom prelazu nastavlja sloj vodonika i helijuma u molekularnom obliku koji iz tekućeg stanja (dublji slojevi) prelazi u plinovito (bliže površini). Atmosfera koju vidimo je samo spoljašnji deo ovog sloja. Ovaj sloj sadrži i manje količine vode, ugljen dioksida, metana i drugih jednostavnih spojeva.

Jupiter je po sastavu 90% vodonik i 10% helijum (po masenom udelu), sa tragovima vode, metana i amonijaka. Taj sastav približno odgovara i sastavu prvotnog oblaka od kojeg je i nastao Sunčev sistem.

Jupiterova unutrašnjost je vrlo vruća, temperature u središtu su čak 20.000 K, pa Jupiter 1.5 puta više energije zrači u svemir nego što je prima od Sunca. Ravnotežna temperatura (ona koju bi imao da ga grije samo Sunce) za Jupiter iznosi 140 K, ali je stvarna temperatura njegovih spoljnih delova oko 160 K. To se objašnjava Kelvin-Helmholcovim mehanizmom (potencijalna energija gravitaconog polja sažimanjem prelazi u unutrašnju energiju). Za opaženu količinu energije bi bilo dovoljno da se Jupiter sažme za 1 mm godišnje.

Postoji neopravdano mišljenje da Jupiteru nedostaje samo malo mase da bi postao zvezda. Iako velik, Jupiter je po dimenzijama vrlo daleko od zvezda ili smeđih patuljaka. Trebala bi mu 80 puta veća masa da u njegovu središtu započnu nuklearne reakcije.

[uredi] Orbita

Jupiter svoju stazu oko Sunca obiđe za 11,87 godina. Zbog eliptičnosti putanje udaljenost između Jupitera i Sunca varira od 4.95 do 5.5 AJ.

[uredi] Rotacija

Jedan Jupiterov dan traje 9 sati i 50 minuta. Zbog te brze rotacije na Jupiteru nastaju snažna vrtloženja i turbulencije u atmosferi. Periodi rotacije se razlikuju od sloja do sloja zbog različitih atmosferskih gibanja.

[uredi] Magnetosfera

1955. godine otkrivena je radio-emisija sa Jupitera, što je upućivalo na jako magnetno polje. Jako magnetno polje Jupitera posledica je debelog sloja metalnog vodonika i brze rotacije. Magnetna osa je priklonjena za 11° prema osi rotacije.

U atmosferi, ono iznosi oko 10^-3 T (4000 puta jače od Zemljinog). Jupiterovo magnetno polje je oko 100 puta veće od Zemljinog. Proteže se nekoliko miliona kilometara u smeru Sunca i čak oko 650 miliona km u suprotnom pravcu, pa doseže i do Saturnove putanje. Magnetno polje stvara jake struje visoko-energetskih čestica koje su 10 puta jače od onih u Van Alenovim pojasima.

Ono obuhvata i putanje Jupiterovih satelita, pa se time delomično objašnjava velika vulkanska aktivnost na Iou. Između Jupitera i Ioa izmerena je električna struja jačine 5 miliona ampera (5 MA). Naelektrizovane čestice ubrzane do vrlo velikih brzina udaraju u Iovu površinu i izbijaju atome s površine. Izbijeni atomi čine Iov torus, veliki prstenasti oblak naelektrisanih čestica oko Iove putanje.

Jupiterovo magnetno polje uzrokuje i polarnu svetlost.

[uredi] Jupiterovi prsteni

Godine 1979. letelica Vojadžer je otkrila Jupiterove prstene. Prsteni se uglavnom sastoje od mikrometarskih čestica prašine, a prostiru se sve do površine planeta. Najbliži Jupiteru je Halo prsten, širok oko 20.000 km, koji ima oblik torusa. Na Halo se nastavlja 7.000 km široki glavni prsten. Unutar glavnog prstena se nalaze i Jupiterovi sateliti Metida i Adrasteja. Smatra se da su ova dva satelita izvor materijala (udari meteorita izbacuju krhotine u svemir) za glavni pojas, dok su druga dva mala unutrašnja satelita - Amaltea i Tebe - izvori materijala za vrlo retke Amaltea Gosamer (unutar Amalteine putanje) i Teba Gosamer (između putanja Amalteje i Tebe) prstene koji se nastavljaju na glavni prsten.

Jupiter i galilejski sateliti

[uredi] Prirodni sateliti

Za više informacija pogledajte Jupiterovi prirodni sateliti.

Prema dosadašnjim saznanjima oko Jupitera kruže 63 prirodna satelita (meseca). Zbog velikog broja prirodnih satelita, postoji podela po sledećim grupama:

Amaltea
Galilejski sateliti (Io, Evropa, Ganimed, Kalisto)
Temisto
Himalia
Ananke
Karme
Pasife

Ovo razdvajanje po rupama napravljeno je po svojstvima nebeskih tela kao i po svojstvima njihovih orbita. Na primer galilejski sateliti su veliki i nalik su malim planetima, dok su sateliti iz grupe Ananke ili iz grupe Amaltea mala tela nepravilnog oblika i asteroidnog porekla.

[uredi] Istorija istraživanja

Jupiter i Ganimed (dolje levo) foto: Vojadžer 1, izvor: NASA/JPL)

Zbog svoje vidljivosti golom oku na noćnom nebu Jupiter je bio poznat u antičkim vremenima. Godine 1610. Galileo Galilej pomoću teleskopa otkriva četiri prirodna satelita koji su prozvani: Io, Evropa, Ganimed i Kalisto. Ovu grupu priodnih satelita nazivamo galilejskim satelitima. Sa Zemlje je do sada poslano 5 sondi, koje su bile uspešne u svom cilju.

Prva sonda koja je uspela stići do Jupitera bila je međuplanetarna sonda Pionir 10. Poslala je prve slike niske rezolucije. Pionir 10 je takođe vratila i telemetrijske podatke o magnetosferi i atmosferi Jupitera.

Sonde iz porodice Vojadžer (Vojadžer 1 i Vojadžer 2) svojim preletom pokraj Jupitera opremljene boljim kamerama i instrumentima nego sonde Pionir, poslale su slike i telemetrijske podatke na Zemlju 1979. godine, što je pridonelo proširenju znanja o Jupiteru, otkrivši sledeće:

orbitalno prstenje koje opasuju planetu slične onima oko Saturna, ali manje izražene
nove satelite koje nisu bile opaženi pre, na primje grupu satelita u porodici Amaltea koji su u niskoj orbiti iznad Jupitera i koji imaju prečnik manji od 200 km.

Međuplanetarne sonde
Država	Ime sonde	Datum lansiranja	Datum dolaska	Kraj misije (za Jupiter)	Komentar
	Pionir 10	3. mart 1972.	decembar 1973.		Prelet pokraj Jupitera. Prve slike, podaci o magnotosferi.
	Pionir 11	6. april 1973.	decembar 1974.		Prelet pokraj Jupitera, slike, podaci o magnotosferi.
	Vojadžer 1	5. septembar 1977	mart 1979.		Otkrio planetarne prstenove i nove satelite.
	Vojadžer 2	20. avgust 1977	jun 1979.		Slike galilejskih satelita i atmosfere.
	Galileo Orbiter	18. oktobar 1989.	7. decembra 1995.		Spustio sondu na Jupiterovu atmosferu. Veliki broj slika Jupitera i satelita.
	Kasini-Hajgens	15. oktobar 1997	30. decembar 2000.		Prelet pokraj Jupitera.
	Nju Horizont	19. januar 2006.	28. februar 2007.		Prelet pokraj Jupitera na putu za Pluton.

[uredi] Jupiter u romanima i filmovima

U filmu Odiseja 2001 (1968) Stenli Kjubrika, Jupiter je središte radnje, dok u nastavku u filmu Odiseja 2010 (1984) Jupiter se pretvara u zvezdu uz pomoć fiktivne tehnologije koja uspeva povećati gustinu jezgre Jupitera.