Sao Mộc là hành tinh thứ năm tính từ Mặt trời. Kể từ khi phát hiện ra, mọi người đã xoay sở đủ để nghiên cứu nó và tạo nên một bức tranh hoàn chỉnh.
Tổng quan về sao Mộc
Sao Mộc là hành tinh thứ năm tính từ Mặt trời và thuộc nhóm người khổng lồ khí. Đối tượng nhận được tên của nó để vinh danh vị thần La Mã cổ đại cai trị bầu trời và các vị thần khác.
Trong quá trình tồn tại, hành tinh này đã có được một số lượng lớn các vệ tinh. Hiện tại, số lượng của chúng là 79. Do kích thước ấn tượng của nó, sao Mộc được người cổ đại chú ý: ở Hy Lạp, nó được gọi là Ngôi sao của thần Zeus, và các nhà thiên văn học từ Trung Quốc đã mô tả chi tiết quỹ đạo của người khổng lồ trong mười hai năm.
Giữa sao Mộc là sao Thổ và sao Hỏa. Cấu trúc của hành tinh bao gồm bầu khí quyển, một số lớp và lõi. Và từ trường của thiên thể có hình dạng của một đĩa dẹt.
Sự thật thú vị: Sao Mộc có bức xạ nền tăng. Tàu vũ trụ Galileo trên quỹ đạo đã nhận được liều phóng xạ cao hơn 2500% so với mức tới hạn của Trái đất.
Năm 1979, bằng cách sử dụng đầu dò Voyager-1, người ta thấy rằng Sao Mộc có nhẫn, bạn chỉ có thể nhìn thấy chúng ở cự ly gần.
Kích cỡ
Bán kính của Sao Mộc là 69 911 km, khiến nó trở thành hành tinh lớn nhất trong hệ mặt trời. Để so sánh, trong thiên thể lớn thứ hai - Sao Thổ, tham số này là 57.350 km.
Các nhà khoa học giải thích kích thước lớn của Sao Mộc ở chỗ đây là hành tinh đầu tiên bắt đầu hình thành ở vùng lân cận Mặt trời. Cô đã hấp thụ hầu hết các chất và khí xung quanh ngôi sao hàng tỷ năm trước. Sau đó, gió mặt trời bắt đầu phân tán mọi thứ xung quanh, nhưng Sao Mộc có thể giữ một số vật thể gần nó.
Sự thật thú vị: Khối lượng Sao Mộc lớn gấp đôi tham số này cho tổng của tất cả các vật thể trong hệ mặt trời, không kể chính ngôi sao.
Do kích thước của nó, Sao Mộc có thể nhìn thấy rõ trên bầu trời. Bề mặt của nó phản chiếu các tia nắng mặt trời, đó là lý do tại sao vào ban đêm, nó có thể được coi là một đốm trắng. Các nền văn minh cổ đại nhầm tưởng anh ta là một ngôi sao vì ánh sáng rực rỡ.
Người khổng lồ chứa một số lượng lớn các chất, và nhiều trong số chúng cũng được tìm thấy trên các vật thể khác của hệ mặt trời. Điều này một lần nữa gợi ý rằng Sao Mộc có thể là hành tinh đầu tiên. Ngoài ra trên bề mặt của nó và trong ruột có nhiều quá trình có thể được tìm thấy trên các thiên thể khác.
Quỹ đạo của sao Mộc
Hành tinh xoay quanh mặt trời trên một con đường hình bầu dục. Nó hoàn thành một cuộc cách mạng hoàn chỉnh quanh Mặt trời trong gần 12 năm trái đất. Khoảng cách trung bình đến ngôi sao là 778 triệu km. Tốc độ di chuyển của nó trong không gian là 46 800 km / h, và vectơ chỉ hướng trùng với hầu hết các hành tinh của hệ thống. Chỉ có sao Kim và sao Thiên Vương di chuyển theo hướng ngược lại.
Đặc tính vật lý của sao Mộc
Vì Sao Mộc đã kết hợp các thuộc tính của nhiều hành tinh, nó tự hào có các đặc điểm vật lý khá thú vị:
- tầng trên của hành tinh Mây mây có áp suất của một bầu khí quyển, nhiệt độ trên bề mặt của chúng là -107 độ C; khi sâu thêm 146 km, áp suất tăng lên 22 atm và nhiệt độ tăng lên +156 độ C;
- đường kính trung bình của hành tinh là 139.822 km, tức là mười một trái đất;
- diện tích bề mặt là 62,18 tỷ mét vuông. km;
- do Sao Mộc là một người khổng lồ khí, mật độ của nó khá thấp: 1,33 g / cc;
- do lực hấp dẫn cao, gia tốc trọng trường là 24,8 m / s;
- khối lượng của hành tinh là 1898 * E24, vượt quá trái đất tới 318 lần.
Theo nhiều cách, Sao Mộc là một nhà lãnh đạo trong số các hành tinh của hệ mặt trời.
Thành phần, bề mặt và cấu trúc
Jupiter là hỗn hợp của các chất lỏng và khí.Lớp khí quyển của người khổng lồ được tạo ra chủ yếu từ hydro (92%), phần còn lại là helium (8%). Ngoài ra, một phần nhỏ của các chất trên bề mặt là phốt phát, lưu huỳnh, etan, cacbon, neon, hydro sunfua và metan.
Dưới bầu khí quyển là một lớp khí hydro, trong đó heli và các chất khác cũng bị hòa tan. Khi đi sâu vào Sao Mộc, bạn có thể vấp ngã trên lớp tiếp theo của hành tinh, bao gồm hydro lỏng có tạp chất tương tự. Và dưới nó là mức độ của kim loại hydro. Trên thực tế, người khổng lồ khí là một lớp hydro ở các trạng thái khác nhau với sự hiện diện của các chất khác trong đó.
Ở chính giữa của thiên thể là cốt lõi, và các nhà khoa học vẫn không thể đi đến kết luận cuối cùng cho dù nó có tròn hoàn hảo hay có hình dạng đá. Sự hiện diện của nó đã được chứng minh vào năm 1997, khi trọng lực được phát hiện trên Sao Mộc. Theo ước tính sơ bộ, nó bao gồm hydro và heli kim loại lỏng, và khối lượng của nó có thể chiếm từ 4 đến 14% toàn bộ hành tinh.
Người ta cũng cho rằng ở trung tâm Sao Mộc, nhiệt độ là 35.700 độ C, và áp suất là 4.500 GPa. Để so sánh, người ta tin rằng nhiệt độ bề mặt là 67 độ C, và áp suất là 10 bar. Cần phải làm rõ rằng đây chỉ là dữ liệu lý thuyết và trong thực tế, các tham số có thể hoàn toàn khác nhau. Những giá trị này chỉ thu được trên cơ sở các nghiên cứu bề mặt và nghiên cứu hành tinh từ khoảng cách lớn, vì các tàu thăm dò hiện đại không thể đến gần lớp trên do bức xạ lớn.
Khí quyển của sao Mộc
Gã khổng lồ khí có bầu khí quyển 1000 km, trong đó áp suất thay đổi từ 20 đến 220 kPA, đây là một chỉ số khá cao. Hầu hết các chất nằm trên bề mặt là hydro (90%), thành phần chiếm ưu thế thứ hai là helium (10%). Ngoài ra, một tỷ lệ nhỏ được chiếm bởi các chất khác.
Các nhà thiên văn học phân chia bầu khí quyển thành các lớp sau (từ trên xuống dưới):
- ngoài vũ trụ;
- nhiệt quyển;
- tầng bình lưu;
- đương nhiệt đới;
- tầng đối lưu.
Thành phần của các mức hầu như không thay đổi, chỉ có nhiệt độ và áp suất khác nhau. Hơn nữa, nếu tham số thứ nhất tăng dần, thì tham số thứ hai giảm. Một cách riêng biệt, một lớp của tầng đối lưu có thể được phân biệt, trong đó, do mất nhiệt lớn, auroras xuất hiện.
Sự thật thú vị: Tốc độ gió trong bầu khí quyển của Sao Mộc có thể đạt tới 600 km / h.
Do sự thay đổi nhiệt độ, sự chiếm ưu thế của hydro và áp suất cao, các nhà khoa học định kỳ quan sát cực quang ở cả hai cực.
Thời tiết trên sao Mộc
Những cơn bão và bão có thể di chuyển trên hành tinh với tốc độ lên tới 600 km / h liên tục di chuyển trên bề mặt Sao Mộc. Hơn nữa, vị trí và hình dạng của chúng có thể thay đổi đáng kể ngay cả trong một vài giờ. Một sự nhân cách hóa rõ ràng về tất cả các bạo lực có thể xảy ra trên hành tinh là Red Spot - một cơn bão khổng lồ có thể nhìn thấy hoàn hảo mà không cần đến một cách tiếp cận mạnh mẽ. Người ta ước tính rằng nó đã diễn ra trong nhiều thế kỷ Trái đất.
Hầu hết hành tinh được bao phủ bởi những đám mây dày màu trắng và nâu. Chúng là các sọc mở rộng với ranh giới rõ ràng và di chuyển ở tốc độ riêng. Các nhà thiên văn học gọi chúng là khu vực nhiệt đới. Sự hình thành của các dải xuất hiện do các hướng hỗn loạn của không khí nằm ở các độ cao khác nhau.
Có những khu vực trên khí khổng lồ nơi không khí chảy xuống. Những khu vực như vậy có màu nâu sẫm và được gọi là thắt lưng. Ngoài ra, do tính chất của không khí, có những vùng màu trắng gọi là vùng.
Trên thực tế, thời tiết trên Sao Mộc là một cơn bão vô tận của những đám mây bất khả xâm phạm có kích thước, nhiệt độ và áp suất nhất định.
Nhiệt độ của hành tinh Sao Mộc
Mỗi lớp của hành tinh có một nhiệt độ nhất định. Ngoài ra, tham số này có thể thay đổi lớn trong cùng một cấp độ, tùy thuộc vào các điều kiện.Hơn nữa, do không thể nghiên cứu chi tiết về Sao Mộc do bức xạ lớn, đôi khi các nhà khoa học chỉ có thể giả định điều kiện nhiệt ở một khu vực nhất định.
Người ta tin rằng lõi của người khổng lồ khí rất nóng và bên trong nó nhiệt độ có thể lên tới 35.700 độ C. Xung quanh nó là một lớp hydro kim loại lỏng. Các nhà thiên văn học vẫn không thể nghiên cứu nó tốt. Tuy nhiên, dữ liệu có sẵn là đủ để dự đoán nhiệt độ có thể ở mức này. Sự chuyển đổi hydro kim loại từ rắn sang lỏng đòi hỏi nhiệt độ cao, nhưng do áp suất cao xuất hiện trên Sao Mộc, đủ để duy trì thông số này trong khoảng từ 6.000 đến 21.000 độ C.
Trên bề mặt của người khổng lồ, nhiệt độ âm chiếm ưu thế, có thể lên tới -170 độ. Bầu khí quyển thấp hơn không khác nhau nhiều về nhiệt độ và thông số trung bình của nó là -145.
Trên các tầng mây phía trên, bắt đầu từ độ cao 320 km, tính chất nhiệt bắt đầu tăng lên. Và tại biên giới của tầng nhiệt và ngoài vũ trụ (khoảng 1000 km), nhiệt độ có thể đã lên tới 600 độ C. Các nhà khoa học vẫn không thể giải thích tại sao, khi chúng trồi lên khỏi bề mặt, điều kiện khí hậu trong bầu khí quyển của Sao Mộc trở nên nóng hơn. Theo tất cả các dự báo, nhiệt độ của các lớp trên nên giảm hoặc duy trì các chỉ số giống như trong vùng nhiệt đới.
Mặt trăng của sao Mộc
Sao Mộc có 79 vệ tinh, là chỉ số lớn nhất trong số các hành tinh của hệ mặt trời. Người đầu tiên trong số họ được Galileo phát hiện vào năm 1610 bằng kính viễn vọng do ông phát minh ra. Quan sát hành tinh qua ống kính, anh gần như ngay lập tức nhận thấy bốn điểm sáng nằm gần người khổng lồ. Đáng ngạc nhiên, họ ở trên cùng một dòng, nhưng dần dần di chuyển khắp hành tinh.
Sự thật thú vị: Việc phát hiện ra các vệ tinh cho phép Galileo chứng minh rằng không phải tất cả các vật thể trong vũ trụ đều xoay quanh Trái đất. Vì điều này, ông đã bị Giáo hội Công giáo bức hại, người tuyên bố rằng hành tinh thứ ba từ Mặt trời là trung tâm của vũ trụ.
Bốn vệ tinh đầu tiên có biệt danh là "Galilê", chúng bao gồm:
- Và về. Thiên thể gần nhất với Sao Mộc, có đường kính 3 642 km. Do hàm lượng lưu huỳnh cao, bề mặt của nó có màu vàng và có hơn 400 ngọn núi lửa đang hoạt động, đây là chỉ số kỷ lục trong số tất cả các vật thể của hệ mặt trời.
- Châu Âu. Vệ tinh này nổi tiếng với bề mặt mịn. Thiên thể có đường kính 3.120 km, và thực tế không có miệng hố nào trên đó. Nhưng có những vết nứt và sọc, đó là lý do tại sao châu Âu có màu nâu xám.
- Ganymede. Đây là vệ tinh lớn nhất trong hệ mặt trời: đường kính của nó là 5.268 km. Bề mặt bao gồm các khu vực rải rác với các miệng hố, cũng như các khu vực đá. Bề ngoài Ganymede có màu xám do đá silicat và hồ băng. Có một giả định rằng dưới lớp băng có nước ở trạng thái lỏng.
- Callisto. Đường kính của vệ tinh là 4.820 km, và bản thân nó bao gồm băng và đá. Vì không có nền bức xạ mạnh xung quanh nó, mọi người không loại trừ việc lắp đặt trạm trong tương lai để nghiên cứu Sao Mộc.
Sau bốn vệ tinh được phát hiện bởi Galileo, những cái mới dần dần được thêm vào danh sách của họ. Các nhà thiên văn học đã tích cực nghiên cứu hành tinh thứ năm và phát hiện ra các cơ thể chịu ảnh hưởng bởi sức hút của nó.
Đốm đỏ lớn
Do sao Mộc quay quá nhanh quanh trục của nó, các cơn bão thường xuyên xuất hiện trên bề mặt của nó, dễ dàng được phân biệt bởi các màu riêng lẻ của các đám mây. Chúng là những sọc dài và các phần khác di chuyển với tốc độ cao.
Năm 1664, các nhà thiên văn học đã tìm thấy một đốm đỏ lớn trên bề mặt của người khổng lồ. Đó là một cơn bão lớn, vẫn chưa dừng lại.
Sự thật thú vị: Kích thước của Red Spot gấp đôi kích thước Trái đất.
Tuy nhiên, các quan sát dài hạn cho thấy bắt đầu từ năm 1930, cơn bão bắt đầu giảm dần. Hơn nữa, với mỗi năm, việc nén tại chỗ nhanh hơn. Có lẽ trong một vài thập kỷ, sẽ rất khó để phân biệt nó mà không tăng mạnh.
Sự bức xạ
Do áp suất cao bên trong hành tinh, hydro, thành phần chính, ở trạng thái lỏng. Các electron của nó dẫn điện một cách hoàn hảo, kết hợp với sự quay nhanh của người khổng lồ tạo ra một từ trường cực mạnh. Nó thu hút các hạt tích điện có trong gió mặt trời và mặt trăng của Sao Mộc. Một số trong số chúng tạo ra cực quang ở hai cực của hành tinh và phần còn lại tăng tốc lên tốc độ cao, tạo ra các vành đai phóng xạ. Bức xạ trong chúng là mạnh nhất trong hệ mặt trời.
Nhẫn của sao Mộc
Sao Mộc có nhẫn, mặc dù chúng không đáng chú ý như sao Thổ. Chúng bao gồm chủ yếu là bụi và các mảnh vụn nhỏ, được tổ chức với chi phí của lực hấp dẫn của người khổng lồ khí.
Người ta tin rằng các vành đai của Sao Mộc được hình thành do sự va chạm thường xuyên của các vệ tinh với các tiểu hành tinh. Từ tác động, các vật thể nhỏ bay vào ngoài vũ trụ và bị hành tinh thu hút, và tốc độ quay nhanh của nó hình thành các vòng từ chúng.
Khoảng cách đến mặt trời và trái đất
Khoảng cách tối thiểu đến ngôi sao (perihelion) là 740,57 triệu km và tối đa (aphelion) là 816,52 triệu km. Người khổng lồ tiếp cận Trái đất ở khoảng cách 588 triệu km, và di chuyển ra xa tới 967 triệu km. Thời gian tốt nhất để xem một người khổng lồ xảy ra cứ sau 13 tháng. Chẳng hạn, năm 2019, anh đến gần Trái đất nhất vào ngày 10 tháng 6 và năm 2020, Sao Mộc sẽ đóng cửa vào ngày 10 tháng 7.
Thời gian quay quỹ đạo
Sao Mộc thực hiện một cuộc cách mạng hoàn chỉnh quanh Mặt trời trong 4.331 ngày, đối với điều này, nó di chuyển với tốc độ 13 km / s. Quỹ đạo khổng lồ của góc nghiêng 6 độ so với đường xích đạo của Mặt trời. Hơn nữa, do kích thước ấn tượng của nó, hành tinh này có một trung tâm khối lượng với ánh sáng, nằm bên ngoài ngôi sao.
Vì Sao Mộc có độ nghiêng nhẹ của trục - chỉ 3,13 độ, nên không có sự thay đổi của các mùa trên đó.
Nguồn gốc tên của hành tinh
Vì sao Mộc có thể nhìn thấy rõ trên bầu trời, nên thời xưa người ta đặt cho nó nhiều tên khác nhau. Người La Mã có biệt danh là người khổng lồ để vinh danh thần trời và sấm sét của họ. Ngay cả khi Kitô giáo được giới thiệu trên lãnh thổ của nhà nước, những huyền thoại cổ xưa đã đi vào cuộc sống của cư dân chặt chẽ đến mức không thể xóa sổ chúng. Tình huống này đã diễn ra với thiên văn học. Cho đến bây giờ, nhiều ngôi sao, hành tinh và thiên hà mang tên của các vị thần cổ đại, và Sao Mộc cũng không ngoại lệ.
Tuổi hành tinh
Bạn có thể nói chính xác khi sao Mộc chính xác xuất hiện. Vì hành tinh này hoàn toàn gồm các chất khí và bất kỳ công nghệ nào cũng nhanh chóng thất bại khi tiếp cận bề mặt, các nhà khoa học không có cách nào lấy mẫu đất và thực hiện bất kỳ phân tích nào.
Người ta tin rằng Sao Mộc xuất hiện 4,6 tỷ năm trước khi hệ mặt trời hình thành. Sau vụ nổ siêu tân tinh trong không gian nơi các hành tinh đang ở, một đám mây khí và bụi phát sinh. Làn sóng nổ gây áp lực mạnh mẽ lên anh ta, do đó hải cẩu bắt đầu hình thành ở một số nơi. Dần dần họ biến thành hành tinh.
Sao Mộc được hình thành như thế nào
Sao Mộc được hình thành từ hydro và heli, có trong không gian trong giai đoạn đầu của sự xuất hiện của hệ mặt trời. Các hạt nhỏ dần dần va chạm với nhau và hợp nhất thành một khối duy nhất, cho đến khi chúng biến thành một khối khí khổng lồ.
Vì hành tinh này rộng lớn, các nhà khoa học cho rằng nó xuất hiện trước các vật thể của nhóm trái đất, vì không có gì ngăn cản nó hấp thụ khí trong không gian.
Theo ước tính sơ bộ, Sao Mộc được hình thành trong vài triệu năm. Khí dần dần được thu thập thành một tổng thể duy nhất, tạo thành một vòng tròn có tỷ lệ khổng lồ.
Học lịch sử
Hành tinh có thể nhìn thấy rõ từ Trái đất, bởi vì họ biết về sự tồn tại của nó ở Babylon trong thế kỷ VIII trước Công nguyên. Ptolemy trong thế kỷ II đã tạo ra một mô hình địa tâm và xác định rằng Sao Mộc tạo ra một cuộc cách mạng trên Trái đất trong 4332 ngày. Ba trăm năm sau, nhà toán học Ariabhata lặp lại các thí nghiệm của nhà thiên văn học và chỉ định thời gian lưu thông lên đến hàng giờ.
Vào năm 1610, Galileo đã kiểm tra người khổng lồ khí bằng kính viễn vọng và phát hiện ra bốn vệ tinh quay quanh nó. Điều này khiến các nhà khoa học cho rằng không phải tất cả các thiên thể đều di chuyển xung quanh Trái đất. Cũng nhờ điều này, tính hợp lệ của mô hình nhật tâm, tuyên bố rằng các hành tinh di chuyển xung quanh Mặt trời, đã được chứng minh.
Vào những năm 1660, nghiên cứu về Sao Mộc được bắt đầu bởi nhà thiên văn học Cassini, người đã sử dụng một mô hình cải tiến của kính viễn vọng, cho phép đạt được độ phóng đại lớn hơn. Sau 30 năm, ông đã mô tả chi tiết vòng quay của người khổng lồ quanh trục của nó và cũng xác định các vùng trong bầu khí quyển quay với tốc độ khác nhau.
Heinrich Schwabe là người đầu tiên khám phá Great Red Spot vào năm 1831. Nhà khoa học đã đưa ra cơn bão mô tả chi tiết, nhưng ông không có đủ dữ liệu để giải thích chính xác lý do hình thành hiện tượng này.
Năm 1892, vệ tinh thứ năm của Sao Mộc, Almatei, được phát hiện. E. Bernard phát hiện ra cô qua kính viễn vọng. Năm 1955, do sóng vô tuyến và sự tương tác của chúng với các vật thể trong không gian, tốc độ quay chính xác của người khổng lồ khí đã được xác định.
Từ nửa sau thế kỷ 19 đến ngày nay, việc giám sát sao Mộc liên tục đã được tiến hành. Các nhà thiên văn thu thập thông tin về vật thể và cố gắng tạo nên một bức tranh hoàn chỉnh về nó. Nhưng công nghệ vẫn chưa có một bước tiến lớn trước khi các tàu thăm dò có thể tiến gần đến bề mặt của Sao Mộc.