Sao Mộc là một trong năm hành tinh trong hệ mặt trời có thể được nhìn thấy trên bầu trời đêm mà không cần bất kỳ dụng cụ quang học nào. Vẫn chưa biết về kích thước của nó, các nhà thiên văn học cổ đại đã đặt tên cho nó là vị thần La Mã tối cao.
Gặp gỡ sao Mộc
Quỹ đạo của Sao Mộc cách Mặt Trời 778 triệu km. Một năm ở đó kéo dài 11,86 năm Trái đất. Hành tinh quay hoàn toàn quanh trục của nó chỉ trong 9 giờ 55 phút và tốc độ quay là khác nhau ở các vĩ độ khác nhau và trục gần như vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo, do đó không quan sát được sự thay đổi theo mùa.
Nhiệt độ bề mặt sao Mộc là 133 độ C (140 K). Bán kính lớn hơn 11, và khối lượng gấp 317 lần bán kính và khối lượng của hành tinh chúng ta. Mật độ (1,3 g / cm3) tương xứng với mật độ của Mặt trời và nhỏ hơn nhiều so với mật độ của Trái đất. Lực hấp dẫn lên Sao Mộc gấp 2,54 lần, và từ trường lớn hơn 12 lần so với các thông số tương tự trên mặt đất. Nhiệt độ ban ngày trên Sao Mộc không khác gì ban đêm. Điều này là do khoảng cách đáng kể so với Mặt trời và các quá trình mạnh mẽ xảy ra trong ruột của hành tinh.
EruNghiên cứu quang học của hành tinh thứ năm được phát hiện vào năm 1610 bởi G. Galileo. Chính ông là người đã phát hiện ra 4 vệ tinh khổng lồ nhất của Sao Mộc. Cho đến nay, 67 thiên thể vũ trụ được biết là một phần của hệ hành tinh khổng lồ.
Lịch sử nghiên cứu
Cho đến những năm 1970, hành tinh này đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng các phương tiện quỹ đạo và dựa trên mặt đất trong các dải quang học, vô tuyến và gamma. Nhiệt độ của Sao Mộc lần đầu tiên được ước tính vào năm 1923 bởi một nhóm các nhà khoa học từ Đài quan sát Lowell (Flagstaff, Mỹ). Sử dụng cặp nhiệt điện chân không, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hành tinh này "chắc chắn là một vật thể lạnh." Các quan sát quang điện về sự huyền bí của các ngôi sao trên Sao Mộc và phân tích quang phổ giúp chúng ta có thể đưa ra kết luận về thành phần của bầu khí quyển của nó.
Các chuyến bay tiếp theo của các phương tiện liên hành tinh đã tinh chỉnh và mở rộng đáng kể thông tin tích lũy. Các nhiệm vụ không người lái "Pioneer-10; 11" vào năm 1973-1974. lần đầu tiên họ truyền hình ảnh về hành tinh từ khoảng cách gần (34 nghìn km), dữ liệu về cấu trúc của khí quyển, sự hiện diện của vành đai từ trường và bức xạ. Voyager (1979), Ulysses (1992, 2000), Cassini (2000) và New Horizons (2007) đã thực hiện các phép đo cải tiến của Sao Mộc và hệ hành tinh của nó, và Galileo (1995-2003) và Juno (2016) đã gia nhập hàng ngũ của vệ tinh nhân tạo của người khổng lồ.
Cấu trúc bên trong
Lõi của hành tinh có đường kính khoảng 20 nghìn km, bao gồmmột lượng nhỏ đá và hydro kim loại, chịu áp suất từ 30-100 triệu atm. Nhiệt độ của Sao Mộc trong vùng này là khoảng 30.000 ˚С. Khối lượng của lõi từ 3 đến 15% tổng khối lượng của hành tinh. Sự tạo ra năng lượng nhiệt của lõi Sao Mộc được giải thích bởi cơ chế Kelvin-Helmholtz. Bản chất của hiện tượng là khi lớp vỏ bên ngoài nguội đi mạnh (nhiệt độ bề mặt của hành tinh Sao Mộc là -140˚С), sự sụt giảm áp suất xảy ra, gây ra lực nén cho phần thân và làm nóng phần lõi sau đó.
Lớp tiếp theo, sâu 30 đến 50 nghìn km, là một chất của kim loại và hydro lỏng trộn với heli. Với khoảng cách từ lõi, áp suất trong vùng này giảm xuống còn 2 triệu atm, nhiệt độ của sao Mộc giảm xuống còn 6000 ˚С.
Cấu trúc của khí quyển. Các lớp và thành phần
Không có ranh giới rõ ràng giữa bề mặt hành tinh và bầu khí quyển. Đối với lớp dưới của nó - tầng đối lưu - các nhà khoa học đã lấy một khu vực có điều kiện, trong đó áp suất tương ứng với trái đất. Các lớp tiếp theo, khi chúng di chuyển ra khỏi "bề mặt", lắng xuống theo thứ tự sau:
- Tầng bình lưu (lên đến 320 km).
- Khí quyển (lên đến 1000 km).
- Exosphere.
Không có câu trả lời duy nhất cho câu hỏi nhiệt độ là bao nhiêu trên Sao Mộc. Quá trình đối lưu mạnh xảy ra trong khí quyển, do nhiệt bên trong của hành tinh gây ra. Đĩa được quan sát có cấu trúc sọc rõ rệt. Trong các (vùng) sọc trắng, các khối không khí lao lên, trong bóng tối (vành đai) chúng đi xuống,hình thành các chu trình đối lưu. Ở các lớp trên của khí quyển, nhiệt độ lên tới 1000 ˚С, và khi nó di chuyển sâu hơn và áp suất tăng, nó dần dần giảm xuống các giá trị âm. Khi sao Mộc đến tầng đối lưu, nhiệt độ của sao Mộc bắt đầu tăng trở lại.
Các lớp trên của khí quyển là hỗn hợp của hydro (90%) và heli. Thành phần của những đám mây thấp hơn, nơi hình thành chính của các đám mây, cũng bao gồm metan, amoniac, amoni hydrosunfat và nước. Phân tích quang phổ cho thấy dấu vết của etan, propan và axetylen, axit hydrocyanic và các hợp chất cacbon monoxit, phốt pho và lưu huỳnh.
Tầng đám mây
Màu sắc khác nhau của các đám mây trên Sao Mộc cho thấy sự hiện diện của các hợp chất hóa học phức tạp trong thành phần của chúng. Ba tầng có thể nhìn thấy rõ ràng trong cấu trúc đám mây:
- Top - bão hòa với các tinh thể amoniac đông lạnh.
- Hàm lượng amoni hydrosunfua tăng trung bình đáng kể.
- Ở đáy - nước đá và có thể là những giọt nước nhỏ.
Một số mô hình khí quyển do các nhà khoa học và nhà nghiên cứu phát triển không loại trừ sự hiện diện của một lớp mây khác bao gồm amoniac lỏng. Bức xạ cực tím của Mặt trời và tiềm năng năng lượng mạnh mẽ của Sao Mộc bắt đầu dòng chảy của nhiều quá trình hóa học và vật lý trong bầu khí quyển của hành tinh.
Hiện tượng khí quyển
Ranh giới của các đới và vành đai trên Sao Mộc được đặc trưng bởi gió mạnh (lên đến 200 m / s). Từ xích đạo đến các cực của phươngcác luồng luân phiên nhau theo chu kỳ. Tốc độ gió giảm khi tăng vĩ độ và thực tế không có ở các cực. Quy mô của các hiện tượng khí quyển trên hành tinh (bão, phóng điện sét, cực quang) là một cấp độ lớn hơn trên Trái đất. Vết đỏ lớn nổi tiếng không gì khác chính là một cơn bão khổng lồ, lớn hơn hai đĩa Trái đất trong khu vực. Chỗ đó từ từ trôi từ bên này sang bên kia. Qua một trăm năm quan sát, kích thước biểu kiến của nó đã giảm đi một nửa.
Sứ mệnh Voyager cũng phát hiện ra rằng trung tâm của các hình thành xoáy trong khí quyển có rất nhiều tia chớp, kích thước tuyến tính của chúng vượt quá hàng nghìn km.
Có sự sống trên Sao Mộc không?
Câu hỏi sẽ gây hoang mang cho nhiều người. Sao Mộc - một hành tinh có nhiệt độ bề mặt (cũng như sự tồn tại của chính bề mặt) có một cách giải thích mơ hồ - khó có thể là "cái nôi của tâm trí." Nhưng sự tồn tại của các sinh vật sinh học trong bầu khí quyển của một người khổng lồ hồi những năm 70 của thế kỷ trước, các nhà khoa học cũng không loại trừ. Thực tế là ở các lớp trên, áp suất và nhiệt độ rất thuận lợi cho việc xảy ra và diễn ra các phản ứng hóa học liên quan đến amoniac hoặc hydrocacbon. Nhà thiên văn học K. Sagan và nhà vật lý thiên văn E. Salpeter (Mỹ), được hướng dẫn bởi các định luật vật lý và hóa học, đã đưa ra một giả định táo bạo về các dạng sống, sự tồn tại của chúng không bị loại trừ trong các điều kiện sau:
- Sinkers là vi sinh vật có thể nhân lên nhanh chóng và số lượng lớn, cho phép quần thể tồn tại trong môi trường thay đổi.điều kiện của dòng đối lưu.
- Nổi là những sinh vật giống như khinh khí cầu khổng lồ. Giải phóng khí heli nặng, trôi ở các lớp trên.
Dù sao, cả Galileo và Juno đều không tìm thấy bất cứ thứ gì tương tự.
