Движение юпитера по созвездиям

:: О ДВИЖЕНИИ ЮПИТЕРА::

Грубо говоря, Юпитер проходит одно созвездие в год. Например, если противостояние Юпитера в 1979 году произошло в созвездии Рака, то в 1980 году оно произошло уже в созвездии Льва. В среднем, Юпитер вторая по яркости планета на земном небе. (Первая, как известно, Венера.) Лишь в относительно короткие промежутки времени максимального сближения с Землей во время противостояния блеск Марса может превысить блеск Юпитера. Противостояния Юпитера происходят почти каждый год. С 1977 по 2000 год лишь в 1978 и 1990 годах противостояния не было. Это объясняется лишь тем, что противостояния происходили во второй половине декабря 1977 и 1989 годов.

Движение планет по небесной сфере

Наблюдая за годичным перемещением Солнца среди звезд, древние люди научились заблаговременно определять наступление того или иного времени года. Они разделяли полосу неба вдоль эклиптики на 12 созвездий (Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог и Водолей), в каждом из которых Солнце находится примерно месяц. Эти созвездия были названы зодиакальными (строго говоря, двигаясь от созвездия Скорпиона в созвездие Стрельца, Солнце проходит и через 13-е созвездие — Змееносец!).
Еще за 2000 лет до н.э. древние наблюдатели заметили среди зодиакальных созвездий пять особых светил, которые, постоянно меняя свое положение на небе, переходят из одного зодиакального созвездия в другое. Впоследствии греческие астрономы назвали эти светила планетами, т.е. «блуждающими». Это Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, сохранившие в своих названиях до наших дней имена древнеримских богов. К блуждающим светилам были причислены также Луна и Солнце.
Вероятно, прошло много столетий прежде чем древним астрономам удалось установить определенные закономерности в движении планет и, прежде всего, установить промежутки времени, по истечении которых положение планеты по отношению к Солнцу повторяется. Этот промежуток времени позже был назван синодическим (от греческого синодос — сближение) периодом обращения планеты. После этого можно было делать следующий шаг — строить общую модель мира, в которой для каждой из планет было бы отведено определенное место и пользуясь которой можно было бы заранее предсказать положение планеты на несколько месяцев или лет вперед.
Большую часть времени планеты, как и Солнце и Луна, перемещаются на небесной сфере с запада на восток. Однако время от времени в движении каждой из них происходит: 1) остановка, 2) попятное движение светила с востока на запад, 3) вторая остановка и, наконец, 4) прямое движение с запада на восток. Так, например, планета Юпитер обходит всю эклиптику с запада на восток на протяжении 12 лет. Однако из каждых 13 месяцев Юпитер движется к востоку только девять месяцев, сдвигаясь за это время примерно на 40 о . В течение же остальных четырех месяцев планета возвращается обратно на 10 о .
По характеру своего движения на небесной сфере по отношению к Солнцу планеты (в нашем понимании) подразделяются на две группы. Меркурий и Венера названы нижними, остальные — верхними. Меркурий и Венера как бы колеблются около Солнца, причем наибольшее угловое удаление (наибольшая элонгация) Меркурия от Солнца составляет 18-28 о , Венеры 43-48 о .
На закономерностях видимого движения нижних планет стоит остановиться подробнее. Начнем с момента, когда планета заняла свое наиболее удаленное от Солнца положение справа от него; в это время она видна утром перед восходом Солнца. Скорость передвижения планеты по направлению с запада на восток (т.е. вслед за Солнце) постепенно увеличивается, планеты сближается с Солнцем, и когда она утром скрывается с его лучах, наступает верхнее соединениепланеты с Солнцем (направления на оба светила совпадают). Через некоторое время (в случае Венеры — через три месяца) планета появляется уже слева от Солнца на вечернем небе. При этом скорость передвижения планеты относительно Солнца постепенно уменьшается. Достигнув наибольшей восточной элонгации от Солнца, планета снова начинает сближаться с ним и вскоре опять исчезает в его лучах — наступает нижнее соединение планеты с Солнцем (для Венеры этот период невидимости продолжается примерно семь дней). И снова планета появляется справа от Солнца, постепенно увеличивая свое угловое расстояние от него до наибольшего, указанного выше значения.
А вот как выглядит это движение планеты и Солнца на фоне далеких звезд. Движение планеты относительно Солнца к востоку означает, что ее угловая скорость w _п (градусов/сутки) больше, чем у Солнца (которое перемещается к востоку на w _с примерно 1 о в сутки). После верхнего соединения планеты с Солнцем ее угловая скорость w _п постепенно уменьшается и через некоторое время она сравнивается со скоростью Солнца ( w _п = w _с). Именно тогда угловое расстояние планеты от Солнца будет наибольшим. С каждым последующим днем w _п становится все меньше, и поэтому расстояние между планетой и Солнцем все уменьшается. Наконец планета останавливается среди звезд (этот момент называется стоянием) и, изменив направление своего движения, начинает передвигаться относительно звезд навстречу Солнцу, с востока на запад. Так, планета Венера после верхнего соединения с Солнцем достигает своего наибольшего отклонения от него спустя 220 дней, а стояние наступает еще через 46 суток, причем в момент стояния Венера находится на угловом расстоянии от Солнца всего 25 о . При этом от верхнего соединения до стояния Венера вместе с Солнцем успевает обойти более чем две трети небосклона (угол около 265 о ). Ее нижнее соединение наступает через 22-24 суток после стояния. После этого еще на протяжении 17-20 дней Венера и Солнце движутся на небосклоне в противоположных направлениях: Солнце — к востоку, Венера — к западу. И снова наступает момент стояния планеты, сменяющийся ее прямым движением на восток. Но до тех пор, пока w _п w _с, Солнце продолжает удаляться от планеты. Примерно через 52 дня после стояния угловая скорость движения Венеры среди звезд сравнивается со скоростью движения Солнца ( w _п = w _с). В этот момент Венера и находится на наибольшем угловом расстоянии от Солнца «справа» (ее видно утром). Весь этот цикл для Венеры составляет 584 суток.
Угловая скорость Солнца больше скорости прямого движения верхней планеты. Поэтому Солнце постепенно обгоняет планету. Как и для внутренних планет, в момент, когда направление на планету и на Солнце совпадает, наступает соединение планеты с Солнцем. После того как Солнце обгонит планету, она становится видимой перед его восходом, во второй половине ночи. Момент, когда угол между направлением на Солнце и направлением на планету составляет 180 о , называется противостоянием планеты. В это время она находится в середине дуги своего попятного движения. Удаление планеты от Солнца на 90 о к востоку называется восточной квадратурой, а на 90 о к западу — западной квадратурой. Все упомянутые здесь положения планет относительно Солнца (с точки зрения земного наблюдателя) называются конфигурациями.

Материал взят из книги И.А.Климишина «Астрономия наших дней»

Источник

Планета Юпитер

Спутники | Кольца | Исследование | Фотографии

Юпитер очаровал наблюдателей еще 400 лет назад, когда его удалось разглядеть в первые телескопы. Это прекрасный газовый гигант с закрученными облаками, загадочным пятном, семейством спутников и множеством особенностей.

Больше всего впечатляют его масштабы. По показателям массы, объема и площади планета занимает почетное первое место в Солнечной системе. О его существовании знали еще древние люди, поэтому Юпитер отметился во многих культурах.

Интересные факты о планете Юпитер

По уровню яркости планету опережают Солнце, Луна и Венера. Входит в пятерку планет, которые можно найти без использования инструментов.

Упоминания о Юпитере начинаются еще в 7-8 вв. до н.э. Получил имя в честь верховного божества в пантеоне (у греков – Зевс). В Месопотамии это был Мардук, а у германских племен – Тор.

Выполняет осевой оборот всего за 9 часов и 55 минут. Из-за стремительного вращения происходит сплющивание на полюсах и расширение экваториальной линии.

С позиции земного наблюдения его движение кажется невероятно медленным.

Верхний атмосферный слой делится на облачные пояса и зоны. Представлены кристаллами аммиака, серы и их смеси.

На снимках запечатлено Большое Красное Пятно – масштабный шторм, не прекращающийся уже 350 лет. Он настолько огромен, что способен поглотить три Земли.

Под атмосферным слоем скрываются слои газообразного и жидкого водорода, а также ядро изо льда, камня и металлов.

Среди спутников наибольшими выступают Ганимед, Каллисто, Ио и Европа. Первый в диаметре охватывает 5268 км, что больше Меркурия.

Кольца тонкие и представлены пылевыми частичками, выбрасываемые лунами во время столкновения с кометами или астероидами. Начинаются с удаленности в 92000 км и простираются на 225000 км от Юпитера. Толщина – 2000-12500 км.

Это аппараты Пионеры-10 и 11, Вояджеры-1 и 2, Галилео, Кассини, Уиллис и Новые Горизонты. Будущие могут сосредоточиться на спутниках.

Размер, масса и орбита

Масса – 1.8981 x 10 27 кг, объем – 1.43128 x 10 15 км 3 , площадь поверхности – 6.1419 x 10 10 км 2 , а средняя окружность достигает 4.39264 x 10 5 км. Чтобы вы понимали, по диаметру планета в 11 раз крупнее нашей и 2.5 раз массивнее всех солнечных планет.

Физические характеристики Юпитера

Экваториальный
Полярное сжатие	0,06487

радиус 71 492 км Полярный радиус 66 854 км Средний радиус 69 911 км Площадь поверхности 6,22·10 10 км² Объём 1,43·10 15 км³ Масса 1,89·10 27 кг Средняя плотность 1,33 г/см³ Ускорение свободного

падения на экваторе 24,79 м/с² Вторая космическая скорость 59,5 км/с Экваториальная скорость

вращения 45 300 км/ч Период вращения 9,925 часа Наклон оси 3,13° Прямое восхождение

северного полюса 17 ч 52 мин 14 с
268,057° Склонение северного полюса 64,496° Альбедо 0,343 (Бонд)
0,52 (геом. альбедо)

Это газовый гигант, поэтому его плотность – 1.326 г/см 3 (меньше ¼ земной). Низкая плотность – подсказка для исследователей, что объект представлен газами, но все еще продолжаются споры о составе ядра.

Планета отдалена от Солнца в среднем на 778 299 000 км, но эта дистанция может меняться от 740 550 000 км до 816 040 000 км. На проход орбитального пути уходит 11.8618 лет, то есть один год длится 4332.59 дней.

Орбита и вращение Юпитера

Эксцентриситет
Перигелий	7,405·10 8 км (4,950 а. е.)
Афелий	8,165·10 8 км (5,458 а. е.)
Большая полуось	7,785·10 8 км (5,204 а. е.)

орбиты 0,048775 Сидерический период

обращения 4332,589 дня Синодический период

обращения 398,88 дня Орбитальная скорость 13,07 км/с (средн.) Наклонение 1,03° (относительно эклиптики) Долгота восходящего узла 100,556° Аргумент перицентра 275,066° Спутники 79

Но у Юпитера наблюдается одно из самых быстрых осевых вращений – 9 часов, 55 минут и 30 секунд. Из-за этого в солнечных днях год занимает 10475.8.

Состав и поверхность

Представлен газообразным и жидким веществом. Это крупнейший из газовых гигантов, разделенный на внешний атмосферный слой и внутреннее пространство. Атмосфера представлена водородом (88-92%) и гелием (8-12%).

Внутреннее строение Юпитера

Заметны также следы метана, водного пара, кремния, аммиака и бензола. В небольших количествах можно отыскать сероводород, углерод, неон, этан, кислород, серу и фосфин.

Внутренняя часть вмещает плотные материалы, поэтому состоит из водорода (71%), гелия (24%) и прочих элементов (5%). Ядро – плотная смесь из металлического водорода в жидком состоянии с гелием и внешний слой из молекулярного водорода. Считают, что ядро может быть скалистым, но точных данных нет.

О наличие ядра заговорили в 1997 году, когда вычислили гравитацию. Данные намекали, что оно может достигать 12-45 земных масс и охватывать 4-14% массы Юпитера. Присутствие ядра также подкрепляется планетарными моделями, которые говорят, что планеты нуждались в скалистом или ледяном сердечнике. Но конвекционные токи, а также раскаленный жидкий водород могли сократить размер ядра.

Чем ближе к ядру, тем выше температурные показатели и давление. Полагают, что на поверхности мы отметим 67°С и 10 бар, в фазовом переходе – 9700°С и 200 ГПа, а возле ядра – 35700°С и 3000-4500 ГПа.

Спутники

Сейчас мы знаем, что рядом с планетой существует семья из 79 спутников (на 2019 год). Четыре из них самые крупные и именуются галилейскими, потому что были обнаружены Галилео Галилеем: Ио (сплошные активные вулканы), Европа (массивный подповерхностный океан), Ганимед (крупнейший спутник в системе) и Каллисто (подземный океан и старые поверхностные материалы).

Поверхность четырех основных спутников Юпитера: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто

Есть еще группа Амальтеи, где присутствует 4 спутника с диаметром меньше 200 км. Они удалены на 200000 км, а орбитальный наклон составляет 0.5 градусов. Это Метис, Адрастея, Амальтея и Фива.

Также остается целая куча нерегулярных лун, уступающих по размеру и обладающих более эксцентричными орбитальными проходами. Они делятся на семьи, которые сходятся по размерам, составу и орбите.

Атмосфера и температура

Можно заметить на северных и южных полюсах знакомые нам полярные сияния. Но на Юпитере их интенсивность намного выше, и они редко прекращаются. Это великолепное шоу формируется мощным излучением, магнитным полем и выбросами вулканов Ио.

Структура атмосферы Юпитера

Отмечают и удивительные погодные условия. Ветер ускоряется до 100 м/с и способен разогнаться на 620 км/ч. Всего за несколько часов может появиться масштабный шторм, охватывающий в диаметре тысячи км. Большое Красное пятно обнаружили еще в 1600-х гг., и оно продолжает функционировать, но сокращается.

Планета скрыта за облаками аммиака и гидросульфата аммония. Они занимают позицию в тропопаузе, а эти территории называются тропическими районами. Слой способен простираться на 50 км. Может быть и слой из водных облаков, на что намекают вспышки молний, которые по мощности в 1000 раз превосходят наши.

История изучения

Из-за своей масштабности планету можно было отыскать в небе без приборов, поэтому о существовании знали давно. Первые упоминания появились в Вавилоне в 7-8 веке до н.э. Птолемей во 2-м веке создал свою геоцентрическую модель, где вывел орбитальный период вокруг нас – 4332.38 дней. Этой моделью в 499 году воспользовался математик Ариабхата, и получил результат в 4332.2722 дней.

В 1610 году Галилео Галилей использовал свой инструмент и впервые сумел рассмотреть газового гиганта. Рядом с ним заметил 4 крупнейших спутника. Это был важный момент, так как свидетельствовал в пользу гелиоцентрической модели.

Галилео указывает на небо в Венеции

Новым телескопом в 1660-х гг. пользовался Кассини, который хотел изучить пятна и яркие полосы на планете. Он обнаружил, что перед нами приплюснутый сфероид. В 1690-м ему удалось определить период вращения и дифференциальное вращение атмосферы. Детали Большого Красного Пятна впервые изобразил Генрих Швабе в 1831 году.

В 1892 году за пятой луной наблюдал Э. Э. Бернард. Это была Альматея, которая стала последним спутником, открытым в визуальном обзоре. Полосы впитывания аммиака и метана изучил Руперт Вильдт в 1932 году, а в 1938-м отслеживал три длительные «белые овалы». Многие годы они оставались отдельными формированиями, но в 1998 году двое слились в единый объект, а в 2000-м поглотили третий.

Радиотелескопический обзор стартовал в 1950-х гг. Первые сигналы уловили в 1955-м году. Это были всплески радиоволн, соответствующих планетарному вращению, что позволило вычислить скорость.

ИК-снимок Юпитера аппаратом SOFIA

Позже исследователи сумели вывести три разновидности сигналов: декаметрические, дециметровые и тепловые излучения. Первые меняются вместе с вращением и основываются на контакте Ио с планетарным магнитным полем. Дециметровые появляются из торообразного экваториального пояса и создаются циклонными излучениями электронов. А вот последнее формируется атмосферным теплом.

Карта поверхности

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Источник