Jowisz

DANE O JOWISZU

Masa:

318 mas Ziemi, 1,9 x 1027 kg

Średnica równikowa:

11,2 ziemskich; 142 800 km

Gęstość:

1,31 g/cm3

Temperatura górnych warstw chmur:

-160°C

Długość dnia (okres obrotu wzg. gwiazd):

9,93 h

Średnia odległość od Słońca:

5,203 j. a.; 778 mln km

Okres orbitalny (rok):

11,86 lat ziemskich



Jowisz jest największą planetą w Układzie Słonecznym. Ma 11 razy większą średnicę i 318 razy większą masę niż Ziemia. Droga wokół Słońca, w średniej odległości od niego 800 mln km, zabiera mu prawie 12 lat. Jowisz - z pasami obłoków w atmosferze i Wielką Czerwoną Plamą - jest palnetą o bardzo kolorowej tarczy.


Jowisz jest planetą ciekłą. W przeciwieństwie do najbliższych Słońca czterech skalistych planet ziemiopodobnych z twardą skorupą - Jowisz jest olbrzymią kulą gazową. Oprócz niego są jeszcze trzy takie planety - olbrzymy: Saturn, Uran i Neptun. Ich skład chemiczny, bardzo różny od składu planet wewnętrznych, przypomina skład chemiczny Słońca. Jowiszowa atmosfera zawiera 85% wodoru i blisko 14% helu. Dokładniejsze dane o składzie chemicznym różnych warstw Jowisza, o wiejących tam huraganowych wiatrach itp. napływają od planetologów analizujących materiały uzyskane przez sondę Galileo. Żadnej twardej powierzchni Jowisza nie widzimy pod chmurami, ale głęboko w środku planety wodór jest tak ściśnięty, że ma pewne właściwości metalu.
Jowisz bardzo szybko, raz na 10 godzin, obraca się, dlatego na równiku planeta ta jest nieco "rozciągnięta", a przy biegunach spłaszczona. Gwałtowny obrót wywołuje także szybkie wiatry w górnej atmosferze, co rozciąga chmury w kolorowe pasy. Na różnych szerokociach jowiszowych obrót następuje w nieco różnym tempie i właśnie te różnice prędkości powodują występowanie równoleżnikowych pasów. Chmury oczywiście stale się kłębią, więc wygląd pasów w ciągu kilku dni może znacznie się zmieniać. Na jowiszowej tarczy jest też wiele wirów i okrągłych plam. Największa - Wielka Czerwona Plama, gigantyczny twór atmosferyczny obserwowany już od ponad 300 lat - jest większa od Ziemi. Widać ją nawet przez mały teleskop.
Wokół Jowisza krąży przynajmniej 16 księżyców. Jeden z nich, Ganimedes, większy nawet od Merkurego, jest największym satelitą w naszym Układzie Słonecznym. Tylko cztery księżyce Jowisza są duże - pozostała dwunastka to ciała drobne.

Wyprawy do Jowisza

Do tej pory wysłano ku Jowiszowi 5 sond. Piąta, Galileo, wystrzelona została w padzierniku 1989 roku, a do celu leciała 6 lat. Pierwsze dokładne dane o Jowiszu zawdzięczamy pojazdom kosmicznym Pioneer 10 i 11. Następnie poleciały za nimi sondy Voyager, które w 1979 roku przesłały na Ziemię widowiskowe fotografie robione z bliska. Po 1991 roku zaczął fotografować Jowisza teleskop kosmiczny Hubble'a, ale obrazy przez niego uzyskane są nieco gorszej jakości. O ile jednak sondy musiały ograniczyć się do krótkiego spojrzenia na tę planetę podczas szybkiego przelotu obok niej, to HST będzie mógł robić zdjęcia przez wiele lat.

Chmury trującego gazu

Ciemne, czerwonawe pasma na Jowiszu nazywane są pasami, a jasne - strefami. Fotografie z sond i teleskopu kosmicznego Hubble'a uwidaczniają znaczące zmiany w ich wyglądzie zachodzące w ciągu tygodni. Dzieje się tak dlatego, że oglądamy jedynie chmury w wysokich warstwach atmosfery Jowisza. W sąsiedztwie Wielkiej Czerwonej Plamy tworzą one piękny wir i faliste wzory. Wszystkie wirujące chmury są unoszone przez wiatry wiejące z prędkościami około 500 km/h.
Atmosfera Jowisza byłaby dla człowieka zabójcza. Domieszkami do najobficiej występujących wodoru i helu są tam metan, trujący amoniak, para wodna i acetylen. Mieszanka taka brzydko pachnie, a jej skład chemiczny przypomina skład chemiczny gazu, z jakiego tworzyła się nasza najbliższa gwiazda - Słońce.
Białe chmury zawierają kryształki zamarzniętego amoniaku i wody. Brązowe i czerwone obłoki mogą być zabarwione przez związki, np. siarki. Podczas zdarzających się w zewnętrznych warstwach atmosfery burz z piorunami powstają też inne związki chemiczne barwiące potem chmury, np. na niebiesko.
Warstwa obłoków jest zupełnie cienka, ma grubość mniejszą niż 1/100 promienia planety. Poniżej chmur temperatura ciągle podnosi się. Górne oblóki mają temperaturę -160°C, ale już 60 km niżej temperatura jest taka, jak na powierzchni Ziemi, a jeszcze troszkę głębiej osiąga temperaturę wrzenia wody.
Najnowsze dane z próbnika, jaki sonda Galileo "utopiła" w jowiszowej atmosferze zmieniają nasze dotychczasowe wyobrażenia o budowie wnętrza Jowisza, ale jeszcze jest za wcześnie na ich podsumowanie.

Dziwaczna materia

Głęboko w środku Jowisza materia zaczyna zachowywać się dziwnie. Choć w samym centrum można oczekiwać małego żelaznego jądra, to większoć budulca stanowi wodór. Pod wpływem ogromnego cinienia we wnętrzu planety wodór przechodzi ze stanu gazowego w płynny. Zanurzając się coraz głębiej, ciśnienie stale rośnie - cisną przecież wszystkie znajdujące się wyżej warstwy.
Na głębokoci około 1000 km znajduje się ogromny ocean płynnego wodoru. Siedemnaście tysięcy kilometrów niżej wodór jest tak mocno sprasowany, że niszczone są jego atomy. Wodorowa materia zaczyna zachowywać się jak metal, np. bardzo łatwo przewodzi prąd. Prądy płynące w metalicznym wodorze wytwarzają silne pole magnetyczne otaczające Jowisza.

Prawiegwiazda

Jowisz wyświeca więcej energii niż otrzymuje od Słońca. Pomiary dokonywane z sond kosmicznych pokazały, że wysyła aż 60% więcej energii cieplnej. Wydaje się, że to dodatkowe ciepło pochodzi z trzech ródeł: pozostało po okresie tworzenia się Jowisza, powstało z przetworzenia energii uwalniane przy powolnym kurczeniu się planety i z rozpadu radioaktywnych pierwiastków. Na pewno jednak dodatkowa energia nie pochodzi (jak w gwiazdach) z przemiany wodoru w hel, bo najmniejsze gwiazdy mogące produkować w taJkim procesie energię muszą być około 80 razy masywniejsze od Jowisza. Oznacza to, że w innych układach planetarnych mogą się znajdować planety znacznie większe od Jowisza, ale muszą być mniej masywne niż najlżejsze gwiazdy.

Radiostacja Jowisz

Jowisz jest naturalnym nadajnikiem radiowym. Nie można jednak doszukiwać się sensu w nadawanych przez niego sygnałach, bo składają się głównie z szumu. Produkują te radiowe szumy liczne elektrony wędrujące w silnym jowiszowym polu magnetycznym. Tak powstające promieniowanie radiowe nazywa się promieniowaniem synchrotronowym. Przeraźliwie silne błyskawice i wyładowania atmosferyczne także przysparzają hałaśliwych trzasków.
Jowisz ma bardzo silne pole magnetyczne, którego obecność daje się odczuć w odległości 50 średnic planety. Tak silnego pola nie ma żadna inna planeta Układu Słonecznego i żadna nie emituje tak silnego promieniowania radiowego.

Księżyce Jowisza

Rodzina szesnastu jowiszowych księżyców jest miniaturą Układu Słonecznego: Jowisz pełni rolę Słońca, a księżyce - planet. Największy księżyc, Ganimedes, ma 5262 km średnicy. Jego duże, skaliste Jądro pokryte jest cienką warstwą lodu. Widać na nim wiele lądów bombardowań przez meteoryty, jak również ląd zderzenia z dużą planetoidą około 4 mld lat temu.
Kalisto jest niemal tak duża jak Ganimedes i też gęsto pokrywają ją kratery. Jest to najciemniejszy satelita Jowisza.
Najjaśniejsza jest Europa. Składa się w jednej czwartej z wody. Lodowa warstwa o grubości 100 km odbija światło tak dobrze, jak chmury Wenus.
Najdziwniejszym księżycem jest Io krążący dość blisko Jowisza. Jest nadzwyczaj kolorowy, a kolory te (mieszanina czerni, czerwieni i żołci) zawdzięcza siarce, która wypływa z jego wnętrza. Kamery sond Voyager dostrzegły na Io wiele wulkanów w akcji. Fontanny płynnej siarki wyrzucane są z powierzchni tego księżyca z prędkościami dochodzącymi do 100 m/s i mają do 200 km wysokości. Część wystrzelonej w ten sposób materii ucieka z Io i tworzy "obwarzanek" (torus, gruby pierścień) okalający Jowisza,
Powierzchnia Io jest młoda. Możemy to łatwo stwierdzić, bo nie widać na niej kraterów meteorytowych. Io krąży prawie 400 000 km od Jowisza, więc podlega działaniu ogromnych sił pływowych. Nieustanne odpychanie i przyciąganie mas wnętrza Io przez planetę powoduje niewiarygodne tarcie wewnętrzne. To zatrzymuje wysoką temperaturę roztopionego wnętrza księżyca, mimo że Io znajduje się daleko od Słońca. Każde pęknięcie skorupy uwalnia gorącą lawę i dlatego widać aż tyle aktywnych wulkanów na Io.

Księżyc Jowisza - Ganimedes jest pokryty lodem (tak jak Kalisto i Europa).


Małe światy wokół Jowisza

Oprócz czterech dużych księżyców Jowisz ma wiele księżyców mniejszych. Cztery z nich krążą nawet bliżej macierzystej planety niż Io - być może są to duże fragmenty satelitów, które już teraz nie istnieją. Miniaturowe księżyce krążące daleko od Jowisza są prawdopodobnie planetoidami, które zbyt się zbliżyły i zostały uwięzione w silnym polu grawitacyjnym tego olbrzyma. Do tej pory jeszcze nie wszystkie zostały dokładnie sfotografowane.
Jowisz ma także trzy słabe piercienie odkryte przez sondę Voyager l. Składają się one z bardzo drobnych ziaren pyłu.
Pod koniec 1995 roku do Jowisza doleciała sonda Galileo. Za jej pomocą planetolodzy chcieliby między innymi wyszukać na większych księżycach miejsc pod ewentualne przyszłe lądowania automatycznych, zdalnie sterowanych próbników.