У певному сенсі, Юпітер - найважливіша планета сонячної системи, адже його маса і розміри відіграють величезну роль у розвитку і виживання внутрішніх планет земної групи. По-перше, гравітаційний вплив Юпітера на ці планети уповільнює їх наближення до Сонця, по-друге, Юпітер захищає внутрішні планети від постійних бомбардувань найбільш великими астероїдами.
За даними космічного апарату «Галілео»:
Космічний апарат «Галілео» виявив так звані «гарячі плями» уздовж екватора Юпітера. Це вказує на те, що в цих областях шар зовнішніх хмар досить тонкий, щоб можна було зареєструвати більш гарячі внутрішні області планети.
Атмосфера Юпітера складається в основному з молекулярного водню (76,1% по масі) і гелію (23,8% по масі). У незначній кількості присутні метан (0,21%), аміак, інертні гази, а також кристали водяного льоду. На поверхні Юпітера постійно дмуть сильні вітри. На Землі вітри зі швидкістю 150 м / с ми назвали б ураганними, а для Юпітера такі вітри - нормальне явище. Встановлено, що в північній півсфері Юпітера потоки атмосферного вітру досягають 600 км / год (це 166 м / с).
Чіткої межі між поверхнею і атмосферою на Юпітері, як і на інших газоподібних планетах, не існує. Для визначення такої межі астрономи ввели поняття умовної «нульовий висоти», на якій відбувається зміна градієнта температури на зворотний, тобто починається зворотний відлік температури. Для точного визначення нульової висоти на Юпітері його атмосфера ще недостатньо вивчена. За верхню межу атмосфери планети взято рівень тиску в 1 НБАР. При вимірюванні фізичних властивостей атмосфери зондом Галілео використовувався пункт відліку з тиском в 1 атмосферу.
За даними зонда Галілео швидкість вітру спочатку росте з глибиною, а потім стає постійною. На рівні тиску 0,5 атм. швидкість вітру становила 90 м / сек, досягла 170 м / сек. на рівні 4 атм. і далі майже не змінювалася.
В екваторіальній області Юпітера вітри дмуть в прямому напрямку, тобто в напрямку обертання планети, зі швидкістю бл. 70-140 м / сек. Але вже на 15-18 градусах північної та південної широт напрямок потоків газу змінюється на протилежне, де досягає швидкості 50-60 м / сек. Надалі атмосферні течії прямого і зворотного напрямку кілька разів змінюють один одного, а швидкість вітру в них зменшується зі збільшенням широти. У приполярних широтах зональна швидкість вітру близька до нуля.
Встановлено, що в атмосфері Юпітера присутні три шари хмар. Нагорі розташовані хмари з скрижанілий аміаку, нижче - кристали сірководню амонію і метану, а в самому нижньому шарі - водяний лід і, можливо, рідка вода.
Атмосфера Юпітера відрізняється високою електричною активністю. Грози там гримлять безперервно. Блискавки досягають довжини 1000 км і навіть більше. В атмосфері Землі блискавки довжиною 50 км є великою рідкістю.
Спалахи блискавок в атмосфері Юпітера. Знімок нічного боку планети.
Ядро Юпітера є тверде освіту з залізосилікатних і кам'янистих порід. Радіус ядра може становити від 0,1 до 0,15 радіуса планети, а його маса становить близько 4% загальної маси Юпітера.
Під металевим воднем розуміється таке його агрегатний стан, коли під тиском в кілька мільйонів земних атмосфер електрони атомів водню втрачають зв'язок з протонами і вільно переміщаються всередині навколишнього речовини. Подібним чином поводяться електрони в металах.
Поверхня Юпітера прогрівається слабо через низьку теплопровідність речовин, що складають внутрішні шари планети. Тому на поверхні Юпітера панує жахливий холод - до мінус 150 ° С. У той же час дія внутрішнього джерела тепла на Юпітері проявляється в тому, що в його атмосфері постійно вирують циклони і антициклони, безперервно дмуть сильні вітри із заходу на схід, то зі сходу на захід. Для подібних проявів атмосферної активності теплової енергії, одержуваної Юпітером від Сонця, було б абсолютно недостатньо. Це підтверджується метеорологічними розрахунками.
Сміливість такого припущення полягає в тому, що на Землі ніхто і ніколи не бачив металевий водень і, відповідно, ніхто не вивчав властивості цього, в общем-то гіпотетичного, речовини. Але в даному випадку фантазія вчених збігається з реальністю: адже магнітне поле Юпітера існує реально.
Магнітне поле Юпітера простирається на величезну відстань від планети, не менше ста юпитерианских радіусів, тобто досягає Сатурна. Якби магнітосферу Юпітера можна було бачити з поверхні Землі, то її кутові розміри перевищували б розміри повного Місяця, видимої з Землі.
Магнітне поле Юпітера створює навколо планети потужні радіаційні пояси, тобто області, заповнені зарядженими частинками. Радіаційні пояси Юпітера по інтенсивності випромінювання в 40 тисяч разів перевищують радіаційні пояси Землі.
Наявність в магнітосфері Юпітера заряджених частинок служить причиною полярних сяйв, які виникають в атмосфері високих широт обох півкуль планети. Полярні сяйва на Юпітері дуже інтенсивні, їх можна спостерігати навіть з Землі.
У той же час навколо Юпітера встановлено наявність плазмового кільця, тобто зони, де заряджені частинки відсутні. Існування плазми пояснюється можливою іонізацією під дією сонячної радіації викидів вулканів, що діють на супутнику Іо.
У 1979 році зонди «Вояджер-1» і «Вояджер-2» відкрили кільця, що оточують Юпітер. Система цих кілець складається з двох зовнішніх і одного внутрішнього. Кільця розташовані в екваторіальній площині Юпітера і знаходяться на відстані 55000 км від верхнього шару атмосфери. Кільця являють собою дрібні кам'янисті фрагменти, пил і шматочки льоду, що обертаються навколо планети. Відображає здатність основної маси речовини кілець низька, тому помітити кільця з Землі надзвичайно важко. У цьому полягає відмінність кілець Юпітера від кілець іншого газоподібного гіганта - Сатурна, які добре відбивають сонячне світло і доступні спостереженню. Найяскравіша і помітна частина юпитерианских кілець становить близько 6400 км в ширину (точніше - в глибину) і до 30 км в товщину. З точки зору небесної механіки кільця Юпітера - це сотні тисяч дрібних і найдрібніших супутників, що обертаються навколо цієї планети. Але астрономічна наука, звичайно, не розглядає в якості супутників кам'яну дрібниця, шматочки льоду і інший космічне сміття, що обертається навколо кожної планети.
>>> Читайте далі: Супутники Юпітера.