Jupiter je najveća i najmasivnija planeta Sunčevog sistema. Iz posmatranja orbita njegovih satelita određena mu je masa. Ona je 318 puta veća od Zemlje, odnosno oko 1000 puta manja od mase Sunca. Ekvatorijalni radijus Jupitera je 11.2R_⊕, a polarni 10R_⊕. Ovako velika spljoštenost planete posledica je brze rotacije (period od 10h) i male gustine. Srednja gustina Jupitera je 1300 kg/m³, što ukazuje da u njegovom hemijskom sastavu preovlađuju lakši elementi: vodonik i helijum, baš kao i kod Sunca. Period revolucije je oko 12 godina na srednjem rastojanju od 5.2 astronomske jedinice (približno 149.600.000km).

Preuzeto od JPL/NASA.

Jupiter se veoma dugo proučava. Galilej je 1610. godine otkrio njegova četiri najveća satelita, a Cassini je 1665. godine otkrio karakterističnu formu, tzv. veliku crvenu pegu na Jupiteru. Uz pomoć letelica Pionir 10 i 11, Voyager 1 i 2, Galileo kao i HST (Habl Svemirski Teleskop) saznali smo mnogo više informacija o ovoj planeti.

Atmosfera

Kao što smo u uvodnom tekstu naveli, po svojim karakteristikama Jupiter se razlikuje od planeta Zemljinog tipa. On nema čvrstu površinu. Njegovu tečnu unutrašnjost obavija gasovita atmosfera (debljine oko 1000km). Gustina i temperatura atmosfere opadaju sa visinom. Albedo planete je 52%, a eektivna temperatura 163K. Niska temperatura i velika gravitacija sačuvali su prvobitnu Jupiterovu atmosferu. Podaci koje je poslao Vojadžer pokazuju da u Jupiterovoj atmosferi ima 86% vodonika, oko 14% helijuma, a ostalih elemenata manje od 1%. Vodonik se nalati u molekulskom stanju (H₂), ali i u raznim jedinjenjima: amonijak (NH₃) i metan (CH₄). na gornjoj granici atmosfere, koju vidi posmatrač sa Zemlje nalaze se kristali leda i oblaci zamrznutog amonijaka.

Brza rotacija atmosfere stvara stalne oluje i vetrove koji duvaju duž paralela brzinama do 400 km/h. Posledica toga je niz paralelnih svetlih i tamnih traka. Različito obojene trake potiču od raznih hemijskih elemenata i javljaju se na različitim visinama u atmosferi.
Velika crvena pega je džinovski ciklon koji rotira velikom brzinom. Smatra se da su svetle trake (zone) oblasti u kojima konvekcija iznosi gas iz dubljih slova, a tamne trake (pojasevi) mesta na kojima gas tone, tj. da su svetle zone i crvena pega oblasti visokog pritiska, dok su tamni pojasevi oblasti niskog pritiska. Ove vidljive pojave se nalaze u spoljnom delu atmosfere.

Pojave na Jupiteru. Izvor: NASA

Unutrašnjost

Unutrašnja struktura Jupitera izvedena je iz gravitacionih merenja (poremećaja orbita Pionira i Vojadžera), kao i našeg poznavanja stanja materije pri visokim temperaturama i pritiscima. Na donjoj granici atmosfere vodonik postaje tečan. Sloj tečnog molekulskog vodonika ima debljinu oko 20000 km. Na njegovoj donjoj granici temperatura iznosi oko 10000km. Sa dubinom raste temperatura, a naročito pritisak. Pri velikom pritisku (3Mbara) vodonik se transformiše (degeneriše) u gomilu protona i slobodnih elektrona i postaje dobar provodnik. Ovo stanje se zbog toga zove metalni vodonik i još uvek je nemoguće ostvariti na Zemlji.
Sloj metalnog vodonika ima debljinu oko 40000 km, a na njegovoj donjoj granici temperatura dostiže 25000 K. Još dublje, u centru nalazi se čvrsto gvozdeno-silikatno jezgro radijusa oko 10000 km i dostiže temperaturu od 40000K.

Brza rotacija tečne unutrašnjosti proizvodi veoma jako magnetno polje Jupitera koje je oko 19000 puta jače od Zemljinog.

Posmatranja su pokazala da Jupiter zrači dva puta veću količinu energije od one koju prima od Sunca. Radi se najverovatnije o rezervama toplote iz vremena formiranja Jupitera (pre 4.6 milijardi godina) akrecijom iz solarne magline. Od tada se Jupiter hladi emitovanjem zračenja u infracrvenom delu spektra.

Jupiterovi Sateliti

Jupiter ima sistem prstenova. Oni su mnogo slabijeg sjaja od Saturnovih. Njih čine čestice dimenzija od 1 mikrona do nekoliko metara.

Za sada znamo za 69 Jupiterovih satelita (53 imenovana). Unutrašnju grupu čini 8 satelita: četiri najveća tzv. Galilejeva satelita (Io, Evropa, Ganimed i Kalisto), zatim Amaltea i još tri koji su otkriveni prolaskom Vojadžera 1979. godine. Svi ovi sateliti kruže unutar Jupiterove magnetosfere i imaju skoro kružne putanje. Ostali sateliti obilaze oko Jupitera na većoj daljini, po putanjam većeg ekscentriciteta (izduženija elipsa- veći deformitet kruga) i većeg nagiba u odnosu na ravan Jupiterovog ekvatora Ovi sateliti su verovatno zahvaćeni asteroidi.

Io, Evropa, Ganimed i Kalisto. Izvor JPL/NASA
Svi Galilejevi sateliti osim Evrope su veći od Meseca. Io je najbliži Jupiteru i ima najjaču vulkansku aktivnost u Sunčevom sistemu. Ganimed je najveći satelit u Sunčevom sistemu, čak je veći i od Merkura. Novija istraživanja ukazuju da ispod njegove površine ima tečne vode. Kalisto ima najstariju površinu od svih do sada posmatranih tela u Sunčevom sistemu, sa korom koja se verovatno zaledila odmah posle njegovog nastanka, i moguće je da na dubini većoj od 100 km postoji okean tečne vode. Ispod ledene površine Evrope leži okean u kome možda postoji život. Odavno postoji plan da se pošalje robotizovana bušilica na površinu evrope koja bi probila zaleđenu koru Evrope i ispitala sastav vode ispod ledene kore. Nažalost ova misiju NASA nastavlja da odlaže ovu misiju.
U planu su i misije Europa Clipper i Jupiter icy moons orbiter predviđene za lansiranje između 2022 i 2025. godine.

Literatura:

1. Olga Atancković, Opšta Astrofizika
2. NASA
3. Wikimedia commons
4. JPL/NASA