Ταχυδρομείο
Ο Δίας είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης. Η διάμετρος του πλανήτη είναι 11 φορές μεγαλύτερη από τη διάμετρο της Γης και είναι 142.718 km.
Γύρω από τον Δία υπάρχει ένας λεπτός δακτύλιος που τον περιβάλλει. Η πυκνότητα του δακτυλίου είναι πολύ χαμηλή, άρα είναι αόρατος (όπως ο Κρόνος).
Η περίοδος περιστροφής του Δία γύρω από τον άξονά του είναι 9 ώρες 55 λεπτά. Σε αυτή την περίπτωση, κάθε σημείο του ισημερινού κινείται με ταχύτητα 45.000 km/h.
Δεδομένου ότι ο Δίας δεν είναι μια συμπαγής μπάλα, αλλά αποτελείται από αέριο και υγρό, τα ισημερινά του μέρη περιστρέφονται πιο γρήγορα από τις πολικές περιοχές. Ο άξονας περιστροφής του Δία είναι σχεδόν κάθετος στην τροχιά του, επομένως, η αλλαγή των εποχών στον πλανήτη εκφράζεται ασθενώς.
Η μάζα του Δία ξεπερνά κατά πολύ τη μάζα όλων των άλλων πλανητών του ηλιακού συστήματος μαζί, ανερχόμενη σε 1,9. 10 27 κιλά. Επιπλέον, η μέση πυκνότητα του Δία είναι 0,24 της μέσης πυκνότητας της Γης.
Γενικά χαρακτηριστικά του πλανήτη Δία
Ατμόσφαιρα του Δία
Η ατμόσφαιρα του Δία είναι πολύ πυκνή. Αποτελείται από υδρογόνο (89%) και ήλιο (11%), που μοιάζουν με τη χημική σύσταση του Ήλιου (Εικ. 1). Το μήκος του είναι 6000 χλμ. Ατμόσφαιρα πορτοκαλί χρώματος
προσθέστε ενώσεις φωσφόρου ή θείου. Είναι επιβλαβές για τους ανθρώπους επειδή περιέχει δηλητηριώδη αμμωνία και ακετυλένιο.
Διαφορετικά μέρη της ατμόσφαιρας του πλανήτη περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες. Αυτή η διαφορά προκάλεσε ζώνες νεφών, από τις οποίες ο Δίας έχει τρεις: στην κορυφή - σύννεφα παγωμένης αμμωνίας. κάτω από αυτά υπάρχουν κρύσταλλοι αμμωνίου και όξινου θείου μεθανίου, και στο χαμηλότερο στρώμα είναι πάγος νερού και, πιθανώς, υγρό νερό. Η θερμοκρασία των άνω νεφών είναι 130 °C. Επιπλέον, ο Δίας έχει στέμμα υδρογόνου και ηλίου. Οι άνεμοι στον Δία φτάνουν τα 500 km/h. Το ορόσημο του Δία είναι η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα, η οποία παρατηρείται εδώ και 300 χρόνια. Ανακαλύφθηκε το 1664 από έναν Άγγλο φυσιοδίφηΡόμπερτ Χουκ
Οι αμερικανικοί ανιχνευτές Pioneer 10 και Pioneer 11, Voyager 1 και Voyager 2 και το Galileo διαπίστωσαν ότι το σημείο δεν έχει στερεή επιφάνεια, περιστρέφεται σαν κυκλώνας στην ατμόσφαιρα της Γης. Η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα πιστεύεται ότι είναι ένα ατμοσφαιρικό φαινόμενο, πιθανότατα η κορυφή ενός κυκλώνα που μαίνεται στην ατμόσφαιρα του Δία. Μια λευκή κηλίδα μεγέθους άνω των 10.000 km ανακαλύφθηκε επίσης στην ατμόσφαιρα του Δία.
Από την 1η Μαρτίου 2009, ο Δίας έχει γνωστούς 63 δορυφόρους. Το μεγαλύτερο από αυτά, η Ευρώπη, έχει το μέγεθος του Ερμή. Είναι πάντα στραμμένοι προς τον Δία με τη μία πλευρά, όπως η Σελήνη προς τη Γη. Αυτοί οι δορυφόροι ονομάζονται Γαλιλαίοι, όπως ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά από έναν Ιταλό φυσικό, μηχανικό και αστρονόμο Galileo Galilei(1564-1642) το 1610, δοκιμάζοντας το τηλεσκόπιό του. Η Ιώ έχει ενεργά ηφαίστεια.
Ρύζι. 1. Σύνθεση της ατμόσφαιρας του Δία
Οι είκοσι εξωτερικοί δορυφόροι του Δία είναι τόσο μακριά από τον πλανήτη που είναι αόρατοι με γυμνό μάτι από την επιφάνειά του, και ο Δίας φαίνεται μικρότερος από τη Σελήνη στον ουρανό του πιο απομακρυσμένου.
Γενικά χαρακτηριστικά του πλανήτη Δία
Όταν η πίεση της ατμόσφαιρας του Δία φτάσει την πίεση της ατμόσφαιρας της Γης, θα σταματήσουμε και θα κοιτάξουμε γύρω μας. Πάνω μπορείτε να δείτε τον συνηθισμένο μπλε ουρανό, με πυκνά λευκά σύννεφα συμπυκνωμένης αμμωνίας να στροβιλίζονται. Σε αυτό το υψόμετρο η θερμοκρασία του αέρα φτάνει τους -100ο C.
Το κοκκινωπό χρώμα μερικών από τα σύννεφα του Jovian δείχνει ότι υπάρχουν πολλές σύνθετες χημικές ενώσεις εδώ. Διάφορες χημικές αντιδράσεις στην ατμόσφαιρα ξεκινούν από την υπεριώδη ακτινοβολία από τον ήλιο, από ισχυρούς κεραυνούς (μια καταιγίδα στον Δία πρέπει να είναι ένα εντυπωσιακό θέαμα!) και τη θερμότητα που προέρχεται από το εσωτερικό του πλανήτη.
Η ατμόσφαιρα του Δία, εκτός από υδρογόνο (87%) και ήλιο (13%), περιέχει μικρές ποσότητες μεθανίου, αμμωνίας, υδρατμών, φωσφορίνης, προπανίου και πολλές άλλες ουσίες. Είναι δύσκολο να προσδιοριστεί ποιες ουσίες προκάλεσαν το πορτοκαλί χρώμα της ατμόσφαιρας του Jovian.
Το επόμενο στρώμα νεφών αποτελείται από κόκκινο-καφέ κρυστάλλους υδροθειώδους αμμωνίου σε θερμοκρασία -10°C Οι υδρατμοί και οι κρύσταλλοι νερού σχηματίζουν ένα χαμηλότερο στρώμα νεφών σε θερμοκρασία 20°C και πίεση πολλών ατμοσφαιρών - σχεδόν πάνω. την ίδια την επιφάνεια του ωκεανού του Δία.
Το πάχος του ατμοσφαιρικού στρώματος στο οποίο προκύπτουν όλες αυτές οι εκπληκτικές δομές νεφών είναι 1000 km.
Οι σκοτεινές λωρίδες και οι φωτεινές ζώνες παράλληλες στον ισημερινό αντιστοιχούν σε ατμοσφαιρικά ρεύματα διαφορετικών κατευθύνσεων (μερικοί υστερούν σε σχέση με την περιστροφή του πλανήτη, άλλοι τον προωθούν). Η ταχύτητα αυτών των ρευμάτων είναι μέχρι 100 m/s. Γιγαντιαίες δίνες σχηματίζονται στα όρια των πολυκατευθυντικών ρευμάτων.
Ιδιαίτερα εντυπωσιακή είναι η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα - μια κολοσσιαία ατμοσφαιρική δίνη ελλειπτικού σχήματος με διαστάσεις περίπου 15 x 30 χιλιάδες χιλιόμετρα. Είναι άγνωστο πότε προέκυψε, αλλά έχει παρατηρηθεί σε επίγεια τηλεσκόπια για 300 χρόνια. Αυτός ο αντικυκλώνας μερικές φορές σχεδόν εξαφανίζεται και μετά εμφανίζεται ξανά. Προφανώς, είναι συγγενής των επίγειων αντικυκλώνων, αλλά λόγω του μεγέθους του είναι πολύ πιο μακρόβιο.
Τα Voyagers που στάλθηκαν στον Δία πραγματοποίησαν μια ενδελεχή ανάλυση των νεφών, η οποία επιβεβαίωσε το ήδη υπάρχον μοντέλο της εσωτερικής δομής του πλανήτη. Έγινε απολύτως σαφές ότι ο Δίας είναι ένας κόσμος χάους: ατελείωτες καταιγίδες με βροντές και αστραπές οργίζονται εκεί, παρεμπιπτόντως, η Κόκκινη Κηλίδα είναι μέρος αυτού του χάους. Και στη νυχτερινή πλευρά του πλανήτη, το Voyagers κατέγραψε πολλές αστραπές.
Jovian Ocean
Ο Ιοβιανός ωκεανός αποτελείται από το κύριο στοιχείο του πλανήτη - το υδρογόνο. Σε αρκετά υψηλή πίεση, το υδρογόνο μετατρέπεται σε υγρό. Ολόκληρη η επιφάνεια του Δία κάτω από την ατμόσφαιρα είναι ένας τεράστιος ωκεανός από υγροποιημένο μοριακό υδρογόνο.
Ποια κύματα προκύπτουν σε έναν ωκεανό υγρού υδρογόνου με εξαιρετικά πυκνό άνεμο με ταχύτητα 100 m/s; Είναι απίθανο η επιφάνεια της θάλασσας του υδρογόνου να έχει ένα σαφές όριο: σε υψηλές πιέσεις, σχηματίζεται πάνω της ένα μείγμα αερίου-υγρού υδρογόνου. Αυτό μοιάζει με ένα συνεχές «βρασμό» ολόκληρης της επιφάνειας του Ιοβιανού ωκεανού. Η πτώση ενός κομήτη σε αυτό το 1994 προκάλεσε ένα γιγάντιο τσουνάμι ύψους πολλών χιλιομέτρων.
Καθώς ο Δίας καταδύεται 20.000 χιλιόμετρα στον ωκεανό, η πίεση και η θερμοκρασία αυξάνονται γρήγορα. Σε απόσταση 46 χιλιάδων χλμ. από το κέντρο του Δία, η πίεση φτάνει τα 3 εκατομμύρια ατμόσφαιρες, η θερμοκρασία είναι 11 χιλιάδες βαθμούς. Το υδρογόνο δεν αντέχει την υψηλή πίεση και μετατρέπεται σε υγρή μεταλλική κατάσταση.
Πυρήνας. Ας βουτήξουμε άλλα 30 χιλιάδες χιλιόμετρα, στον δεύτερο ωκεανό του Δία. Πιο κοντά στο κέντρο, η θερμοκρασία φτάνει τους 30 χιλιάδες βαθμούς και η πίεση είναι 100 εκατομμύρια ατμόσφαιρες: εδώ βρίσκεται ένας μικρός ("μόνο" 15 μάζες της Γης!) ο πυρήνας του πλανήτη, ο οποίος, σε αντίθεση με τον ωκεανό, αποτελείται από πέτρα και μέταλλα . Δεν υπάρχει τίποτα περίεργο σε αυτό - εξάλλου, ο Ήλιος περιέχει επίσης ακαθαρσίες βαρέων στοιχείων. Ο πυρήνας σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της προσκόλλησης σωματιδίων που αποτελούνται από βαριά χημικά στοιχεία. Ήταν μαζί του που ξεκίνησε ο σχηματισμός του πλανήτη.
Φεγγάρια του Δία και το δαχτυλίδι του
Οι πληροφορίες για τον Δία και τους δορυφόρους του έχουν διευρυνθεί σημαντικά χάρη στην πτήση πολλών αυτόματων διαστημικών σκαφών κοντά στον πλανήτη. Ο συνολικός αριθμός των γνωστών δορυφόρων εκτινάχθηκε από 13 σε 16. Δύο από αυτούς - η Ιώ και η Ευρώπη - έχουν το μέγεθος της Σελήνης μας και οι άλλοι δύο - ο Γανυμήδης και η Καλλιστώ - έχουν διάμετρο μιάμιση φορά.
Η περιοχή του Δία είναι αρκετά εκτεταμένη: τα οκτώ εξωτερικά φεγγάρια του είναι τόσο μακριά από αυτόν που δεν μπορούσαν να παρατηρηθούν από τον ίδιο τον πλανήτη με γυμνό μάτι. Η προέλευση των δορυφόρων είναι μυστηριώδης: οι μισοί από αυτούς κινούνται γύρω από τον Δία προς την αντίθετη κατεύθυνση (σε σύγκριση με την περιστροφή των άλλων 12 δορυφόρων και την κατεύθυνση της ημερήσιας περιστροφής του ίδιου του πλανήτη).
Οι δορυφόροι του Δία είναι οι πιο ενδιαφέροντες κόσμοι, ο καθένας με το δικό του «πρόσωπο» και ιστορία, που μας αποκαλύφθηκαν μόνο στη διαστημική εποχή.
Χάρη στους διαστημικούς σταθμούς Pioneer, επιβεβαιώθηκε άμεσα η προηγούμενη ιδέα για την ύπαρξη ενός δακτυλίου εκκενωμένου αερίου-σκόνης γύρω από τον Δία, παρόμοιου με τον περίφημο δακτύλιο του Κρόνου.
Ο κύριος δακτύλιος του Δία απέχει μία ακτίνα από τον πλανήτη και εκτείνεται 6 χιλιάδες χιλιόμετρα σε πλάτος. και έχει πάχος 1 χλμ. Ένας από τους δορυφόρους περιφέρεται κατά μήκος της εξωτερικής άκρης αυτού του δακτυλίου. Ωστόσο, ακόμα πιο κοντά στον πλανήτη, σχεδόν φτάνοντας στο στρώμα του νέφους του, είναι ένα σύστημα πολύ λιγότερο πυκνών «εσωτερικών» δακτυλίων του Δία.
Είναι πρακτικά αδύνατο να δούμε τον δακτύλιο του Δία από τη Γη: είναι πολύ λεπτός και είναι συνεχώς στραμμένος προς την άκρη του παρατηρητή λόγω της μικρής κλίσης του άξονα περιστροφής του Δία προς το επίπεδο της τροχιάς του.
Χαρακτηριστικά του πλανήτη:
- Απόσταση από τον Ήλιο: ~ 778,3 εκατομμύρια χλμ
- Διάμετρος πλανήτη: 143.000 χλμ*
- Ημέρα στον πλανήτη: 9 ώρες 50 λεπτά 30 δευτ**
- Χρονιά στον πλανήτη: 11,86 ετών***
- t° στην επιφάνεια: -150°C
- Ατμόσφαιρα: 82% υδρογόνο; 18% ήλιο και μικρά ίχνη άλλων στοιχείων
- Δορυφόροι: 16
* διάμετρος κατά μήκος του ισημερινού του πλανήτη
**περίοδος περιστροφής γύρω από τον άξονά της (σε ημέρες της Γης)
***περίοδος τροχιάς γύρω από τον Ήλιο (σε ημέρες της Γης)
Ο Δίας είναι ο πέμπτος πλανήτης από τον Ήλιο. Βρίσκεται σε απόσταση 5,2 αστρονομικών ετών από τον Ήλιο, η οποία είναι περίπου 775 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Οι πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος χωρίζονται από τους αστρονόμους σε δύο υπό όρους ομάδες: επίγειους πλανήτες και αέριους γίγαντες. Ο μεγαλύτερος πλανήτης από την ομάδα των αέριων γιγάντων είναι ο Δίας.
Παρουσίαση: πλανήτης Δίας
Το μέγεθος του Δία υπερβαίνει το μέγεθος της Γης κατά 318 φορές, και αν ήταν ακόμη μεγαλύτερο κατά περίπου 60 φορές, θα είχε κάθε πιθανότητα να γίνει αστέρι λόγω μιας αυθόρμητης θερμοπυρηνικής αντίδρασης. Η ατμόσφαιρα του πλανήτη είναι περίπου 85% υδρογόνο. Το υπόλοιπο 15% είναι κυρίως ήλιο με προσμίξεις αμμωνίας και ενώσεων θείου και φωσφόρου. Η ατμόσφαιρα του Δία περιέχει επίσης μεθάνιο.
Χρησιμοποιώντας φασματική ανάλυση, διαπιστώθηκε ότι δεν υπάρχει οξυγόνο στον πλανήτη, επομένως, δεν υπάρχει νερό - η βάση της ζωής. Σύμφωνα με μια άλλη υπόθεση, υπάρχει ακόμη πάγος στην ατμόσφαιρα του Δία. Ίσως κανένας πλανήτης στο σύστημά μας δεν προκαλεί τόση διαμάχη στον επιστημονικό κόσμο. Υπάρχουν ιδιαίτερα πολλές υποθέσεις που σχετίζονται με την εσωτερική δομή του Δία. Πρόσφατες μελέτες του πλανήτη που χρησιμοποιούν διαστημόπλοια κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία ενός μοντέλου που μας επιτρέπει να κρίνουμε τη δομή του με υψηλό βαθμό αξιοπιστίας.
Εσωτερική δομή
Ο πλανήτης είναι ένα σφαιροειδές, αρκετά έντονα συμπιεσμένο από τους πόλους. Έχει ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο που εκτείνεται εκατομμύρια χιλιόμετρα πέρα από την τροχιά του. Η ατμόσφαιρα είναι μια εναλλαγή στρωμάτων με διαφορετικές φυσικές ιδιότητες. Οι επιστήμονες προτείνουν ότι ο Δίας έχει έναν συμπαγή πυρήνα 1 - 1,5 φορές τη διάμετρο της Γης, αλλά πολύ πιο πυκνό. Η παρουσία του δεν έχει ακόμη αποδειχθεί, αλλά ούτε και διαψεύστηκε.
Ατμόσφαιρα και επιφάνεια
Το ανώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας του Δία αποτελείται από ένα μείγμα αερίων υδρογόνου και ηλίου και έχει πάχος 8 - 20 χιλιάδες χιλιόμετρα. Στο επόμενο στρώμα, το πάχος του οποίου είναι 50 - 60 χιλιάδες km, λόγω αυξημένης πίεσης, το μείγμα αερίων μετατρέπεται σε υγρή κατάσταση. Σε αυτό το στρώμα, η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει τους 20.000 C. Ακόμα χαμηλότερα (σε βάθος 60 - 65 χιλιάδων χλμ.) το υδρογόνο μετατρέπεται σε μεταλλική κατάσταση. Αυτή η διαδικασία συνοδεύεται από αύξηση της θερμοκρασίας στους 200.000 C. Ταυτόχρονα, η πίεση φτάνει σε φανταστικές τιμές των 5.000.000 ατμοσφαιρών. Το μεταλλικό υδρογόνο είναι μια υποθετική ουσία που χαρακτηρίζεται από την παρουσία ελεύθερων ηλεκτρονίων και άγει ηλεκτρικό ρεύμα, όπως είναι χαρακτηριστικό των μετάλλων.
Φεγγάρια του πλανήτη Δία
Ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού συστήματος έχει 16 φυσικούς δορυφόρους. Τέσσερα από αυτά, για τα οποία μίλησε ο Γαλιλαίος, έχουν τον δικό τους μοναδικό κόσμο. Ένας από αυτούς, ο δορυφόρος Io, έχει εκπληκτικά τοπία από βραχώδεις σχηματισμούς με πραγματικά ηφαίστεια στα οποία η συσκευή Galileo, που μελέτησε τους δορυφόρους, κατέγραψε μια ηφαιστειακή έκρηξη. Ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Ηλιακού Συστήματος, ο Γανυμήδης, αν και μικρότερος σε διάμετρο από τους δορυφόρους του Κρόνου, του Τιτάνα και του Ποσειδώνα, τον Τρίτωνα, έχει παγωμένο φλοιό που καλύπτει την επιφάνεια του δορυφόρου με πάχος 100 km. Υπάρχει η υπόθεση ότι υπάρχει νερό κάτω από το παχύ στρώμα πάγου. Επίσης, διατυπώνεται μια υπόθεση για την ύπαρξη ενός υπόγειου ωκεανού στον δορυφόρο Europa, ο οποίος επίσης αποτελείται από ένα παχύ στρώμα πάγου, τα ρήγματα είναι σαφώς ορατά στις φωτογραφίες, σαν από παγόβουνα. Και ο αρχαιότερος κάτοικος του Ηλιακού Συστήματος μπορεί δικαίως να θεωρηθεί ο δορυφόρος του Δία, υπάρχουν περισσότεροι κρατήρες στην επιφάνειά του από οποιαδήποτε άλλη επιφάνεια άλλων αντικειμένων στο Ηλιακό Σύστημα, και η επιφάνεια δεν έχει αλλάξει πολύ τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια.
Εξερευνώντας τον Δία
© Βλαντιμίρ Καλάνοφ,
δικτυακός τόπος«Η γνώση είναι δύναμη».
Γενικά χαρακτηριστικά του πλανήτη Δία
BKP και λευκό οβάλ
Ισημερινή ζώνη
Η ατμόσφαιρα του Δία αποτελείται κυρίως από μοριακό υδρογόνο (76,1% κατά μάζα) και ήλιο (23,8% κατά μάζα). Μεθάνιο (0,21%), αμμωνία, αδρανή αέρια και παγοκρύσταλλοι νερού υπάρχουν σε μικρές ποσότητες. Στην επιφάνεια του Δία πνέουν συνεχώς ισχυροί άνεμοι. Στη Γη θα ονομάζαμε τους ανέμους με ταχύτητα 150 m/s τυφώνες, αλλά για τον Δία τέτοιοι άνεμοι είναι ένα φυσιολογικό φαινόμενο. Έχει διαπιστωθεί ότι στο βόρειο ημισφαίριο του Δία, οι ατμοσφαιρικές ροές ανέμων φτάνουν τα 600 km/h (αυτό είναι 166 m/s).
Δεν υπάρχει σαφές όριο μεταξύ της επιφάνειας και της ατμόσφαιρας στον Δία, όπως σε άλλους αέριους πλανήτες. Για να προσδιορίσουν ένα τέτοιο όριο, οι αστρονόμοι εισήγαγαν την έννοια του υπό όρους «μηδενικού υψομέτρου», στο οποίο η διαβάθμιση θερμοκρασίας αλλάζει προς το αντίθετο, δηλ. Αρχίζει η αντίστροφη μέτρηση της θερμοκρασίας. Για να προσδιοριστεί με ακρίβεια το μηδενικό υψόμετρο στον Δία, η ατμόσφαιρά του δεν έχει ακόμη μελετηθεί αρκετά. Το επίπεδο πίεσης 1 nbar λαμβάνεται ως το ανώτερο όριο της ατμόσφαιρας του πλανήτη. Κατά τη μέτρηση των φυσικών ιδιοτήτων της ατμόσφαιρας με τον ανιχνευτή Galileo, χρησιμοποιήθηκε ένα σημείο αναφοράς με πίεση 1 ατμόσφαιρα.
Σύμφωνα με δεδομένα από τον ανιχνευτή Galileo, η ταχύτητα του ανέμου αρχικά αυξάνεται με το βάθος και μετά γίνεται σταθερή. Σε επίπεδο πίεσης 0,5 atm. Η ταχύτητα του ανέμου ήταν 90 m/sec, έφτασε τα 170 m/sec στις 4 atm.
και στη συνέχεια παρέμεινε σχεδόν αμετάβλητη.
Στην ισημερινή περιοχή του Δία οι άνεμοι πνέουν με κατεύθυνση προς τα εμπρός, δηλ. προς την κατεύθυνση περιστροφής του πλανήτη, με ταχύτητα περ. 70-140 m/sec. Όμως ήδη στις 15-18 μοίρες βόρεια και νότια γεωγραφικά πλάτη, η κατεύθυνση των ροών αερίου αντιστρέφεται, όπου φτάνει σε ταχύτητα 50-60 m/sec. Στη συνέχεια, τα ατμοσφαιρικά ρεύματα άμεσων και αντίστροφων κατευθύνσεων αντικαθιστούν το ένα το άλλο αρκετές φορές και η ταχύτητα του ανέμου σε αυτά μειώνεται με την αύξηση του γεωγραφικού πλάτους. Σε υποπολικά γεωγραφικά πλάτη, η ταχύτητα του ανέμου σε ζώνες είναι κοντά στο μηδέν.
Έχει διαπιστωθεί ότι υπάρχουν τρία στρώματα νεφών στην ατμόσφαιρα του Δία. Στην κορυφή υπάρχουν σύννεφα παγωμένης αμμωνίας, κάτω κρύσταλλοι αμμωνίου και όξινου θείου μεθανίου και στο χαμηλότερο στρώμα πάγου νερού και πιθανώς υγρού νερού.
Η ατμόσφαιρα του Δία χαρακτηρίζεται από υψηλή ηλεκτρική δραστηριότητα. Οι καταιγίδες βροντούν εκεί συνέχεια. Ο κεραυνός φτάνει σε μήκος τα 1000 km και ακόμη περισσότερο. Στην ατμόσφαιρα της Γης, οι κεραυνοί μήκους 50 km είναι πολύ σπάνιοι.
Αστραπές στην ατμόσφαιρα του Δία. Μια φωτογραφία από τη νυχτερινή πλευρά του πλανήτη.
Σύμφωνα με τις σύγχρονες αντιλήψεις, το εξωτερικό στρώμα του Δία είναι 0,15 φορές η ακτίνα του πλανήτη, δηλ. περίπου 10.000 km αποτελείται από αέριο (ένα μείγμα υδρογόνου και ηλίου). Πίσω από αυτό το στρώμα βρίσκεται ένα στρώμα υγρού μοριακού υδρογόνου (ένα μείγμα υγρού υδρογόνου και ηλίου). Το πάχος αυτού του στρώματος είναι περίπου 0,75 της ακτίνας του πλανήτη, δηλ. περίπου 54 χιλιάδες χλμ. η θερμοκρασία του υγρού υδρογόνου σε αυτό το στρώμα φτάνει τους 2000°C. Επιπλέον, σε βάθος έως και 0,9 της ακτίνας του πλανήτη (περίπου 65 χιλιάδες km), το υδρογόνο βρίσκεται σε στερεή μεταλλική κατάσταση με πυκνότητα 11 (g/cm³) και θερμοκρασία 20.000°C. Η πίεση σε αυτή τη ζώνη φτάνει τα 5 εκατομμύρια γήινες ατμόσφαιρες.
Ο πυρήνας του Δία είναι ένας συμπαγής σχηματισμός από πυριτικό σίδηρο και βραχώδεις πέτρες. Η ακτίνα του πυρήνα μπορεί να είναι μεταξύ 0,1 και 0,15 φορές την ακτίνα του πλανήτη και η μάζα του είναι περίπου το 4% της συνολικής μάζας του Δία.
Με τον όρο μεταλλικό υδρογόνο εννοούμε μια τέτοια κατάσταση συσσωμάτωσης όταν, υπό πίεση πολλών εκατομμυρίων ατμοσφαιρών της γης, τα ηλεκτρόνια των ατόμων υδρογόνου χάνουν την επαφή με τα πρωτόνια και κινούνται ελεύθερα μέσα στην περιβάλλουσα ουσία. Τα ηλεκτρόνια στα μέταλλα συμπεριφέρονται με παρόμοιο τρόπο.
Όντας σε μεγάλη απόσταση από τον Ήλιο, ο Δίας δέχεται 27 φορές λιγότερη ηλιακή θερμότητα από τη Γη. Μετρήσεις που έγιναν από τη Γη και τους ρομποτικούς ανιχνευτές έδειξαν ότι η ενέργεια της υπέρυθρης ακτινοβολίας του Δία είναι περίπου 1,5 φορές μεγαλύτερη από τη θερμική ενέργεια που λαμβάνει ο πλανήτης από τον μακρινό Ήλιο. Αυτό σημαίνει ότι ο Δίας έχει εσωτερικά αποθέματα θερμότητας. Αυτά τα αποθέματα θερμικής ενέργειας πιστεύεται ότι είναι υπολειμματικά από το σχηματισμό του πλανήτη. Δεν έχει νόημα να μαντέψουμε ποιες τιμές μπορεί να φτάσει η θερμοκρασία στα βάθη του Δία, αν και ορισμένοι συγγραφείς αναφέρουν ένα πιθανό επίπεδο από 23.000°C έως 100.000°C.
Η επιφάνεια του Δία θερμαίνεται ασθενώς λόγω της χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας των ουσιών που αποτελούν τα εσωτερικά στρώματα του πλανήτη. Επομένως, τρομερό κρύο επικρατεί στην επιφάνεια του Δία - έως και μείον 150°C. Ταυτόχρονα, η επίδραση της εσωτερικής πηγής θερμότητας στον Δία εκδηλώνεται στο γεγονός ότι οι κυκλώνες και οι αντικυκλώνες μαίνεται συνεχώς στην ατμόσφαιρά του, ισχυροί άνεμοι φυσούν συνεχώς από τα δυτικά προς τα ανατολικά και μετά από τα ανατολικά προς τα δυτικά. Για τέτοιες εκδηλώσεις ατμοσφαιρικής δραστηριότητας, η θερμική ενέργεια που λαμβάνει ο Δίας από τον Ήλιο θα ήταν εντελώς ανεπαρκής. Αυτό επιβεβαιώνεται από μετεωρολογικούς υπολογισμούς.
Το μαγνητικό πεδίο του Δία
Μέχρι το 1979, οι επιστήμονες δεν είχαν δεδομένα για την παρουσία ή την απουσία μαγνητικού πεδίου στον Δία. Από επιστημονικές πληροφορίες που ελήφθησαν τον Μάρτιο του 1979 από έναν αυτόματο διαπλανητικό σταθμό Voyager 1, και αργότερα από την AMC "Οδυσσέας", έγινε σαφές ότι ο Δίας έχει το ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο. Σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, η ένταση του μαγνητικού πεδίου στον Δία είναι σχεδόν 50 φορές μεγαλύτερη από ό,τι στη Γη. Ο μαγνητικός άξονας έχει κλίση 10,2 ± 0,6° σε σχέση με τον άξονα περιστροφής του Δία. Οι μαγνητικοί πόλοι του Δία είναι ανεστραμμένοι σε σχέση με τους πόλους του πλανήτη. Επομένως, μια βελόνα πυξίδας στον Δία θα έδειχνε νότια με το βόρειο άκρο του. Υποτίθεται ότι το μαγνητικό πεδίο στον Δία παράγει μεταλλικό υδρογόνο, το οποίο είναι ένα εξαιρετικά αγώγιμο ηλεκτρικό ρεύμα, λόγω της ταχείας περιστροφής του πλανήτη.
Η τόλμη αυτής της υπόθεσης είναι ότι κανείς στη Γη δεν έχει δει ποτέ μεταλλικό υδρογόνο και, κατά συνέπεια, κανείς δεν μελέτησε τις ιδιότητες αυτής της, γενικά, υποθετικής ουσίας. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, η φαντασίωση των επιστημόνων συμπίπτει με την πραγματικότητα: τελικά, το μαγνητικό πεδίο του Δία υπάρχει πραγματικά.
Το μαγνητικό πεδίο του Δία εκτείνεται σε τεράστια απόσταση από τον πλανήτη, τουλάχιστον εκατό ακτίνες του Δία, δηλ. φτάνει στον Κρόνο. Εάν η μαγνητόσφαιρα του Δία μπορούσε να φανεί από την επιφάνεια της Γης, οι γωνιακές της διαστάσεις θα ξεπερνούσαν το μέγεθος της Πανσελήνου που είναι ορατή από τη Γη.
Το μαγνητικό πεδίο του Δία δημιουργεί ισχυρές ζώνες ακτινοβολίας σε όλο τον πλανήτη, δηλ. περιοχές γεμάτες με φορτισμένα σωματίδια. Η ένταση ακτινοβολίας των ζωνών ακτινοβολίας του Δία είναι 40 χιλιάδες φορές υψηλότερη από τις ζώνες ακτινοβολίας της Γης.
Μοντέλο της μαγνητόσφαιρας του Δία
Η παρουσία φορτισμένων σωματιδίων στη μαγνητόσφαιρα του Δία προκαλεί σέλας, τα οποία εμφανίζονται στην ατμόσφαιρα υψηλών γεωγραφικών πλάτη και των δύο ημισφαιρίων του πλανήτη. Τα σέλας στον Δία είναι πολύ έντονα και μπορούν να παρατηρηθούν ακόμη και από τη Γη.
Ταυτόχρονα, έχει διαπιστωθεί η παρουσία ενός δακτυλίου πλάσματος γύρω από τον Δία, δηλ. ζώνες όπου δεν υπάρχουν φορτισμένα σωματίδια. Η ύπαρξη πλάσματος εξηγείται από τον πιθανό ιονισμό υπό την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας εκπομπών από ηφαίστεια που λειτουργούν στο φεγγάρι Ιο.
Δαχτυλίδια του Δία
Το 1979, ανιχνευτές Voyager 1Και Voyager 2ανακάλυψε τους δακτυλίους που περιβάλλουν τον Δία. Το σύστημα αυτών των δακτυλίων αποτελείται από δύο εξωτερικούς και έναν εσωτερικό. Οι δακτύλιοι βρίσκονται στο ισημερινό επίπεδο του Δία και βρίσκονται σε απόσταση 55.000 km από την ανώτερη ατμόσφαιρα. Οι δακτύλιοι είναι μικρά βραχώδη θραύσματα, σκόνη και κομμάτια πάγου που περιφέρονται γύρω από τον πλανήτη. Η ανακλαστικότητα του κύριου όγκου του υλικού στους δακτυλίους είναι χαμηλή, επομένως είναι εξαιρετικά δύσκολο να παρατηρήσετε τους δακτυλίους από τη Γη. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ των δακτυλίων του Δία και των δακτυλίων ενός άλλου αέριου γίγαντα, του Κρόνου, οι οποίοι αντανακλούν καλά το ηλιακό φως και είναι προσβάσιμοι στην παρατήρηση. Το φωτεινότερο και πιο ορατό τμήμα των δακτυλίων του Δία έχει πλάτος περίπου 6.400 km (ακριβέστερα, βάθος) και πάχος έως και 30 km. Από την άποψη της ουράνιας μηχανικής, οι δακτύλιοι του Δία είναι εκατοντάδες χιλιάδες μικροί και μικροσκοπικοί δορυφόροι που περιστρέφονται γύρω από αυτόν τον πλανήτη. Αλλά η αστρονομική επιστήμη, φυσικά, δεν θεωρεί μικρές πέτρες, κομμάτια πάγου και άλλα διαστημικά συντρίμμια που περιστρέφονται γύρω από κάθε πλανήτη ως δορυφόρους.
© Vladimir Kalanov,
«Η γνώση είναι δύναμη»
Αγαπητοί επισκέπτες!
Η εργασία σας είναι απενεργοποιημένη JavaScript. Ενεργοποιήστε τα σενάρια στο πρόγραμμα περιήγησής σας και η πλήρης λειτουργικότητα του ιστότοπου θα ανοίξει σε εσάς!> > > Ατμόσφαιρα του Δία
Χημική ένωση Η ατμόσφαιρα του Δία- αέριο γίγαντας του ηλιακού συστήματος. Περιγραφή δομής, δομή της ατμόσφαιρας, Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα, φωτογραφία, πυκνότητα, πίεση.
Στην πραγματικότητα, είναι ανόητο να προσδιορίζεται η παρουσία μιας ατμόσφαιρας του Δία, γιατί αυτός είναι ολόκληρος ο πλανήτης, αφού δεν έχει στερεό φλοιό. Πρόκειται για μια στερεή μάζα υδρογόνου και ηλίου με προσμίξεις άλλων αερίων και αέρα. Ας δούμε πώς μοιάζει η ατμόσφαιρα του Δία και ποια χημικά στοιχεία περιέχει.
Ατμοσφαιρική σύνθεση του Δία
Μπροστά σας είναι μια τεράστια συσσώρευση υδρογόνου (90%). Το υπόλοιπο 10% είναι ήλιο, καθώς και μικρές ποσότητες μεθανίου, αμμωνίας, θείου και υδρατμών. Η ατμοσφαιρική δομή του Δία φαίνεται στη φωτογραφία.
Εάν μετακινηθείτε από τα εξωτερικά στρώματα στα εσωτερικά, αισθάνεστε αύξηση της θερμοκρασίας και της πίεσης. Αυτός είναι ο λόγος που τα αέρια χωρίζονται σε στρώματα. Στα βάθη, το υδρογόνο μετατρέπεται από αέριο σε υγρό και μπορεί επίσης να γίνει μεταλλικό.
Ατμοσφαιρικά στρώματα του Δία
Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει ότι στην ατμοσφαιρική επιφάνεια η πίεση είναι ίση με ένα bar, που αντιστοιχεί στην κατάσταση στην επιφάνεια της γης. Ακολουθεί η τροπόσφαιρα (50 χλμ.). Αντιπροσωπεύεται από αμμωνία, υδροσουλφίδιο αμμωνίου και νερό, σχηματίζοντας ελκυστικές και αισθητές κόκκινες και λευκές γραμμές. Οι λευκές (πιο κρύες) ονομάζονται ζώνες (ανεβαίνει το αέριο), και οι κόκκινες ονομάζονται ζώνες (πτώση αερίων).
Τις περισσότερες φορές αυτές οι περιοχές χωρίζονται από ρεύματα ανέμου, αλλά μερικές φορές παγωμένες δομές νεφών επικαλύπτουν τις κόκκινες λωρίδες και τις κρύβουν για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο. Οι επιστήμονες κατάφεραν ακόμη και να καταγράψουν το περιοδικό σβήσιμο της νότιας λωρίδας, αλλά η βόρεια δεν αλλάζει. Τα πυκνά νέφη νερού επηρεάζουν επίσης τη δυναμική. Εάν ανεβείτε ψηλότερα, θα νιώσετε απότομη πτώση της θερμοκρασίας: από -160°C σε -100°C.
Ακολουθεί η στρατόσφαιρα (320 km), που περιέχει ομίχλη υδρογονανθράκων. Εδώ η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει τους -100°C. Η στρατόσφαιρα μοιάζει με την τροπόσφαιρα επειδή θερμαίνεται από τις ακτίνες του ήλιου και την εσωτερική θερμότητα του πλανήτη. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα κίνησης. Το στρώμα τελειώνει σε ένα σημείο όπου η πίεση υπερβαίνει την πίεση της γης χίλιες φορές.
Πάνω από αυτήν βρίσκεται η θερμόσφαιρα (1000 km πάνω από την επιφάνεια) με θερμοκρασία 725°C. Είναι εδώ στους πόλους που εμφανίζονται τα σέλας. Επιπλέον, η θερμόσφαιρα είναι ικανή να δημιουργήσει μια αμυδρή λάμψη, η οποία εμποδίζει τον νυχτερινό ουρανό να βυθιστεί εντελώς στο σκοτάδι. Το στρώμα θερμαίνεται από σωματίδια από τη μαγνητόσφαιρα, καθώς και από τον Ήλιο.
Στην κορυφή βρίσκεται η εξώσφαιρα, στην οποία σωματίδια αερίου εξαπλώνονται στον κοσμικό χώρο. Δεν έχει ξεκάθαρη διαίρεση.
Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα στην ατμόσφαιρα του Δία
Χάρη στις κόκκινες και άσπρες ρίγες του, ο Δίας είναι εντυπωσιακός στην ομορφιά του. Το εξαιρετικό χαρακτηριστικό είναι η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα. Ανακαλύφθηκε το 1600. Είναι μια ισχυρή καταιγίδα που βρίσκεται στη νότια πλευρά της ισημερινής γραμμής. Αυτοί οι τυφώνες μπορούν να φανούν μέσω τηλεσκοπίων.
Χρειάζονται 6 ημέρες για να περιστραφεί ένας κυκλώνας. Είναι τόσο τεράστιο που δύο Γη μπορούν εύκολα να χωρέσουν εκεί. Ωστόσο, πρόσφατες μελέτες λένε ότι μπορεί να μειώνεται.
Δεδομένου ότι η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα είναι πιο δροσερή από τη ράβδωση, πρέπει να βρίσκεται ψηλότερα στην ατμόσφαιρα του πλανήτη Δία. Δεν υπάρχουν ακόμη ακριβή στοιχεία για τον λόγο εμφάνισης του κόκκινου φαναριού.
Αφού διανύσει το ένα τρίτο της διαδρομής προς τον πλανήτη, το υδρογόνο γίνεται μεταλλικό, το οποίο παράγει ηλεκτρικά φορτία. Αυτό βοηθά στον έλεγχο του ισχυρού μαγνητικού πεδίου. Ο Δίας περιστρέφεται εξαιρετικά γρήγορα γύρω από τον άξονά του (μία φορά κάθε 9,9 ώρες), έτσι τροφοδοτεί εύκολα το πεδίο με ηλεκτρισμό.
Το μαγνητικό πεδίο του Δία είναι 20 φορές μεγαλύτερο από αυτό της Γης. Επιπλέον, οι ραδιοερασιτέχνες μπορούν να ακούσουν ηλεκτρομαγνητικές καταιγίδες. Μερικές φορές αυτά τα σήματα είναι ακόμη ισχυρότερα από τα ηλιακά.