Όσοι παρακολουθούσαν προσεκτικά τα αστέρια τουλάχιστον μία φορά το βράδυ, δεν μπορούσαν να παραβλέψουν το φωτεινό σημείο, το οποίο με τη λαμπρότητα και το μέγεθος του ξεχωρίζει από τα υπόλοιπα. Αυτό δεν είναι ένα απομακρυσμένο αστέρι του οποίου το φως μας έχει φτάσει εδώ και εκατομμύρια χρόνια. Βάζει τον Δία - τον μεγαλύτερο πλανήτη του ηλιακού συστήματος. Την εποχή της πλησιέστερης προσέγγισης στη Γη, αυτό το ουράνιο σώμα γίνεται πιο αισθητό, χάνοντας τη φωτεινότητα στους άλλους συντρόφους μας, τη Αφροδίτη και τη Σελήνη.
Ο μεγαλύτερος από τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος έγινε γνωστός στους ανθρώπους πριν από χιλιάδες χρόνια. Το ίδιο το όνομα του πλανήτη μιλάει για τη σημασία του για τον ανθρώπινο πολιτισμό: από το σεβασμό για το μέγεθος του ουράνιου σώματος, οι αρχαίοι Ρωμαίοι του έδωσαν ένα όνομα προς τιμήν της αρχικής αρχαίας θεότητας - Δία.
Ο γιγάντιος πλανήτης, τα κύρια χαρακτηριστικά του
Μελετώντας το ηλιακό σύστημα μέσα στη ζώνη ορατότητας, ένας άνθρωπος αμέσως παρατήρησε την παρουσία στον νυχτερινό ουρανό ενός τεράστιου διαστημικού αντικειμένου. Αρχικά θεωρήθηκε ότι ένα από τα φωτεινότερα αντικείμενα στον νυχτερινό ουρανό ήταν ένα περιπλανώμενο αστέρι, ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, η διαφορετική φύση αυτού του ουράνιου σώματος έγινε σαφής. Η υψηλή φωτεινότητα του Δία εξηγείται από το κολοσσιαίο του μέγεθος και φτάνει τις μέγιστες τιμές κατά τη διάρκεια της προσέγγισης του πλανήτη με τη Γη. Το φως του γιγαντιαίου πλανήτη είναι -2.94 μ. Φαινομενικού μεγέθους, χάνοντας μόνο τη φωτεινότητα της Σελήνης και της Αφροδίτης.
Η πρώτη περιγραφή του Δία, του μεγαλύτερου πλανήτη του ηλιακού συστήματος, χρονολογείται από τον VIII-VII αιώνα π.Χ. ε. Οι αρχαίοι Βαβυλώνιοι παρατηρούσαν ένα φωτεινό αστέρι στον ουρανό, προσωποποιώντας τον με τον ανώτερο θεό Μάρδουκ, τον πολιούχο της Βαβυλώνας. Σε μεταγενέστερες εποχές, οι αρχαίοι Έλληνες, και στη συνέχεια οι Ρωμαίοι, θεωρούσαν τον Δία μαζί με την Αφροδίτη έναν από τους κύριους φωτισμούς της ουράνιας σφαίρας. Οι γερμανικές φυλές προικίζουν τον γιγαντιαίο πλανήτη με μυστική θεϊκή δύναμη, δίνοντάς του ένα όνομα προς τιμήν του βασικού θεού του Donar. Επιπλέον, σχεδόν όλοι οι αστρολόγοι, οι αστρονόμοι και οι προγνώστες της αρχαιότητας πάντα στις προβλέψεις και τις εκθέσεις τους έλαβαν υπόψη τη θέση του Δία, τη φωτεινότητα του φωτός του. Σε μεταγενέστερες περιόδους, όταν το επίπεδο τεχνικού εξοπλισμού κατέστησε δυνατή την ακριβέστερη διεξαγωγή παρατηρήσεων του χώρου, αποδείχθηκε ότι ο Δίας διακρίνεται ξεκάθαρα σε σχέση με άλλους πλανήτες στο ηλιακό σύστημα.
Το πραγματικό μέγεθος ενός μικρού φωτεινού σημείου στη νύχτα μας έχει τεράστιες αξίες. Η ακτίνα του Δία στην ισημερινή ζώνη είναι 71490 χλμ. Σε σύγκριση με τη Γη, η διάμετρος του γίγαντα αερίου είναι ελαφρώς μικρότερη από 140 χιλιάδες χιλιόμετρα. Αυτό είναι 11 φορές η διάμετρος του πλανήτη μας. Ένα τέτοιο μεγάλο μέγεθος αντιστοιχεί στη μάζα. Ο γιγαντής έχει μάζα 1,8986x1027kg και ζυγίζει 2,47 φορές περισσότερο από τη συνολική μάζα των υπόλοιπων επτά πλανητών, κομητών και αστεροειδών που ανήκουν στο ηλιακό σύστημα.
Η μάζα της Γης είναι 5.97219x1024 kg, η οποία είναι 315 φορές μικρότερη από τη μάζα του Δία.
Ωστόσο, ο «βασιλιάς των πλανητών» δεν είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης από όλες τις απόψεις. Παρά το μέγεθος και την τεράστια μάζα του, ο Δίας είναι κατώτερος σε πυκνότητα έως 4,16 φορές τον πλανήτη μας, 1326 kg / m3 και 5515 kg / m3, αντίστοιχα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο πλανήτης μας είναι μια πέτρινη μπάλα με ένα βαρύ εσωτερικό πυρήνα. Ο Δίας είναι μια πυκνή συσσώρευση αερίων των οποίων η πυκνότητα είναι αντίστοιχα μικρότερη από την πυκνότητα οποιουδήποτε στερεού.
Ένα άλλο ενδιαφέρον γεγονός. Με μια σχετικά χαμηλή πυκνότητα, η δύναμη της βαρύτητας στην επιφάνεια του γίγαντα αερίων είναι 2,4 φορές υψηλότερη από τις επίγειες παραμέτρους. Η επιτάχυνση της ελεύθερης πτώσης στον Δία θα είναι 24,79 m / s2 (η ίδια τιμή στη Γη είναι 9,8 m / s2). Όλες οι αστροφυσικές παράμετροι του πλανήτη καθορίζονται από τη σύνθεση και τη δομή του. Σε αντίθεση με τους πρώτους τέσσερις πλανήτες, τον Υδράργυρο, την Αφροδίτη, τη Γη και τον Άρη, που ανήκουν στα αντικείμενα της ομάδας της Γης, ο Δίας είναι επικεφαλής της κοόρτης των γίγαντες αερίου. Όπως ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας, ο μεγαλύτερος πλανήτης που είναι γνωστός σε εμάς δεν έχει το τεράστιο έδαφος της γης.
Το σημερινό μοντέλο τριών επιπέδων του πλανήτη δίνει μια ιδέα για το τι είναι πραγματικά ο Δίας. Πίσω από τον εξωτερικό αέριο φάκελο, που αποτελεί την ατμόσφαιρα του γίγαντα αερίου, είναι ένα στρώμα πάγου νερού. Σε αυτές τις διαφανείς και ορατές σε οπτικές συσκευές, το διαφανές τμήμα του πλανήτη τελειώνει. Προσδιορίστε ποιο χρώμα είναι τεχνικά αδύνατο η επιφάνεια του πλανήτη. Ακόμη και με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, οι επιστήμονες μπόρεσαν να δουν μόνο την ανώτερη ατμόσφαιρα μιας τεράστιας μπάλας αερίου.
Περαιτέρω, εάν μετακινηθούμε στην επιφάνεια, έρχεται ένας ζοφερός και ζεστός κόσμος, ο οποίος αποτελείται από κρυστάλλους αμμωνίας και πυκνό μεταλλικό υδρογόνο. Υψηλές θερμοκρασίες (6000-21000 K) και τεράστια πίεση άνω των 4000 GPa κυριαρχούν εδώ. Το μόνο στερεό στοιχείο στη δομή του πλανήτη είναι ο πυρήνας πέτρας. Η παρουσία ενός πυρήνα πέτρας, ο οποίος σε σύγκριση με το μέγεθος του πλανήτη έχει μικρή διάμετρο, δίνει στον πλανήτη μια υδροδυναμική ισορροπία. Είναι χάρη σε αυτόν ότι οι νόμοι της διατήρησης της μάζας και της ενέργειας ενεργούν στον Δία, κρατώντας τον γιγάντιο στην τροχιά και αναγκάζοντάς τον να περιστρέφεται γύρω από τον δικό του άξονα. Αυτός ο γίγαντας δεν έχει σαφώς εντοπισμένο όριο μεταξύ της ατμόσφαιρας και του κεντρικού, υπόλοιπου πλανήτη. Στο επιστημονικό περιβάλλον, θεωρείται ότι είναι μια υπό όρους επιφάνεια του πλανήτη, όπου η πίεση είναι 1 bar.
Η πίεση στην ανώτερη ατμόσφαιρα του Δία είναι χαμηλή και είναι μόνο 1 atm. Αλλά εδώ βασιλεύει το βασίλειο του κρύου, δεδομένου ότι η θερμοκρασία δεν πέσει κάτω από το σήμα - 130 ° C.
Η ατμόσφαιρα του Δία περιέχει μια τεράστια ποσότητα υδρογόνου, η οποία ελαφρώς αραιώνεται με ήλιο και ακαθαρσίες αμμωνίας και μεθανίου. Αυτό εξηγεί τα πολύχρωμα σύννεφα που καλύπτουν πυκνά τον πλανήτη. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτή η συσσώρευση υδρογόνου συνέβη κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του ηλιακού συστήματος. Η σκληρότερη κοσμική ύλη υπό την επίδραση των φυγόκεντρων δυνάμεων πήγε στο σχηματισμό των επίγειων πλανητών, ενώ τα ελαφρύτερα μόρια αερίου υπό την επίδραση των ίδιων φυσικών νόμων άρχισαν να συσσωρεύονται σε τσαμπιά. Αυτά τα σωματίδια αερίου και χάλυβα έχουν γίνει το οικοδομικό υλικό του οποίου οι τέσσερις πλανήτες είναι κατασκευασμένοι - γίγαντες.
Η παρουσία υδρογόνου στον πλανήτη σε ένα τέτοιο ποσό, το οποίο είναι το κύριο στοιχείο του νερού, υποδηλώνει την ύπαρξη τεράστιων ποσοτήτων υδάτινων πόρων στον Δία. Στην πράξη, αποδεικνύεται ότι οι ξαφνικές μεταβολές της θερμοκρασίας και των φυσικών συνθηκών στον πλανήτη δεν επιτρέπουν στα μόρια του νερού να μετακινούνται από αέρια και στερεά σε υγρό.
Αστροφυσικές παράμετροι του Δία
Ο πέμπτος πλανήτης είναι επίσης ενδιαφέρον για τις αστροφυσικές παραμέτρους του. Βρισκόμενος πίσω από τη ζώνη αστεροειδών, ο Δίας διαχωρίζει υπό όρους το ηλιακό σύστημα σε δύο μέρη, ασκώντας την ισχυρότερη επιρροή σε όλα τα διαστημικά αντικείμενα στη σφαίρα επιρροής του. Ο πλησιέστερος πλανήτης στον Δία είναι ο Άρης, ο οποίος βρίσκεται συνεχώς στη σφαίρα επιρροής ενός μαγνητικού πεδίου και τη δύναμη της βαρύτητας ενός τεράστιου πλανήτη. Η τροχιά του Δία έχει σχήμα κανονικής έλλειψης και ελαφρά εκκεντρότητα, μόνο 0,0488. Από αυτή την άποψη, ο Δίας σχεδόν συνεχώς κατοικεί από το αστέρι μας στην ίδια απόσταση. Στο περιήγημά της, ο πλανήτης βρίσκεται στο επίκεντρο του ηλιακού συστήματος σε απόσταση 740,5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Και στο αφέλιο ο Δίας βρίσκεται σε απόσταση 816,5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον Ήλιο.
Γύρω από τον Ήλιο ο γίγαντας κινείται μάλλον αργά. Η ταχύτητά του είναι μόνο 13 km / s, ενώ στη Γη αυτή η παράμετρος είναι σχεδόν τριπλάσια (29,78 km / s). Ο Δίας κάνει όλο το ταξίδι γύρω από τα κεντρικά μας φωτιστικά μέσα σε 12 χρόνια. Η ταχύτητα του πλανήτη γύρω από τον δικό του άξονα και η ταχύτητα του πλανήτη σε τροχιά επηρεάζονται έντονα από τον γείτονα του Δία - τον τεράστιο Κρόνο.
Καταπληκτικό από την άποψη της αστροφυσικής και της θέσης του άξονα του πλανήτη. Το ισημερινό επίπεδο του Δία είναι μόλις 3,13 ° εκτρέπεται από τον τροχιακό άξονα. Στη γη μας, η αξονική απόκλιση από το τροχιακό επίπεδο είναι 23,45 °. Ο πλανήτης βρίσκεται στο πλάι του. Παρ 'όλα αυτά, η περιστροφή του Δία γύρω από τον δικό της άξονα συμβαίνει με μεγάλη ταχύτητα, η οποία οδηγεί στη φυσική συμπίεση του πλανήτη. Σύμφωνα με αυτόν τον δείκτη, ο γίγαντας αερίου είναι ο ταχύτερος στο σύστημα των αστεριών μας. Ο Δίας περιστρέφεται λίγο λιγότερο από 10 ώρες γύρω από τον δικό του άξονα. Πιο συγκεκριμένα, η κοσμική ημέρα στην επιφάνεια του γίγαντα αερίου είναι 9 ώρες και 55 λεπτά, ενώ ο Jupiterian χρόνος διαρκεί 10.475 ημέρες της Γης. Λόγω αυτών των χαρακτηριστικών της θέσης του άξονα περιστροφής, δεν υπάρχουν εποχές στον Δία.
Στο σημείο της πλησιέστερης προσέγγισης, ο Δίας βρίσκεται σε απόσταση 740 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον πλανήτη μας. Αυτό το μονοπάτι σύγχρονων διαστημικών ανιχνευτών που πετούν στο διάστημα με ταχύτητα 40.000 χιλιομέτρων την ώρα, ξεπεραστούν με διαφορετικούς τρόπους. Το πρώτο διαστημόπλοιο προς την κατεύθυνση του Δία "Pioneer 10" ξεκίνησε τον Μάρτιο του 1972. Το τελευταίο από τα οχήματα, που ξεκίνησε προς την κατεύθυνση του Δία, ήταν ο αυτόματος καθετήρας "Juno". Ο διαστημικός καθετήρας ξεκίνησε στις 5 Αυγούστου 2011 και μόνο πέντε χρόνια αργότερα το καλοκαίρι του 2018 έφτασε στην τροχιά του «πλανήτη-βασιλιά». Κατά τη διάρκεια της πτήσης, η συσκευή Yunona έκανε μια διαδρομή μήκους 2,8 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων.
Δορυφόροι του πλανήτη Δία: γιατί υπάρχουν τόσα πολλά;
Δεν είναι δύσκολο να φανταστούμε ότι τέτοιες εντυπωσιακές διαστάσεις του πλανήτη καθορίζουν την ύπαρξη ενός μεγάλου συρταριού. Με τον αριθμό των φυσικών δορυφόρων, ο Δίας δεν είναι ίσος. Υπάρχουν 69 από αυτούς. Σε αυτό το σετ υπάρχουν επίσης πραγματικοί γίγαντες, συγκρίσιμοι σε μέγεθος με έναν γεμάτο πλανήτες και πολύ μικρό, ελάχιστα ορατοί με τη βοήθεια τηλεσκοπίων. Ο Δίας έχει τους δακτυλίους του, παρόμοιο με το σύστημα των δακτυλίων του Κρόνου. Τα μικρότερα στοιχεία σωματιδίων, που συλλαμβάνονται από το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη απευθείας από το διάστημα κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του πλανήτη, έγιναν οι δακτύλιοι του Δία.
Ένας τέτοιος μεγάλος αριθμός δορυφόρων οφείλεται στο γεγονός ότι ο Δίας έχει το ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο, το οποίο έχει τεράστιο αντίκτυπο σε όλα τα γειτονικά αντικείμενα. Η δύναμη της έλξης του γίγαντα αερίου είναι τόσο μεγάλη που επιτρέπει στον Δία να διατηρεί γύρω από τον εαυτό της μια τέτοια εκτεταμένη οικογένεια δορυφόρων. Επιπλέον, η δράση του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη είναι αρκετή για να προσελκύσει όλα τα πλανόδια διαστημικά αντικείμενα. Ο Δίας εκτελεί τη λειτουργία μιας ασπίδας χώρου στο Ηλιακό Σύστημα, πιέζοντας κομήτες και μεγάλους αστεροειδείς από τον εξωτερικό χώρο. Η σχετικά ήσυχη ύπαρξη των εσωτερικών πλανητών εξηγείται ακριβώς από αυτόν τον παράγοντα. Η μαγνητόσφαιρα ενός τεράστιου πλανήτη είναι πιο ισχυρή από το μαγνητικό πεδίο της Γης αρκετές φορές.
Για πρώτη φορά, ο Galileo Galilei συναντήθηκε με τους δορυφόρους του γίγαντα αερίου το 1610. Στο τηλεσκόπιο του, ο επιστήμονας είδε τέσσερις δορυφόρους ταυτόχρονα να κινούνται γύρω από έναν τεράστιο πλανήτη. Το γεγονός αυτό επιβεβαίωσε την ιδέα ενός ηλιοκεντρικού μοντέλου του ηλιακού συστήματος.
Το μέγεθος αυτών των δορυφόρων, το οποίο μπορεί ακόμη και να ανταγωνιστεί με ορισμένους πλανήτες του ηλιακού συστήματος, είναι εκπληκτικό. Για παράδειγμα, ο δορυφόρος Ganymede είναι μεγαλύτερος σε μέγεθος από τον υδράργυρο, τον μικρότερο πλανήτη στο ηλιακό σύστημα. Λίγοι ο υδράργυρος είναι κατώτερος και ένας άλλος γιγαντιαίος δορυφόρος - Callisto. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα του δορυφορικού συστήματος του Δία είναι ότι όλοι οι πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από τον γίγαντα αερίου έχουν μια σταθερή δομή.
Τα μεγέθη των πιο γνωστών δορυφόρων του Δία είναι οι εξής:
- Το Ganymede έχει διάμετρο 5260 χλμ. (Η διάμετρος του υδραργύρου είναι 4879 χλμ.).
- Το Callisto έχει διάμετρο 4820 χλμ.
- Η διάμετρος Io είναι ίση με 3642 km.
- Η Ευρώπη έχει διάμετρο 3122 χιλιομέτρων.
Μερικοί δορυφόροι είναι πιο κοντά στον μητρικό πλανήτη, άλλοι - μακρύτερα. Η ιστορία της εμφάνισης τέτοιων μεγάλων φυσικών δορυφόρων δεν έχει ακόμη αποκαλυφθεί. Πιθανώς έχουμε να κάνουμε με μικρούς πλανήτες που κάποτε γύρισαν με τον Δία στη γειτονιά. Οι μικροί δορυφόροι είναι θραύσματα καταστραμμένων κομητών που φθάνουν στο ηλιακό σύστημα από το σύννεφο Oort. Ένα παράδειγμα είναι η πτώση στον Δία του κομήτη Shoemaker-Levy, που παρατηρήθηκε το 1994.
Είναι οι δορυφόροι του Δία που αντιπροσωπεύουν τα αντικείμενα ενδιαφέροντος για τους επιστήμονες, αφού είναι πιο προσιτά και παρόμοια σε δομή με τους πλανήτες της χερσαίας ομάδας. Ο ίδιος ο γίγαντας του φυσικού αερίου αντιπροσωπεύει ένα περιβάλλον εχθρικό προς την ανθρωπότητα, όπου είναι αδιανόητο να υποδηλώνει την ύπαρξη οποιωνδήποτε γνωστών μορφών ζωής.
