Солнечная система. Планета Юпитер

1.

МБОУ Избердеевская СОШ
имени Героя Советского Союза В.В.Кораблина
Петровского района Тамбовской области
Солнечная система.
Юпитер.
подготовил Александр Бычков, учащийся 11А класса.
село Петровское, 2020

2.

1. Солнечная система
Со́лнечная систе́ма — планетная система, включает в себя центральную звезду — Солнце —
и все естественные космические объекты, вращающиеся вокруг Солнца. Она
сформировалась путём гравитационного сжатия газопылевого облака примерно 4,57 млрд
лет назад.
Общая масса Солнечной системы составляет около 1,0014 M☉. Бо́льшая часть её
приходится на Солнце; оставшаяся часть практически полностью содержится в восьми
отдалённых друг от друга планетах, имеющих близкие к круговым орбиты, лежащие почти в
одной плоскости — плоскости эклиптики. Из-за этого наблюдается противоречащее
ожидаемому распределение момента импульса между Солнцем и планетами (т. н.
«проблема моментов»): всего 2 % общего момента системы приходится на долю Солнца,
масса которого в ~740 раз больше общей массы планет, а остальные 98 % — на ~0,001
общей массы Солнечной системы.

3.

2. Планеты-гиганты
Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран,
Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым
составом.

4.

3. Юпитер
Юпитер, самая большая планета в Солнечной системе. Ее радиус
составляет 69912 км, что практически в 20 раз превышает земной. Ученые
пока не могут точно определить состав планеты, лишь известно, что в ней
больше ксенона, аргона и криптона больше, чем на Солнце. Также у
Юпитера 67 спутников, причем некоторые по размеру вполне походят на
планеты. Например, Ганимед на 8% больше, чем Меркурий, а Ио имеет
собственную атмосферу. Также есть теория, что Юпитер должен был стать
полноценной звездой, но на этапе развития он так и остался планетой.

5.

4. Расположение орбит во круг солнца
Каждая планета обладает определенной орбитой, по которой вращается вокруг Солнца. Время,
которое она тратит на то, чтобы вернуться в ту же точку, пройдя полный круг, называется годом, чаще
всего он измеряется в земных сутках.
Меркурий находится ближе всех к Солнцу, из-за чего вращается вокруг него по наименьшей орбите, и
год на нем длится 88 суток;
Венера совершает полный оборот вокруг звезды за 224 дня;
для Земли год длится 365 суток;
Марс полный оборот совершает практически в два раза дольше, чем третья планета: за 687 дней;
Юпитер, являющийся ближайшим газообразным гигантом к Солнцу, обладает продолжительностью
года в 4332 дня;
Сатурн делает полный оборот за 10759 суток – это почти 30 земных лет;
являясь практически самой отдаленной планетой от Солнца, Уран проходит по окружности за 30685
дней;
Нептун обладает наибольшей орбитой, и ему приходится пройти самое большое расстояние в
течение своего года, который длится 60190 суток – почти 165 лет.
Также каждая планета вращается вокруг своей оси с определенной скоростью, из-за чего
длительность суток на них отличается.

6.

5. Юпитер как «неудавшаяся звезда»
Сравнительные размеры Юпитера и Земли
Теоретические модели показывают, что если бы масса Юпитера была намного больше его реальной
массы, то это привело бы к сжатию планеты. Небольшие изменения массы не повлекли бы за собой
каких-нибудь значительных изменений радиуса. Однако если бы масса Юпитера превышала его
реальную массу в четыре раза, плотность планеты возросла бы до такой степени, что под действием
возросшей гравитации размеры планеты сильно уменьшились. Таким образом, по всей видимости,
Юпитер имеет максимальный диаметр, который могла бы иметь планета с аналогичным строением
и историей. С дальнейшим увеличением массы сжатие продолжалось бы до тех пор, пока в
процессе формирования звезды Юпитер не стал бы коричневым карликом с массой,
превосходящей его нынешнюю примерно в 50 раз[27][28]. Это даёт астрономам основания считать
Юпитер «неудавшейся звездой», хотя неясно, схожи ли процессы формирования таких планет, как
Юпитер, с теми, что приводят к формированию двойных звёздных систем. Хотя для того, чтобы стать
звездой, Юпитеру потребовалось бы быть в 75 раз массивнее, самый маленький из известных красных
карликов всего лишь на 30 % больше в диаметре

7.

6. Структура
На данный момент наибольшее признание получила следующая модель внутреннего строения
Юпитера:
Атмосфера. Её делят на три слоя[46]:
внешний слой, состоящий из водорода;
средний слой, состоящий из водорода (90 %) и гелия (10 %);
нижний слой, состоящий из водорода, гелия и примесей аммиака, гидросульфида аммония и воды,
образующих три слоя облаков[46]:
вверху — облака из оледеневшего аммиака (NH3). Его температура составляет около −145 °C,
давление — около 1 атм[2];
ниже — облака кристаллов гидросульфида аммония (NH4HS);
в самом низу — водяной лёд и, возможно, жидкая водавероятно, имеется в виду — в виде мельчайших
капель. Давление в этом слое составляет около 1 атм, температура примерно −130 °C (143 К). Ниже
этого уровня планета непрозрачна[46].
Слой металлического водорода. Температура этого слоя меняется от 6 300 до 21 000 К, а давление от
200 до 4000 ГПа.

8.

Каменное ядро.
Построение этой модели основано на синтезе наблюдательных данных, применении законов
термодинамики и экстраполяции лабораторных данных о веществе, находящемся под высоким
давлением и при высокой температуре. Основные предположения, положенные в её основу:
Юпитер находится в гидродинамическом равновесии;
Юпитер находится в термодинамическом равновесии.
Если к этим положениям добавить законы сохранения массы и энергии, получится система основных
уравнений.
В рамках этой простой трёхслойной модели чёткой границы между основными слоями не
существует, однако и области фазовых переходов невелики. Следовательно, можно сделать
допущение, что почти все процессы локализованы, и это позволяет каждый слой рассматривать
отдельно.

9.

7. Атмосфера
Температура в атмосфере растёт немонотонно. В ней, как и на Земле, можно выделить экзосферу,
термосферу, стратосферу, тропопаузу, тропосферу[48]. В самых верхних слоях температура
велика; по мере продвижения вглубь давление растёт, а температура падает до тропопаузы; начиная
с тропопаузы и температура, и давление растут по мере продвижения вглубь. В отличие от Земли, на
Юпитере нет мезосферы и соответствующей ей мезопаузы[48].
В термосфере Юпитера происходит довольно много интересных процессов: именно здесь планета
теряет излучением значительную часть своего тепла, именно здесь формируются полярные сияния,
именно тут формируется ионосфера. За её верхнюю границу взят уровень давления в 1 нбар.
Наблюдаемая температура термосферы 800–1000 К, и на данный момент этот фактический
материал до сих пор не получил объяснения в рамках современных моделей, так как в них
температура не должна быть выше примерно 400 К. Охлаждение Юпитера — тоже нетривиальный
процесс: трёхатомный ион водорода (H3+), кроме Юпитера, найденный только на Земле, вызывает
сильную эмиссию в средней инфракрасной части спектра на длинах волн между 3 и 5 мкм.
Согласно непосредственным измерениям спускаемого аппарата, верхний уровень непрозрачных
облаков характеризовался давлением в 1 атмосферу и температурой −107 °C; на глубине 146 км —
22 атмосферы, +153 °C. Также «Галилео» обнаружил «тёплые пятна» вдоль экватора. По-видимому, в
этих местах слой внешних облаков тонок и можно видеть более тёплые внутренние области.
Под облаками находится слой глубиной 7–25 тыс. км, в котором водород постепенно изменяет своё
состояние от газа к жидкости с увеличением давления и температуры (до 6000 °C). Чёткой границы,
отделяющей газообразный водород от жидкого, по-видимому, не существует. Это может выглядеть
примерно как непрерывное кипение глобального водородного океана.

10.

11.

Оглавление
1. Солнечная система.
2. Планеты-гиганты.
3. Юпитер.
4. Расположение орбит в округ солнца.
5. Юпитер как «неудавшаяся звезда».
6. Структура.
7. Атмосфера.

12.

Используемые ссылки
https://ru.wikipedia.org/wiki/Юпитер#Наблюдения_и_их_особенно
сти
https://kipmu-ru.turbopages.org/kipmu.ru/s/solnechnaya-sistema/
https://spacegid.com/yupiter.html
https://in-space.ru/planeta-yupiter/
https://in-space.ru/planeta-yupiter/

13.

Спасибо за внимание!