Jupiter (planète)

Image de Jupiter capturée par le télescope spatial Hubble, dans lequel les bandes caractéristiques, la grande tache rouge et la Joviana Aurora peuvent être observées. (Source: NASA, ESA)

JUpiter C'est le plus grand des planètes du système solaire et l'un des plus brillants du ciel nocturne tout au long de l'année, porte donc le nom du roi des dieux romains. Dans la mythologie romaine, le dieu Jupiter est le plus grand des dieux, équivalent au dieu Zeus de la mythologie grecque. 

Observant son orbite concernant le soleil, Jupiter est la cinquième planète du système solaire et possède au moins 79 satellites naturels. Son diamètre est 11 fois le diamètre terrestre et après le soleil, c'est l'objet le plus grand et le plus grand du système solaire.

L'humanité envisage Jupiter depuis l'Antiquité, mais il était Galileo Galilei le premier à observer la planète avec le télescope et à découvrir quatre de ses principaux satellites en 1610.

Galileo a observé les bandes caractéristiques de Jupiter et des quatre satellites galiléens dont les noms sont ío, Europe, Ganymedes et Calisto. Les résultats de Galileo ont complètement changé les conceptions sur la place de la terre et de l'humanité dans l'univers, car c'était la première fois que les corps célestes étaient observés tournant autour d'une autre étoile qui n'était pas notre planète.

Ses observations ont soutenu plusieurs idées révolutionnaires pour son temps: la première était que la Terre n'était pas le centre de l'univers et la seconde, et non moins importante, qu'à l'extérieur, il y avait des "autres mondes", comme Galileo a appelé les satellites de Jupiter.

Caractéristiques générales de Jupiter

La terre, par rapport à Jupiter

Taille et masse

Jupiter est la cinquième planète en tenant compte du rayon orbital par rapport au soleil. La quatrième planète est Mars, mais parmi elles, il y a deux frontières: la ceinture d'astéroïdes.

Les planètes avec une orbite inférieure à celle de la ceinture d'astéroïdes sont rocheuses, tandis que celles avec une orbite plus grande sont des géants gazeux ou glaciques. Jupiter est le premier d'entre eux et aussi celui avec le plus grand volume et la masse.

La masse de Jupiter, équivalente à 300 masses terrestres, est si grande qu'elle double dans la somme de la masse des planètes restantes du système solaire. Quant à son volume, il est l'équivalent de 1300 terres.

Mouvements

Jupiter tourne si rapidement autour de son propre axe qui donne un tour complet en 9 heures avec 50 minutes. Cela est 2,4 fois plus rapide que la vélo de rotation des terres et aucune planète du système solaire ne le dépasse. 

Sa période orbitale, c'est-à-dire le temps qu'il faut pour prendre un tour complet autour du soleil, est de 12 ans.

Observation

Bien qu'ils soient cinq fois plus loin du soleil que notre planète, sa grande taille et ses nuages ​​de caractéristiques, ils font parfaitement la lumière du soleil à sa surface, c'est pourquoi c'est l'une des étoiles les plus brillantes du ciel nocturne.

Lorsqu'elles sont observées avec un télescope, seuls leurs nuages ​​les plus élevés sont remarqués, qui ont des zones stationnaires et autres, formant un modèle de bandes sur toute sa ligne équatoriale.

Les bandes les plus sombres sont appelées ceintures Et le plus clair zones. Ils sont relativement stables, bien qu'ils changent progressivement de forme et de couleur, entourant la planète dans des directions opposées.

Les nuages ​​blancs sont le résultat de courants ascendants qui refroidissent, formant des cristaux d'ammonium. Ensuite, ces courbes se courbent sur les côtés pour descendre à nouveau, dans les ceintures les plus sombres.

Couleur rougeâtre, jaune et marron

La diversité des couleurs rougeâtre, jaunâtre et brunes observées dans Jupiter est le résultat des différentes molécules présentes dans les nuages ​​joviens. Entre les bandes et les ceintures se trouvent de gigantesques tempêtes et tourbillons, qui sont considérés comme des points ou comme des taches.

Ces tempêtes sont pratiquement permanentes et parmi tous, la grande tache rouge se démarque, observée pour la première fois au XVIIe siècle par Robert Hooke, un physicien physique et rival contemporain et rival Newton.

La grande tache rouge a au moins 300 ans, mais les observations indiquent que sa taille colossale, supérieure à la Terre, a diminué au cours des dernières décennies.

Quant à l'atmosphère jovienne, elle est assez épaisse. Sa profondeur n'est pas connue exactement, mais elle est estimée dans des centaines de kilomètres.

Composition

La composition chimique de son atmosphère est très similaire à celle d'une étoile: 80% d'hydrogène, 17% d'hélium et de petites proportions de vapeur d'eau, de méthane et d'ammoniac. 

La pression atmosphérique augmente avec la profondeur, au point que l'hydrogène gazeux est liquéfy, formant un océan hydrogène liquide, à une pression aussi élevée qui se comporte comme un métal. Ce serait la frontière inférieure de l'atmosphère jovienne.

L'océan liquide métallique de Jupiter est plus chaud que la surface solaire, de l'ordre de 10.000 ºC et assez brillant.

Il est très probable que Jupiter a un noyau très dense composé d'éléments de métaux lourds, mais plus de données sont nécessaires pour corroborer cette déclaration.

Résumé des caractéristiques physiques de Jupiter

-Masse: 1,9 × 10²⁷ kg

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-Radio équatoriale: 71492 km, équivalent à 11 fois le rayon de la terre.

-Radio polaire: 66854 km.

-Forme: facturé aux pôles dans un facteur de 0,065.

-Radio moyenne de l'orbite: 7,78 x 10⁸ km, équivalent à 5,2 u.POUR.

-Inclinaison de l'axe de rotation: 3º12 concernant le plan orbital.

-Température: -130 ° C (nuages)

-La gravité: 24,8 m / s²

-Propre champ magnétique: Oui, 428 μt en Équateur.

-Atmosphère: Atmosphère dense d'hydrogène et d'hélium.

-Densité: 1336 kg / m³

-Satellites: 79 connaissances.

-Anneaux: Oui, les composés faibles et poussiéreaux.

Structure Jupiter

La couche la plus externe de Jupiter est composée de nuages ​​et a une épaisseur de 50 km. Sous cette couche de nuages, il y a une autre couche, principalement d'hydrogène et d'hélium, avec une épaisseur de 20.000 km.

La transition entre le gaz et la phase liquide est progressive, à mesure que la pression augmente avec la profondeur.

En dessous de cette couche liquide et à la suite de pressions extrêmes, les électrons des atomes d'hydrogène et d'hélium sont séparés de leurs noyaux et deviennent des électrons libres qui se déplacent dans une mer d'hydrogène métallique liquide.

À une plus grande profondeur, il pourrait y avoir un noyau solide de 1,5 fois le diamètre terrestre, mais 30 fois plus lourd que notre planète. Et comme il s'agit d'une planète composée de gaz et de liquide, en raison de sa grande vitesse de rotation, la planète adopte une forme aplatie dans ses pôles.

Quand et comment observer Jupiter

Jupiter a l'air blanc brillant et est facilement observable en crépuscule. Il ne doit pas être confondu avec Vénus, qui est également très brillant.

Jupiter Vision au télescope

À première vue, Jupiter brille plus dans le ciel nocturne que syrien, l'étoile lumineuse et est toujours proche d'une constellation du zodiaque, qui peut varier selon l'année, dans un environnement de 30 degrés.

Jupiter Night View et les quatre satellites galiléens, avec un petit télescope. Source: @Asismet_if.

Avec de bonnes jumelles avec un support fixe ou un petit télescope, Jupiter apparaît comme un disque blanc avec des bandes douces.

Les quatre satellites galiléens sont facilement visibles avec un petit télescope: Ganymedes, Io, Europe et Calisto. Les positions des satellites varient d'un jour à l'autre, et parfois seulement trois sont divisés, car l'un d'eux est derrière ou devant la planète.

Il existe plusieurs applications mobiles qui permettent d'identifier et de rechercher des planètes et des étoiles dans le ciel. Parmi eux se démarquent Cartes de ciel pour être l'un des premiers. De cette façon, la position de Jupiter est située à tout moment.

Position Jupiter et autres planètes dans le ciel vu avec des cartes de ciel 20/02/20 à 23:14 de Caracas, Venezuela.

Mouvement de traduction

L'orbite de Jupiter est elliptique et a son objectif à l'extérieur du centre du soleil en raison de sa masse énorme. Il faut 11,86 ans pour le parcourir avec une vitesse de 13,07 km / s.

Maintenant, on prétend toujours que les planètes tournent autour du centre du soleil, ce qui est assez précis pour presque tous, sauf Jupiter.

Traduction de Jupiter

C'est parce que Jupiter est si massif que le centre de rotation, de barcentrique ou de centre de masse du système Sol-Jupiter se déplace vers Jupiter, étant hors du corps solaire.

Selon les calculs, le barcentrique du système Sol-Jupiter est 1,07 fois le rayon solaire, c'est-à-dire en dehors du soleil.

Le barcentrique du système Sol-Jupiter est hors du soleil. L'orbite de Jupiter est une ellipse avec l'un de ses projecteurs dans le barcentrique. (Source: spaceplace.pot.Gov)

Il périhelio Il s'agit de la plus petite distance entre l'orbite de Jupiter et la focalisation de l'ellipse, située dans le baracteur du système Sol-Jupiter. Sa valeur est de 816,62 millions de kilomètres.

Au contraire, le aphelion C'est la plus grande distance entre l'orientation et l'orbite, qui dans le cas de Jupiter est de 740,52 millions de kilomètres.

L'excentricité de l'orbite indique à quelle distance il se trouve sur la forme circulaire. L'orbite de Jupiter a une excentricité de 0,048775 et est calculée en divisant la distance du centre de l'ellipse à la focalisation par la longueur du plus grand semi-axe de l'ellipse. 

Mouvement rotatif

La période de rotation sidérale de Jupiter autour de son propre axe est de 9 heures 55 minutes et 27,3 secondes. L'axe de virage a une inclination de 3,13 ° par rapport à l'axe de rotation orbitale.

Pour être si encombrant, Jupiter a la période de rotation la plus basse parmi toutes les planètes du système solaire.

Satellites Jupiter

Les planètes géantes sont caractérisées par un grand nombre de satellites ou de lunes. À ce jour, 79 satellites Jupiter ont été comptés, mais les plus grands et les plus connus sont les quatre satellites découverts par Galileo Galilei en 1610, qui par ordre de proximité sont:

-Ío, ​​a ⅓ du diamètre de la terre

-Europe, avec ¼ du diamètre des terres

-Ganímedes, des parties du diamètre de la Terre

-Callisto, un peu moins que ⅖ parties du diamètre du terrain

Ces quatre satellites ensemble ont 99,99% de la masse de tous les satellites et anneaux joviens.

Entre Jupiter et les satellites galiléens, il y a quatre petits satellites intérieurs découverts à une date relativement récente (1979).

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En dehors des satellites galiléens se trouve le groupe de satellites réguliers, 10 au total, plus le groupe de satellites rétrogrades, dont sont connues jusqu'à présent soixante -Ul (61).

Par ordre d'orbital, quatre groupes satellites sont définis:

1. Satellites intérieurs (4) avec des orbites entre 128.000 à 222.000 km.
2. Satellites galiléens (4) Ses orbites se situent entre 422.000 km pour ío jusqu'à 1.883.000 km pour Calisto. Ensemble, ils ont 99.99% de la masse de tous les satellites joviens.
3. Satellites réguliers (10) entre 7.284.000 km jusqu'à 18.928.000 km.
4. Satellites rétrogrades (61) Depuis 17.582.000 km jusqu'à 28.575.000 km.

Jupiter a également des anneaux. Ils sont en orbite inférieure à ceux des satellites galiléens et parmi les orbites des satellites intérieurs. On pense que ces anneaux sont survenus à la suite de l'impact d'un satellite intérieur avec un météoroïde.

Satellites galiléens

Jupiter et les quatre satellites galiléens: ío, Europe, Ganymedes et Calisto

Les quatre satellites galiléens constituent un groupe très intéressant, car les experts pensent qu'ils remplissent les conditions d'une éventuelle colonisation future.

Ío

Il a une activité volcanique intense, la surface est renouvelée en permanence avec de la lave en fusion qui vient de l'intérieur.

L'énergie chauffante de l'IRO provient principalement de la force de marée intense qui produit une énorme gravité de Jupiter.

L'Europe 

C'est le deuxième des satellites galiléens dans l'ordre à distance, mais le sixième des satellites de Jupiter. Son nom vient de la mythologie grecque, dans laquelle l'Europe est un amoureux de Zeus (Jupiter en mythologie romaine).

Il est juste un peu moins que la lune et a une croûte solide d'eau surgelée. Il a une atmosphère un peu dense d'oxygène et d'autres gaz. Sa surface légèrement striée est la lisse dans les étoiles du système solaire, avec seulement quelques cratères.

On pense que sous le cortex de glace d'Europe, il y a un océan dont le mouvement, entraîné par les forces de marée du géant de Jupiter, provoque une activité tectonique sur la crème glacée du satellite. De cette façon, les fissures et les vergetures surgissent sur sa surface lisse.

De nombreux experts croient que l'Europe a des conditions pour abriter une sorte de vie.

Ganymède

C'est le plus grand satellite du système solaire, il a une cape rocheuse avec un noyau de fer. Sa taille est un peu plus grande que celle de la planète Mercury, avec près de la moitié de sa masse.

Il est prouvé que sous sa surface, il peut y avoir un océan à eau salée. L'ESA (Agence spatiale européenne) a envisagé la possibilité de la visiter d'ici 2030.

Comme cela est fréquent dans le système solaire, l'orbite de Ganymede est en résonance avec les Orbits of Europe et ío: lorsque Ganimedes termine un retour, l'Europe en achève deux, tandis que l'on il y a quatre tournures complets.

Résonance orbitale des satellites Jupiter Galilean

Callisto

C'est le quatrième satellite galiléen avec une taille pratiquement égale au mercure, mais avec la troisième partie de son poids. Il n'a pas de résonance orbitale avec les autres satellites, mais est en rotation synchrone avec Jupiter, montrant toujours le même visage à la planète.

La surface a de vieux cratères abondants et est principalement composé de roche et de glace. Vous avez probablement un océan intérieur, au moins 100 kilomètres d'épaisseur.

Il n'y a aucune preuve d'activité tectonique, donc leurs cratères ont certainement été causés par des impacts de météorite. Son atmosphère est mince, composée d'oxygène moléculaire et de dioxyde de carbone, avec une ionosphère assez intense. 

Composition

Jupiter a une atmosphère épaisse constituée principalement d'hydrogène dans 87% suivie d'hélio dans l'ordre de 13%. Les autres gaz présents dans des proportions inférieurs à 0,1% sont le sulfure d'hydrogène, l'eau et la vapeur d'ammoniac.

Les nuages ​​de la planète contiennent des cristaux d'ammoniac, et leur couleur rougeâtre provient probablement de molécules qui contiennent du soufre ou du phosphore. Les nuages ​​les plus bas et les plus inférieurs contiennent de l'ammonium hydrosulfuro.

En raison de la présence d'orages dans les couches les plus profondes, il est très probable que ces couches contiennent des nuages ​​composés de vapeur d'eau.

Structure interne

À l'intérieur de l'hydrogène Jupiter et de l'hélium sont sous forme liquide, en raison des pressions élevées causées par son immense force de gravité et son atmosphère épaisse.

À des profondeurs supérieures à 15.000 kilomètres sous la surface liquide, les atomes d'hydrogène sont tellement comprimés et leurs noyaux si proches les uns des autres, que les électrons se séparent des atomes et passent à la bande de conduite, formant hydrogène métallique liquide.

Les modèles physiques suggèrent qu'il existe un noyau rocheux composé d'atomes lourds composés. Au début, ils ont estimé un noyau de 7 masses terrestres, mais les modèles plus récents envisagent un noyau avec une masse entre 14 et 18 masses terrestres.

Il est important d'être certain que ce noyau existe, car la réponse dépend de la théorie de la formation de la planète des planètes des planètes.

Dans cette théorie, les planètes sont formées à partir de noyaux de particules solides, donnant naissance à des objets lourds plus grands, qui agiraient comme des noyaux de condensation gravitationnels, qui au cours des millions d'années formeraient des planètes.

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La magnétosphère de Jupiter

En raison du champ magnétique intense de Jupiter, la planète a une grande magnétosphère, au point que s'il n'est pas invisible, il serait vu dans le ciel terrestre avec une taille similaire à celle de la lune. 

Aucune planète système solaire dépasse Jupiter en termes d'intensité et d'extension du champ magnétique.

Les particules chargées du vent solaire sont piégées dans les lignes de champ magnétique et tournent autour d'eux, mais elles ont une dérive ou un mouvement le long des lignes de champ.

Alors que les lignes magnétiques proviennent d'un pôle et se joignent à l'autre, les particules chargées gagnent de l'énergie cinétique et se concentrent sur les pôles, ionisant et excitant les gaz de l'atmosphère polaire de Jupiter, avec l'émission conséquente de rayonnement léger du rayonnement léger.

Missions à Jupiter

Depuis 1973, Jupiter est visité par diverses missions de la NASA, American Space Agency responsable des programmes d'exploration spatiale.

Des missions telles que Pioneer 10 et 11, Galileo et Cassini ont étudié les satellites de Jupiter. Les données préliminaires suggèrent que certaines d'entre elles ont des conditions favorables à vie et pour établir des bases humaines.

La NASA NASA NASA et l'Agence spatiale européenne ont de nouvelles missions à Jupiter, principalement afin d'étudier plus de détails le satellite européen.

Pionnier 

Pionnier 11

Pioneer 10 a été la première enquête spatiale que Jupiter a survolé en décembre 1973. La même année, en avril, l'enquête Pioneer 11 a été envoyée, qui a atteint l'orbite Jovian en décembre 1974.

Dans ces missions, les premières photographies à proximité de Jupiter et des satellites galiléens ont été prises. Le champ magnétique et les ceintures de rayonnement de la planète ont également été mesurées.

Voyageur

Voyager 2

Également lancés en 1973, les missions Voyager 1 et Voyager 2 ont à nouveau visité le roi des planètes du système solaire.

Les données recueillies par ces missions ont fourni des informations extraordinaires et inconnues jusque-là, sur la planète et ses satellites. Par exemple, le système des anneaux de Jupiter a été détecté pour la première fois et il a également été appris que le satellite IRO a une activité volcanique intense.

Galileo

Il a été lancé en 1995 pour une exploration de sept ans, mais la sonde a eu de graves problèmes avec l'antenne principale. Malgré cela, il pourrait envoyer des informations précieuses sur les satellites de Jupiter.

La sonde Galileo autour de Jupiter. Source: Wikimedia Commons. JiHEMD / CC BY-SA (http: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 /),

La mission a découvert des océans souterrains en Europe et a fourni plus d'informations sur les volcans actifs de ío.

Galileo a pris fin lorsque la sonde d'exploration est tombée sur Jupiter, pour éviter la collision et la contamination cohérente du gel de l'Europe.

Cassini

Assemblée du navire Cassini

En décembre de l'année 2000, la mission Cassini / Huygens à Saturne a obtenu des données comparables dans l'intérêt de celles des missions Voyager, mais en raison des améliorations technologiques, ils étaient de bien meilleure qualité.

Nouveaux horizons

Nouveaux horizons

Dans son passage à Pluton, la sonde spatiale New Horizons a visité la planète Jupiter en 2007.

Juno

Juno

La plus récente des missions à Jupiter est la sonde Space Juno, qui est entrée en orbite avec la planète le 5 juillet 2016. La mission de Juno est l'étude de l'atmosphère jovienne, ainsi que de sa magnétosphère et des aurores.

Cette mission devrait fournir les données nécessaires pour déterminer quels modèles de base sont compatibles avec les données existantes de Jupiter, et ainsi comparer avec les modèles qui prétendent qu'un tel noyau n'existe pas.

Des données curieuses sur Jupiter

-C'est le plus grand diamètre des quatre planètes géantes: Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

-Dans le volume occupé par Jupiter, il y a 1300 planètes de la taille du terrain.

-Jupiter a une énorme masse, il est deux fois plus élevé et demi plus que la somme des masses des sept planètes restantes du système solaire.

-On pense que son noyau solide s'est formé seulement un million d'années après le disque de gaz et de poussière primaire qui a donné naissance au système solaire, 4 fait 4 4.500 millions d'années.  

-Jupiter est la planète du système solaire qui a la journée la plus courte: sa période de rotation n'est que de 9 heures avec 55 minutes.

-C'est la planète la plus radioactive du système solaire, à l'exception de la lumière du soleil reflétée par son atmosphère fournit également son propre rayonnement, principalement dans la gamme infrarouge.

-Jupiter a le plus grand satellite du système solaire: Ganymede, avec un rayon 1,5 fois supérieur à celui de la lune et 0,4 fois le rayon terrestre.

-80% de son atmosphère est composée d'hydrogène, suivie d'Helio, qui contribue à 17%. Les autres sont d'autres gaz tels que la vapeur d'eau, le méthane, l'ammoniac et l'éthane.

-Les nuages ​​de Jupiter sont formés par des cristaux d'ammonium qui forment une fine couche d'environ 50 km d'épaisseur. Mais toute l'atmosphère est de l'ordre de 20.000 km, étant le plus épais de toutes les planètes du système solaire.

-C'est la planète qui possède le vortex anticyclonique le plus grand et le plus durable connu dans le système solaire: la grande tache rouge. Avec plus de 300 ans d'existence, sa taille est supérieure à deux diamètres terrestres.

-Il a un noyau extrêmement dense de fer, de nickel et d'hydrogène métallique liquide.

-Il a un champ magnétique intense capable de produire des aurores permanentes.

-Il s'agit de la planète solaire avec l'accélération de la gravité la plus élevée, qui est estimée dans 2,5 fois la gravité terrestre au bord de son atmosphère.

-Des enquêtes très récentes indiquent une abondance d'eau dans la zone équatoriale, sur la base de l'analyse des données de la mission spatiale Juno. Dans un rapport de la NASA le 10 février 2020 dans le magazine Astronomie naturelle Il est indiqué que 0,25% de l'atmosphère équatoriale de la planète est composée de molécules d'eau.