JUPITER

JUPITER

Jupiter este a cincea planeta de la Soare si este Goliat intre planete, avand dimensiunile cele mai mari din Sistemul Solar. Este de doua ori mai masiva decat toate planetele, satelitii, cometele, asteroizii si meteoritii din Sistemul Solar la un loc (de 1318 ori mai mare si de 318 ori mai grea decat Pamantul).

Orbita: 778.330.000 Km de la Soare;

Diametrul: 142.984 Km (la ecuator);

Masa: 1,900 x 10²⁷ Kg.

Jupiter (in mitologia greaca Zeus) era patronul Imperiului Roman, conducatorul cerurilor si cel mai puternic dintre zei.

Planeta Jupiter este al patrulea obiect ceresc ca stralucire, dupa Soare, Luna si Venus (uneori Marte este mai stralucitor) fiind cunoscut din timpuri stravechi. In 1610, Galileo Galilei descopera cei mai importanti sateliti ai lui Jupiter: Io, Europa, Ganimede si Callisto, sprijinind, prin faptul ca centrul miscarii acestor sateliti nu era Pamantul, teoria heliocentrica a lui Copernic. Aceste descoperiri l-au adus pe Galileo Galilei in fata Inchizitiei, care l-a fortat sa abjure de la propriile-i credinte si l-a intemnitat pe viata.

Planeta Jupiter a fost survolata la 3 decembrie 1973 de prima sonda spatiala menita sa paraseasca Sistemul Solar, "Pioneer 10", la o distanta de 130.000 Km, transmitand pe Pamant imagini televizate, precum si date ale masuratorilor efectuate. O alta sonda spre Jupiter, "Pioneer 11", la 3 decembrie 1974 a trecut la 45.000 Km pe langa planeta. Au urmat, apoi, "Voyager 1" in aprilie 1979, "Voyager 2" in iulie 1979 si "Ulysses", fiind planeta cea mai cercetata din grupul gigantelor. Nava cosmica "Galileo"s-a aflat pana in anul 2002 pe o orbita in jurul lui Jupiter.

Jupiter are nevoie de aproximativ 12 ani pentru a se roti in jurul axei sale, dar are cea mai rapida miscare de rotatie dintre toate planetele, o rotatie completa durand mai putin de 10 ore.

Desi planeta Jupiter este atat de masiva, densitatea ei este mica, insemnand ca este alcatuita din substante foarte usoare, precum gazele si lichidele.

Planetele gazoase, din categoria carora face parte si Jupiter, nu au suprafete solide, materialul gazos fiind mai dens proportional cu adancimea. Jupiter este format din 82% hidrogen si 17% heliu, cu 1% urme de metan, amoniac, vapori de apa si "roci".

Compozitia sa este foarte apropiata de a nebuloasei solare primordiale din care s-a format intregul Sistem Solar. Acum aproximativ 4,5 miliarde de ani in urma, un nor imens de gaze si de praf din galaxia noastra, Calea Lactee, a inceput sa se condenseze si sa se prabuseasca spre interior datorita fortelor gravitationale, formand, in cele din urma, o "nebuloasa solara". Din aceasta a luat fiinta Soarele Si toate planetele, cometele, asteroizii si meteoritii Sistemului Solar. Planetele apropiate de Soare au pierdut elementele mai usoare (heliul si hidrogenul), pentru ca temperatura era atat de mare, si au retinut elementele mai grele, care alcatuiesc rocile. Insa, planetele din exterior s-au schimbat foarte putin, astfel incat Jupiter este asemanatoare cu nebuloasa initiala. Planetele Saturn, Uranus si Neptun au o compozitie gazoasa similara cu cea a planetei Jupiter. Deoarece Jupiter este cea mai mare planeta gazoasa si fiindca un alt nume al lui Jupiter este Jove, acestea sunt numite "planete joviene". Planetele joviene sunt foarte diferite de cele 4 planete interioare sau terestre, care sunt corpuri pietroase, metalice.

Cunostintele noastre cu privire la alcatuirea interna a planetei Jupiter sunt indirecte si de aceea incerte. Jupiter are un nucleu de 10-15 ori mai mare decat masa Pamantului, cu un diametru cuprins intre 25.000 Km si 30.000 Km, format, probabil, din metale cu temperaturi de 10-30.000 de grade in stare extrem de comprimata si, radiind in spatiu de 2 ori mai multa energie solara decat primeste de la Soare, se poate presupune ca in interiorul lui au loc procese de fuziune nucleara asemanatoare celor din Soare. In exteriorul nucleului, la o adancime de 20.000 Km, se afla cea mai importanta parte a planetei, sub forma de hidrogen metalic lichid, puternic comprimat. Aceasta forma deosebita in care se afla cel mai comun element gazos este posibila datorita presiunii de peste 4 milioane de bari, asa cum este cea din interiorul lui Jupiter. Hidrogenul metalic lichid este alcatuit din protoni si electroni ionizati (ca in interiorul Soarelui, dar la temperaturi mult mai scazute). La temperatura si presiunea din interiorul planetei Jupiter, hidrogenul nu este gazos, ci lichid, fiind un bun conductor electric (transmite energia electrica in acelasi fel in care o face metalul) si sursa a campului magnetic al lui Jupiter. Stratul exterior al planetei este alcatuit din molecule obisnuite de hidrogen si heliu, lichide in interior si gazoase in exterior. In cantitati mici, exista apa, bioxid de carbon, metan si alte tipuri de molecule.

Se presupunea ca atmosfera joviana ar contine un procent dublu de oxigen comparativ cu Soarele care, reactionand cu hidrogenul abundent ar forma apa, conducand, astfel, la ipoteza ca atmosfera de pe Jupiter ar semana cu atmosfera primordiala de pe Pamant de acum 4 miliarde de ani. Aceasta teorie a facut posibila intrebarea: "Este posibil ca pe Jupiter sa fi existat viata sau sa apara de acum inainte"? Astronomul american Carl Sagan spunea la sfarsitul anilor '70: "Nici nu mi-as putea reprezenta un mediu mai prielnic pentru producerea si interactiunea masiva a moleculelor organice. In cele circa 4,5 miliarde de ani pe care le-a avut la dispozitie, Jupiter si-a putut pastra atmosfera bogata in hidrogen, ceea ce ne determina sa presupunem ca pe Jupiter ar putea exista mai mult material organic decat in intreaga biosfera a Pamantului. Jupiter este un adevarat laborator enorm, in care se produc astazi experimente chimice, care au aplicabilitate in sfera aparitiei vietii. Ultimele pietre de incercare ale multora din ipotezele noastre ar putea fi gasite in acea lume indepartata". Unii oameni de stiinta au o conceptie asemanatoare, pornind in special de la existenta Marii Pete Rosii, "ochiul rosu" avand intre 14.000 Km si 40.000 Km, destul de mare pentru a cuprinde de doua ori Pamantul, a carei forma se schimba mereu si care pare sa pluteasca in atmosfera. Aflata in emisfera sudica, marea Pata Rosie fost observata pentru prima data in secolul XVII (1666) de catre Cassini sau Robert Hooke. Observatiile in infrarosu si directia de rotatie indica o zona de presiune ridicata in interiorul Marii Pete Rosii, norii fiind mult mai inalti si mai reci decat in regiunile invecinate. Biologul american Cyril Ponamperuna o considera "un cazan urias in care se fabrica elementele vietii". Sondele spatiale au relevat faptul ca marea Pata Rosie, trasatura distincta a planetei Jupiter, este de fapt un ciclon perpetuu, care functioneaza in atmosfera planetei Jupiter de secole intregi. Uneori, aceasta pata se intuneca, dar apoi isi recapata culoarea proaspata. Pentru un pamantean, Marea pata Rosie isi schimba marimea si luminozitatea si se roteste in directie opusa acelor de ceasornic in medie odata la 7 zile. Aceasta trasatura interesanta a fost depistata in 1664 de omul de stiinta englez Robert Hooke (1635-1703). Alte pete similare, dar mai mici, au fost observate in secolul nostru, necunoscandu-se motivul persistentei acestora in intervale mari de timp.

Datele furnizate de naveta spatiala "Galileo" indica, totusi, foarte putina apa, dar temperaturi si presiuni surprinzator de ridicate in zonele superioare ale atmosferei.

Norii din atmosfera furtunoasa a planetei Jupiter formeaza dungi de culori inchise si deschise, cu vartejuri ovale in tonuri de maro, portocaliu, rosu, albastru si alb.

Dupa alcatuire, exista trei straturi distincte de nori: din amoniac inghetat, din sulfat de amoniu si dintr-un amestec de gheata si apa.

Pe Jupiter bat vanturi cu viteze foarte mari (peste 400mph), concentrate in benzi largi de latitudine, extinzandu-se la mii de kilometri in interiorul planetei. In benzile invecinate vanturile sufla in directii opuse. Diferentele de compozitie chimica si de temperatura dintre benzi determina diferentele de culoare, care domina infatisarea planetei. Benzile luminoase se numesc zone, iar benzile intunecate centuri sau curele. Culorile benzilor sunt in corespondenta cu altitudinea: albastre aproape de suprafata, urmate de maronii si albe, iar la partea superioara rosii. Se crede ca petele maro si albe pot fi vazute atunci cand furtunile determina formarea unor goluri in stratul superior al norilor, care permit sa se vada culorile norilor aflati dedesubt. Petele albe sunt mai frecvente in emisfera sudica si petele maro in emisfera nordica. Benzile de culoare inchisa sunt regiuni de presiune scazuta, iar benzile de culoare deschisa regiuni de presiune mare si de atmosfera aflata in ascensiune. Uneori straturile inferioare se pot vedea printre gaurile straturilor superioare. De aproape, discul lui Jupiter este rosu si portocali.

Jupiter emite de doua ori mai multa energie in spatiul cosmic decat primeste de la Soare. Caldura din nucleul planetei (aproximativ 20.000 C), produce convectie in interiorul straturilor lichide, conducand la miscarile complexe din partea superioara a norilor.

Jupiter este cea mai mare planeta gazoasa posibila, deoarece, daca i s-ar adauga materie, datorita fortei gravitationale s-ar produce compresiunea, iar raza ar ramane aproximativ aceeasi. De ce nu este Jupiter o stea? Pentru ca are masa de 10 ori mai mica decat a celei mai mici stele cunoscute, din acest motiv    procesele nucleare neputandu-se produce in interior. Energia degajata nu este suficienta pentru a ridica temperatura din nucleu pana la initierea reactiilor nucleare.

Jupiter are un camp magnetic enorm, de zece ori mai puternic decat cel al Pamantului, cel mai puternic dintre toate campurile magnetice ale planetelor Sistemului Solar. Acest camp formeaza o regiune imensa in jurul planetei, numita magnetosfera, care reflecta curentul de particule incarcate electric (numit "vant solar") care curge constant dinspre Soare. Magnetosfera sa se intinde pe mai bine de 650 milioane de kilometri (peste orbita lui Saturn!), nefiind sferica. Satelitii lui Jupiter sunt in interiorul magnetosferei sale. In vecinatatea planetei exista zone largi cu particule atrase de campul sau magnetic. Din imaginile oferite de naveta spatiala 'Galileo', s-a constatat ca aceasta radiatie este asemanatoare, dar de 10 ori mai puternica decat cea din centurile terestre Van Allen, continand ioni de heliu si putand fi fatala oricarei nave spatiale ajunsa in apropierea planetei.

Dintre zgomotele-radio inregistrate pe Pamant, doar cele de la Soare le depasesc si sunt echivalente cu energia mai multor bombe cu hidrogen. Au fost distinse trei tipuri de emisiuni de radio-frecventa, indicand existenta unor centuri de radiatii asemanatoare celor care incing Pamantul.

Planeta Jupiter are inele, ca si Saturn, dar mai mici si intunecate, alcatuite din granule foarte fine de roci, fiind descoperite prin stradania cercetatorilor programului 'Voyager'. Naveta spatiala 'Galileo' a evidentiat ca inelele sunt in permanenta aprovizionate cu praf format prin impactul micilor meteoriti cu suprafetele satelitilor principali ai lui Jupiter. Centura de inele, alcatuind, de fapt, un singur inel important, are latimea de aproximativ 90.000 Km: marginea inferioara se afla la circa 30.000 Km de centrul planetei, iar marginea exterioara la aproximativ 129.000 Km.

In iulie 1994, cometa Shoemaker-Levy 9 s-a lovit de Jupiter, cu efecte spectaculoase, vizibile prin telescoape simple timp de aproape un an.

Jupiter este centrul propriului sau "sistem solar", cu 16 sateliti naturali cunoscuti: cei 4 mari sateliti galileeni si 12 mici. Recent, a fost descoperit si un altul, si mai mic, dar inca nu a fost confirmat. Ganymede (diametrul de 5.276 Km) este cel mai mare satelit natural din Sistemul Solar. Cel mai interesant satelit natural este, insa, Io. La suprafata acestuia sunt vulcani activi care raspandesc in atmosfera sulfuri topite, dand suprafetei culoarea galben - portocalie. Planeta Jupiter este gradual incetinita de fluxul dintre ea si cei 4 mari sateliti ai sai. Aceleasi forte magnetice schimba orbitele satelitilor galileeni, indepartand-i incet de Jupiter. Io, Europa si Ganimede sunt stransi, datorita fluxului magnetic, intr-o rezonanta orbitala, orbitele lor evoluand    impreuna in raportul 1:2:4. Peste cateva sute de milioane de ani, Callisto se va sparge, rezultand doi sateliti cu orbitele avand de 2 ori perioada lui Ganimede si de 8 ori perioada lui Io.

Pe cerul noptii, Jupiter este deseori cea mai stralucitoare "stea", secundata de Venus, care este rareori vizibila pe cerul intunecat. Cei patru sateliti galileeni sunt vizibili cu luneta. Cateva benzi si Marea Pata Rosie pot fi vazute cu un telescop de mici dimensiuni.

Fig. 2.8.1. Ganymede, presarat de cratere, cel mai mare satelit natural al lui Jupiter, mai mare decat Mercur

Fig. 2.8.3. Satelitul Io fotografiat de sonda spatiala "Galileo" in timpul unei eruptii vulcanice pe o suprafata extinsa. Zona alba este bioxid de sulf inghetat, zonele galbene si brune sunt alcatuite din sulf. Zonele rosii-stralucitoare reprezinta materie vulcanica incandescenta.