Giove (pianeta)

Immagine di Giove catturata dal telescopio spaziale di Hubble, in cui si possono osservare le bande caratteristiche, il grande punto rosso e la gioviana aurora. (Fonte: NASA, ESA)

JUpiter È il più grande dei pianeti del sistema solare e uno dei più luminosi nel cielo notturno durante tutto l'anno, quindi porta il nome del re degli dei romani. Nella mitologia romana, il dio Giove è il più grande degli dei, equivalente al dio Zeus della mitologia greca. 

Osservando la sua orbita per il sole, Giove è il quinto pianeta del sistema solare e ha almeno 79 satelliti naturali. Il suo diametro è 11 volte il diametro terrestre e dopo il sole, è l'oggetto più grande e più grande del sistema solare.

L'umanità ha contemplato Giove sin dai tempi antichi, ma era Galileo Galilei il primo a osservare il pianeta con il telescopio e scoprire quattro dei suoi principali satelliti nel 1610.

Galileo ha osservato le bande caratteristiche di Giove e i quattro satelliti Galileani i cui nomi sono ío, Europa, Ganymedes e Calisto. I risultati di Galileo hanno cambiato completamente le concezioni sul luogo della terra e dell'umanità nell'universo, dal momento che era la prima volta.

Le sue osservazioni supportavano diverse idee rivoluzionarie per il suo tempo: la prima era che la Terra non era il centro dell'universo e il secondo, e non meno importante, che al di fuori di esso c'erano "altri mondi", come Galileo chiamava i satelliti di Giove.

Caratteristiche generali di Giove

La terra, rispetto a Giove

Dimensioni e massa

Giove è il quinto pianeta che tiene conto del raggio orbitale rispetto al sole. Il quarto pianeta è Marte, ma tra questi c'è due bordo: la cintura di asteroide.

I pianeti con orbita inferiore a quelli della cintura di asteroidi sono rocciosi, mentre quelli con un'orbita maggiore sono giganti gassosi o gelati. Giove è il primo di loro e anche quello con il più grande volume e massa.

La massa di Giove, equivalente a 300 masse terrestri, è così grande che raddoppia nella somma della massa dei pianeti rimanenti del sistema solare. Per quanto riguarda il suo volume, è l'equivalente di 1300 terreni.

Movimenti

Giove gira così rapidamente attorno al proprio asse che dà una svolta completa in 9 ore con 50 minuti. Questo è 2,4 volte più veloce della velocalizzazione della rotazione del suolo e nessun pianeta del sistema solare lo supera. 

Il suo periodo orbitale, cioè il tempo necessario per fare una svolta completa intorno al sole, è di 12 anni.

Osservazione

Nonostante siano cinque volte più avanti dal sole rispetto al nostro pianeta, le sue grandi dimensioni e le sue nuvole di caratteristiche, rendono perfettamente la luce del sole sulla sua superficie, motivo per cui è una delle stelle più luminose del cielo notturno.

Se osservati con un telescopio, vengono notate solo le loro nuvole più alte, che hanno alcune aree stazionarie e altre aree in movimento, formando un modello di bande in tutta la sua linea equatoriale.

Le band più scure sono chiamate cinghie e il più chiaro zone. Sono relativamente stabili, anche se stanno gradualmente cambiando forma e colore, che circondano il pianeta in direzioni opposte.

Le nuvole bianche sono il risultato di correnti ascendenti che si raffreddano, formando cristalli di ammonio. Quindi, quelle correnti si curvano ai lati per scendere di nuovo, nelle cinture più scure.

Colore rossastro, giallo e marrone

La diversità dei colori rossastri, giallastri e marroni che si vedono in Giove sono il risultato delle diverse molecole presenti nelle nuvole gioviane. Tra le band e le cinture ci sono gigantesche tempeste e vortici, che sono visti come punti o come punti.

Queste tempeste sono praticamente permanenti e tra tutte, la Great Red Spot si distingue, osservata per la prima volta nel diciassettesimo secolo da Robert Hooke, un fisico fisico e rivale contemporaneo e rivale Newton.

Il grande punto rosso ha almeno 300 anni, tuttavia le osservazioni indicano che le sue dimensioni colossali, maggiore della terra, sono diminuite negli ultimi decenni.

Per quanto riguarda l'atmosfera gioviana, è piuttosto densa. La sua profondità non è nota esattamente, ma è stimata in centinaia di chilometri.

Composizione

La composizione chimica della sua atmosfera è molto simile a quella di una stella: 80% di idrogeno, 17% di elio e piccole proporzioni di vapore acqueo, metano e ammoniaca. 

La pressione atmosferica aumenta con la profondità, al punto che l'idrogeno è liquefatto, formando un oceano idrogeno liquido, a una pressione come alto che si comporta come un metallo. Questo sarebbe il bordo inferiore dell'atmosfera gioviana.

L'oceano liquido metallico di Giove è più caldo della superficie solare, dell'ordine di 10.000 ºC e abbastanza luminoso.

È molto probabile che Giove abbia un nucleo molto denso composto da elementi di metalli pesanti, ma sono necessari più dati per confermare questa affermazione.

Riepilogo delle caratteristiche fisiche di Giove

-Massa: 1,9 × 10²⁷ kg

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-Radio equatoriale: 71492 km, equivalente a 11 volte il raggio della terra.

-Radio polare: 66854 km.

-Forma: fatturato ai poli in un fattore 0,065.

-Radio medio dell'orbita: 7,78 x 10⁸ km, equivalente a 5.2 u.A.

-Inclinazione dell'asse di rotazione: 3º12 per quanto riguarda il piano orbitale.

-Temperatura: -130ºC (nuvole)

-Gravità: 24,8 m/s²

-Proprio campo magnetico: Sì, 428 μt in Ecuador.

-Atmosfera: Atmosfera densa di idrogeno ed elio.

-Densità: 1336 kg/m³

-Satelliti: 79 conoscenti.

-Anelli: Sì, deboli e composti di polvere.

Struttura di Giove

Lo strato più esterno di Giove è costituito da nuvole e ha uno spessore di 50 km. Sotto questo strato di nuvole c'è un altro strato, principalmente di idrogeno ed elio, con uno spessore di 20.000 km.

La transizione tra il gas e la fase liquida è graduale, man mano che la pressione cresce con la profondità.

Sotto questo strato liquido e, a seguito di pressioni estreme, gli elettroni degli atomi di idrogeno e elio sono separati dai loro nuclei e diventano elettroni liberi che si muovono in un mare di idrogeno metallico liquido.

A una profondità maggiore potrebbe esserci un nucleo solido di 1,5 volte il diametro terrestre, ma 30 volte più pesante del nostro pianeta. E poiché è un pianeta composto da gas e liquido, a causa della sua straordinaria velocità di rotazione, il pianeta adotta una forma appiattita nei suoi poli.

Quando e come osservare Giove

Giove sembra bianco brillante ed è facilmente osservabile in Twilight. Non dovrebbe essere confuso con Venere, che è anche molto luminoso.

Visione di Giove al telescopio

A prima vista Giove Giove brilla più nel cielo notturno che siriano, la stella luminosa ed è sempre vicino a una costellazione zodiacale, che può variare in base all'anno, in un ambiente di 30 gradi.

Giove Night View e i quattro satelliti Galilean, con un piccolo telescopio. Fonte: @asismet_if.

Con buoni binocoli con supporto fisso o un piccolo telescopio, Giove appare come un disco bianco con fasce morbide.

I quattro satelliti Galileani sono facilmente visibili con un piccolo telescopio: Ganymedes, Io, Europa e Calisto. Le posizioni dei satelliti variano da un giorno all'altro, e talvolta solo tre sono divise, poiché uno di essi è dietro o davanti al pianeta.

Esistono diverse applicazioni mobili che consentono di identificare e cercare pianeti e stelle nel cielo. Tra loro si distingue Mappe del cielo per essere uno dei primi. In questo modo la posizione di Giove si trova in qualsiasi momento.

Posizione di Giove e altri pianeti nel cielo visti con mappe del cielo 20/02/20 alle 23:14 da Caracas, Venezuela.

Movimento di traduzione

L'orbita di Giove è ellittica e si concentra fuori dal centro del sole a causa della sua enorme massa. Ci vogliono 11,86 anni per viaggiarlo con una velocità di 13,07 km/s.

Ora, si afferma sempre che i pianeti ruotano attorno al centro del sole, il che è abbastanza preciso per quasi tutti, tranne Giove.

Traduzione di Giove

È perché Giove è così enorme che il centro di rotazione, baricenter o centro di massa del sistema sol-jupiter si sposta su Giove, essendo fuori dal corpo solare.

Secondo i calcoli, il baricentro del sistema sol-jupiter è 1,07 volte il raggio solare, cioè fuori dal sole.

Il baricenter del sistema Sol-Jupiter è fuori dal sole. L'orbita di Giove è un'ellisse con uno dei suoi riflettori nel baricenter. (Fonte: spazio spaziale.vaso.Gov)

Lui perielio È la distanza più piccola tra l'orbita di Giove e il focus dell'ellisse, situata nel baricentro del sistema Sol-Gupiter. Il suo valore è di 816,62 milioni di chilometri.

Al contrario, il afelio È la più grande distanza tra la messa a fuoco e l'orbita, che nel caso di Giove è di 740,52 milioni di chilometri.

L'eccentricità dell'orbita indica fino a che punto è nella forma circolare. L'orbita di Giove ha un'eccentricità di 0,048775 e viene calcolata dividendo la distanza dal centro dell'ellisse al focus per la lunghezza del più grande semi -asse dell'ellisse. 

Movimento rotatorio

Il periodo di rotazione siderale di Giove attorno al proprio asse è di 9 ore 55 minuti e 27,3 secondi. L'asse di ruota ha un'inclinazione di 3,13º rispetto all'asse di rotazione orbitale.

Per essere così ingombrante, Giove ha il periodo di rotazione più basso tra tutti i pianeti del sistema solare.

Satelliti di Giove

I pianeti giganti sono caratterizzati da un gran numero di satelliti o lune. Ad oggi, sono stati contati 79 satelliti di Giove, ma i più grandi e più noti sono i quattro satelliti scoperti da Galileo Galilei nel 1610, che in ordine di vicinanza sono:

-Ío, ​​ha ⅓ del diametro terrestre

-Europa, con ¼ del diametro del terreno

-Ganímedes, da ⅖ parti del diametro terrestre

-Callisto, poco meno delle parti del diametro del terreno

Questi quattro satelliti insieme hanno il 99,99% della massa di tutti i satelliti e anelli gioviani.

Tra Giove e Satelliti Galileani ci sono quattro piccoli satelliti interni scoperti in una data relativamente recente (1979).

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Fuori dai satelliti galileani c'è il gruppo di Satelliti regolari, 10 in totale, più il gruppo di Satelliti retrogradi, di cui sono conosciuti finora sessanta (61).

Per ordine di orbitale, sono definiti quattro gruppi satellitari:

1. Satelliti interni (4) con orbite tra 128.Da 000 a 222.000 km.
2. Satelliti galileani (4) Le sue orbite sono tra 422.000 km per ío fino a 1.883.000 km per Calisto. Insieme hanno 99.99% della massa di tutti i satelliti gioviani.
3. Satelliti regolari (10) tra 7.284.000 km fino a 18.928.000 km.
4. Satelliti retrogradi (61) da 17.582.000 km fino a 28.575.000 km.

Giove ha anche anelli. Sono in orbita inferiori a quelli dei satelliti galilei e tra le orbite dei satelliti interni. Si pensa che questi anelli siano nati a causa dell'impatto di un satellite interiore con un meteoroide.

Satelliti galileani

Giove e i quattro satelliti Galileani: ío, Europa, Ganymedes e Calisto

I quattro satelliti Galileani costituiscono un gruppo molto interessante, dal momento che gli esperti ritengono di soddisfare le condizioni per l'eventuale futura colonizzazione.

Ío

Ha un'intensa attività vulcanica, la superficie è permanentemente rinnovata con lava fusa che proviene dall'interno.

L'energia di riscaldamento di Iro proviene principalmente dall'intensa forza di marea che produce enorme gravità di Giove.

Europa

È il secondo dei satelliti Galileani in ordine di distanza, ma il sesto dei satelliti di Giove. Il suo nome viene dalla mitologia greca, in cui l'Europa è un amante di Zeus (Giove nella mitologia romana).

È solo un po 'meno della luna e ha una solida crosta di acqua congelata. Ha una piccola atmosfera densa di ossigeno e altri gas. La sua superficie delicatamente striata è quella liscia nelle stelle del sistema solare, con solo pochi crateri.

Si ritiene che sotto la corteccia di ghiaccio d'Europa ci sia un oceano il cui movimento, guidato dalle forze di marea del gigante di Giove, causano attività tettonica sul gelato del satellite. In questo modo le crepe e le smagliature sorgono sulla sua superficie liscia.

Molti esperti credono che l'Europa abbia condizioni per ospitare una sorta di vita.

Ganimede

È il più grande satellite del sistema solare, ha un mantello roccioso con un nucleo di ferro. Le sue dimensioni sono un po 'più grandi di quelle del pianeta mercurio, con quasi la metà della sua massa.

Ci sono prove che sotto la sua superficie ci può essere un oceano d'acqua salata. ESA (European Space Agency) ha considerato la possibilità di visitarlo entro il 2030.

Come è frequente nel sistema solare, l'orbita di Ganimede è in risonanza con le orbite dell'Europa e ío: quando Ganimede completa un ritorno, l'Europa completa due, mentre Io quattro turni completi fa.

Resonanza orbitale dei satelliti galilei di Giove

Callisto

È il quarto satellite galileo con una dimensione praticamente uguale al mercurio, ma con la terza parte del suo peso. Non ha risonanza orbitale con gli altri satelliti, ma è in rotazione sincrona con Giove, mostra sempre la stessa faccia al pianeta.

La superficie ha abbondanti vecchi crateri ed è principalmente composta da roccia e ghiaccio. Probabilmente hai un oceano interno, spesso almeno 100 chilometri.

Non ci sono prove di attività tettonica, quindi i loro crateri sono stati sicuramente causati dagli impatti dei meteoriti. La sua atmosfera è sottile, composta da ossigeno molecolare e anidride carbonica, con una ionosfera abbastanza intensa. 

Composizione

Giove ha un'atmosfera spessa costituita principalmente da idrogeno nell'87%seguito da Helio nell'ordine del 13%. Altri gas presenti in proporzioni inferiori allo 0,1% sono il vapore di idrogeno solforato, acqua e ammoniaca.

Le nuvole del pianeta contengono cristalli di ammoniaca e il loro colore rossastro proviene probabilmente da molecole che contengono zolfo o fosforo. Le nuvole più basse e inferiori contengono idrosulfuro di ammonio.

A causa della presenza di temporali negli strati più profondi, è molto probabile che questi strati contengano nuvole composte da vapore acqueo.

Struttura interna

All'interno dell'idrogeno e dell'elio di Giove sono in forma liquida, a causa delle alte pressioni causate dalla sua immensa forza di gravità e dalla sua spesso atmosfera.

A profondità superiori a 15.000 chilometri sotto la superficie liquida, gli atomi di idrogeno sono così compressi e i loro nuclei così vicini l'uno all'altro, che gli elettroni si separano dagli atomi e passano alla fascia di guida, formando idrogeno metallico liquido.

I modelli fisici suggeriscono che esiste un nucleo roccioso composto da atomi pesanti. All'inizio hanno stimato un nucleo di 7 masse terrestri, ma modelli più recenti contemplano un nucleo con una massa tra 14 e 18 masse terrestri.

È importante essere certi se esiste questo nucleo, poiché la risposta dipende dalla teoria della formazione del pianeta del pianeta dei pianeti.

In questa teoria i pianeti sono formati da nuclei di particelle solide, dando origine a oggetti pesanti più grandi, che agirebbero come nuclei di condensazione gravitazionale, che nel corso di milioni di anni formare pianeti.

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Magnetosfera di Giove

A causa dell'intenso campo magnetico di Giove, il pianeta ha una vasta magnetosfera, al punto che se non è invisibile, sarebbe visto nel cielo terrestre con una dimensione simile a quella della luna. 

Nessun pianeta del sistema solare supera Giove in termini di intensità e estensione del campo magnetico.

Le particelle caricate dal vento solare sono intrappolate nelle linee del campo magnetico e ruotano attorno a loro, ma hanno una deriva o un movimento lungo le linee di campo.

Man mano che le linee magnetiche derivano da un polo e si uniscono nell'altro, le particelle caricate guadagnano energia cinetica e si concentrano sui poli, ionizzante ed entusiasmanti i gas dell'atmosfera polare di Giove, con la conseguente emissione di radiazioni leggere.

Missioni a Giove

Dal 1973 Jupiter è stato visitato da varie missioni della NASA, American Space Agency Responsabile dei programmi di esplorazione dello spazio.

Missioni come Pioneer 10 e 11, Galileo e Cassini hanno studiato i satelliti di Giove. I dati preliminari suggeriscono che alcuni di loro hanno condizioni favorevoli per la vita e anche per stabilire basi umane.

La NASA NASA NASA e l'Agenzia spaziale europea hanno nuove missioni a Giove, principalmente per studiare il satellite europeo più dettagliati.

Pioniere 

Pioneer 11

Pioneer 10 fu la prima sonda spaziale su cui Giove volava nel dicembre 1973. Nello stesso anno, ad aprile, fu inviata la sonda Pioneer 11, che raggiunse l'orbita gioviana nel dicembre 1974.

In queste missioni sono state scattate le prime fotografie vicine di Giove e dei satelliti Galileani. Sono stati anche misurati il ​​campo magnetico e le cinture di radiazioni del pianeta.

Voyager

Voyager 2

Lanciate anche nel 1973, le missioni Voyager 1 e Voyager 2 hanno visitato di nuovo il re dei pianeti del sistema solare.

I dati raccolti da queste missioni hanno fornito informazioni straordinarie e sconosciute fino ad allora, sul pianeta e sui suoi satelliti. Ad esempio, il sistema degli anelli di Jupiter è stato rilevato per la prima volta ed è stato anche appreso che il satellite IRO ha un'intensa attività vulcanica.

Galileo

È stato lanciato nel 1995 per un'esplorazione di sette anni, ma la sonda ha avuto gravi problemi con l'antenna principale. Nonostante ciò, potrebbe inviare preziose informazioni sui satelliti di Giove.

La sonda Galileo attorno a Giove. Fonte: Wikimedia Commons. JIHEMD/CC BY-SA (http: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0/),

La missione ha scoperto gli oceani del sottosuolo in Europa e ha fornito ulteriori informazioni sui vulcani attivi di ío.

Galileo terminò quando la sonda di esplorazione cadde su Giove, per evitare la collisione e la costante contaminazione del gelo d'Europa.

Cassini

Assemblaggio della nave Cassini

Nel dicembre del 2000 la missione Cassini/Huygens a Satu.

Nuovi orizzonti

Nuovi orizzonti

Nel suo passaggio a Plutone, la sonda spaziale di New Horizons ha visitato il pianeta Giove nel 2007.

Giunone

Giunone

Il più recente delle missioni a Giove è la sonda spaziale Juno, che è entrata in orbita con il pianeta il 5 luglio 2016. La missione di Juno è lo studio dell'atmosfera gioviana, così come la sua magnetosfera e le Auroras.

Si prevede che questa missione fornisca i dati necessari per determinare quali modelli core sono compatibili con i dati esistenti di Giove e quindi confronta con i modelli che affermano che tale nucleo non esiste.

Dati curiosi su Giove

-È il diametro più grande dei quattro pianeti giganti: Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

-Nel volume occupato da Giove, ci sono 1300 pianeti della dimensione del terreno.

-Giove ha una massa enorme, è due volte e mezzo maggiore della somma delle masse dei restanti sette pianeti del sistema solare.

-Si ritiene che il suo nucleo solido sia stato formato solo un milione di anni dopo il disco di gas e polvere primario che ha dato origine al sistema solare, 4 ne fanno 4.500 milioni di anni.  

-Giove è il pianeta del sistema solare che ha il giorno più corto: il suo periodo di rotazione è di soli 9 ore con 55 minuti.

-È il pianeta più radioattivo del sistema solare, a parte la luce solare riflessa dalla sua atmosfera, fornisce anche la propria radiazione, principalmente nella gamma a infrarossi.

-Giove ha il più grande satellite del sistema solare: Ganimede, con un raggio 1,5 volte maggiore di quello della luna e 0,4 volte il raggio terrestre.

-L'80% della sua atmosfera è costituito da idrogeno, seguito da Helio, che contribuisce al 17%. Il resto sono altri gas come vapore acqueo, metano, ammoniaca ed etano.

-Le nuvole di Giove sono formate da cristalli di ammonio che formano un sottile strato di circa 50 km di spessore. Ma l'intera atmosfera è dell'ordine di 20.000 km, essendo il più spesso di tutti i pianeti del sistema solare.

-È il pianeta che ha il vortice anticiclonico più grande e resistente noto nel sistema solare: il grande punto rosso. Con oltre 300 anni di esistenza, le sue dimensioni sono superiori a due diametri terrestri.

-Ha un nucleo estremamente denso di idrogeno metallico di ferro, nichel e liquido.

-Ha un intenso campo magnetico in grado di produrre aurore permanenti.

-È il pianeta solare con l'accelerazione della gravità più alta, che è stimata in 2,5 volte la gravità terrestre sul bordo della sua atmosfera.

-Indagini molto recenti indicano l'abbondanza di acqua nella zona equatoriale, basata sull'analisi dei dati della missione spaziale Juno. In un rapporto della NASA del 10 febbraio 2020 nella rivista Astronomia della natura È indicato che lo 0,25% dell'atmosfera equatoriale del pianeta è costituito da molecole d'acqua.