Masa

317,94 masy Ziemi

Maksymalny dystans od Słońca

815,7 mln km

Minimalny dystans od Słońca

740,9 miliona km

Średnica na równiku

142, 98 tys. km

Średnia na biegunach

133,71tys. km

Prędkość ucieczki

59,6 km/s

Średnia prędkość orbitalna

13,1 km/s

Czas trwania roku

11,86 ziemskiego roku

Czas trwania doby

9,84 ziemskiej godziny

Siła grawitacji na równiku

2,34 ziemskiej siły grawitacji

Średnia temperatura na powierzchni

152 K

Albedo

42 %

Wielkość gwiazdowa

-2,8 mag

Jowisz uchodzi za prawdziwego giganta naszego układu planetarnego. Jest czwartym (podobnie jak Mars) najjaśniejszym ciałem widzianym z Ziemi. Jaśniej świecą jedynie Słońce, Księżyc i Wenus. Przyczyną tego jest wielka powierzchnia planety i wysoka wartość współczynnika albedo wynosząca 42 % ( ilorazem, w którym licznik stanowi ilość światła odbitego, a mianownik ilość światła padającego). Wielkość energii świetlnej emitowanej przez ciało określa tzw. wielkość gwiazdowa, która w przypadku Jowisza wynosi -2,8 mag. Dla porównania jedyna jaśniejsza od Jowisza planeta na wielkość gwiazdową równą -4,4 mag. Jowisza można obserwować z Ziemi już przy pomocy małego, 75-mm refraktora. Widok tej planety fascynuje i zachwyca obserwatorów.

Jowisz, w odróżnieniu od skalnych planet należących do grupy ziemskiej (wewnętrznej), takich jak Merkury, Wenus, Ziemia, Mars, należy do dużych, gazowych planet grupy zewnętrznej, zwanej też jowiszową. Planety grupy ziemskiej charakteryzuje wyraźnie wyodrębniona skalista powierzchnia, otoczona cienką powłoką atmosferyczną. Planety takie jak Jowisz, Saturn, UranNeptun nie posiadają z kolei skalistej powierzchni i stanowią gigantyczne obiekty gazowe. Jedyną skalną postać na Jowiszu ma jego jądro, którego średnica wynosi ok. 30 tys. km. W porównaniu z olbrzymią warstwa atmosferyczną stanowi ono znikomą część planety. W skład atmosfery Jowisza wchodzi głównie wodór i hel, co przypomina skład chemiczny gwiazd oraz w niewielkich ilościach metan, amoniak i para wodna.

Jowisz emituje bardzo silne pole magnetyczne będące 1000-krotne silniejsze od pola magnetycznego Ziemi. Pole to jest przyczyną prądów przepływających przez metaliczny wodór otaczający jądro planety. Pole magnetyczne jest odchylone od osi planety o 11° i jest ono związane z wiatrem słonecznym- strumień naładowanych cząstek, który wysyła Słońce. Oddziaływanie tego pola jest odczuwalne nawet w odległości równej 50- krotnej długości średnicy Jowisza. Kiedy to korpuskularne promieniowanie słoneczne napotka na swojej drodze pole magnetyczne, to następuje gwałtowne wyhamowanie cząstek, które zaczynają się ślizgać po liniach pola po torze spiralnym, co powoduje wzrost ich energii. Zjawisko to nazywamy magnetosferyczną falą uderzeniową. Północny i południowy biegun magnetyczny to miejsca lejowatego zakrzywiania się pola ku powierzchni planety. Pole magnetyczne oddziałuje efektywnie do granicy zwanej magnetopauzą natomiast ogon magnetosfery sięga dużo dalej, możliwe że aż do orbity Saturna.

Ciśnienie gazu tuż przy skalnym jądrze planety jest 45 mln razy większe od ziemskiego ciśnienia mierzonego na poziomie morza. Tak duże ciśnienie jest wywołane gazami, które nabrały właściwości ciał stałych, co jest również przyczyną niezwykle wysokiej temperatury planety sięgającej 30 tys. K. Prądy konwekcyjne powodują wydostawanie się olbrzymiej ilości ciepła z jądra planety na jej powierzchnię. Dzięki temu Jowisz oddaje w przestrzeń kosmiczną 2,5 razy więcej energii (głównie w postaci fal podczerwonych) niż otrzymuje od Słońca. Do roku 1940 uważano, że Jowisz emituje energię świetlną podobnie jak gwiazda. Obecnie wiadomo, że jest to niemożliwe, gdyż masa Jowisza stanowi zaledwie 0,001 masy Słońca, podczas gdy ciało musi mieć masę równą minimum 0,06 masy Słońca, aby mogły rozpocząć się w nim reakcje jądrowe. Jowisz nie spełnia tego warunku, bo jego masa jest 60 razy mniejsza, więc nie może zmienić się w gwiazdę. Światło, które widzimy parząc na Jowisza, nie jest światłem emitowanym przez niego, lecz odbiciem od jego atmosfery promieni słonecznych.

Patrząc na Jowisza dostrzegamy jedynie jego zewnętrzną warstwę atmosfery, która składa się głównie z wodoru (82%) i helu (17%) oraz śladowych ilości innych gazów. Poszczególne gazy zawieszone są w postaci warstwowych chmur, które podczas ruchu wirowego planety ulegają mieszaniu i powstają wówczas równoleżnikowe pasy w atmosferze Jowisza. Doliczono się 19 takich pasów, które zostały nazwane w zależności od ich położeniem na globie. Pasy te odznaczają się bardzo silną cyrkulacją- wiatry w nich wiejące osiągają prędkość od 180 km/h (wiatry zachodnie) do 430 km/h (wiatry wschodnie). W momencie ich spotkania tworzą się bardzo silne i gwałtowne wiry, które mogą być trwałe lub czasowe. Północny Obszar Biegunowy składa się z ciemnych pasów poprzecinanych warstwami jaśniejszymi. W Północnym Pasie Umiarkowanym tworzą się owe wiry wietrzne, które jawią się jako wielkie, czerwone plamy wielkościowo równe połowie Ziemi. Poniżej występuje jasny pas Strefy Tropikalnej Północnej z wysokimi chmurami, w skład których wchodzą głównie kryształki amoniaku. W centralnej części globu występuje Równikowy Pas Północny, który składa się z poskręcanych i rozgałęzionych struktur tworzących się dzięki skomplikowanemu układowi wiatrów posiadających przeciwne kierunki. Na południowej półkuli planety układ atmosfery jest nieco bardziej skomplikowany. Południowy Pas Równikowy ma ciemne zabarwienie w odróżnieniu od Południowej Strefy Tropikalnej, która jest jaśniejsza. Cały ten układ jest jednak zakłócony przez Wielką Czerwoną Plamę (GRS), czyli ogromny wir, który obejmuje oba te pasy i trwa już ponad 300 lat. Jego średnica ma blisko 40 tys. Km, czyli jest trzykrotnie większa od średnicy ziemskiej. Wiatry wiejące w tym wirze mają kierunek przeciwny do ruch wskazówek zegara a pełny jego obrót trwa około 6 dni. Swój kolor Wielka Czerwona Plama zawdzięcza fosforowodorowi, który przenoszony jest z niższych partii atmosfery i rozkładany w najbardziej zewnętrznej warstwie, dzięki światłu słonecznemu, w wyniku czego powstaje czerwony fosfor. Czasami kolor tego tworu nieco blednie, ale nigdy całkowicie nie znika. Południowy Obszar Biegunowy zbudowany jest natomiast z wielkich, białych chmur, które tworzą plamy na powierzchni atmosfery. W atmosferze tego gazowego giganta można również wyróżnić warstwowe układy kropelek wody, kryształków lodu, związków siarki, kryształków amoniaku i wodorosiarczków amonu. Poszczególne te związki przyjmują inną barwę: kryształki amoniaku białą, wodorosiarczki amonu czerwoną, związki siarki i wody brązową.

Ta część atmosfery, w której mają miejsce wyżej opisane zjawiska ma ok. 1000 km. Pod tą warstwą wodór ma już postać ciekłą i osiąga temperaturę powierzchni bliską 2000 K. Ciecz ta nie ulega wrzeniu jedynie z powodu olbrzymiego ciśnienia tam panującego, wynoszącego blisko 90 tys. atm - 90 tys. razy wyższe od średniego ziemskiego ciśnienia na powierzchni morza. Ten wodorowy ocean blisko dna, czyli na ok. 25 tys. km w głąb planety, osiąga temperaturę bliską 11 tys. K a ciśnienie, w porównaniu z ziemskim, jest 3 mln razy od niego większe. Takie nieziemskie warunki sprawiają, że wodór nabiera właściwości ciał metalicznych. Następuje olbrzymie ściśnięcie jego atomów, wskutek czego zanikają ich powłoki elektronowe i wolne elektrony zaczynają się swobodnie przemieszczać, tak jak to ma miejsce w krystalicznych metalach. Metaliczny wodór przyjmuje formę skorupy grubej na 30 tys. km i przeszywanej potężnymi prądami elektrycznymi tworzącymi największe pole magnetyczne w Układzie Słonecznym. Wewnątrz planety, otoczone metalicznym wodorem, znajduje się stałe, skalne jądro planety. Buduje go głównie żelazo i krzemiany a jego objętość jest 8 razy większa od objętości Ziemi.

Ganimedes - największy księżyc Jowisza

pl.wikipedia.org/wiki/Ganimedes

Jowisz ma postać gigantycznej kuli gazowej, o przeważnie żółtawej barwie miejscami poprzecinanej przez ciemniejsze psy, wokół której krążą liczne księżyce. Cztery największe z nich są wyraźnie widoczne z Ziemi i każdej nocy możemy obserwować inne ich położenie względem Jowisza. Po raz pierwszy księżycami Jowisza zainteresował się Galileusz i miało to miejsce ok. 1610 roku. Model księżyców krążących wokół Jowisza miał być dowodem słuszności heliocentryzmu Kopernika dotyczącego naszego układu planetarnego. Jowisz był pod stałą obserwacją serii sond o nazwie Voyager, które rozpoczęły swą misję w 1979 roku. Dostarczyły one mnóstwo materiałów zdjęciowych dotyczących zarówno samego Jowisza jak i jego licznych księżyców. Największymi księżycami Jowisza są Io, Europa, Ganimedes i Callisto. Określa się je również wspólną nazwą księżyców Galileusza, gdyż to właśnie ten uczony jako pierwszy je zauważył. Posiadają one dość duże rozmiary np. Ganimedes i Callisto, nazywane zewnętrznymi księżycami Galileusza, wielkościowo przewyższają Merkurego. Za największy księżyc, nie tylko Jowisza ale całego Układu Słonecznego, uznaje się Ganimedesa, którego średnica wynosi 5260 km. Jego lodowa powierzchnia charakteryzuje się licznymi kraterami, spękaniami skorupy oraz uskokami, które świadczą o aktywności jego procesów wewnątrz. Callisto, podobnie jak Ganimedesa, pokrywa lód. Średnica jej wynosi 4800 km i jest to drugi największy księżyc Jowisza. Powierzchnia tego księżyca poorana jest licznymi meteorami. Podobną budową odznacza się Europa, ale na jej powierzchni nie ma tak dużo kraterów. Jest ona również znacznie mniejsza od pozostałych- jej średnica ma 3138 km, co czyni ją najmniejszym księżycem Galileusza. Prawdopodobnie lodowa powierzchnia tego ciała powstała z wody wydobywającej się z jego wnętrza i zamarzającej na zewnątrz. Ta miniplanetka jest dzięki temu najgładszym ciałem Układu Słonecznego. Charakterystyczną cechą Io są z kolei liczne siarkowe wulkany na jego powierzchni. Przyczyną aktywności wulkanicznej na tym księżycu jest siła grawitacyjna Jowisza powodująca spękania powierzchni Io. Każda kolejna erupcja wulkaniczna odnawia jego skorupę, której wiek szacowany jest na około milion lat. Io posiada również własny malutki księżyc nazywany Amalthea, który krąży wewnątrz jego orbity. Posiada on nieregularny, wydłużony i częściowo skierowany do Jowisza kształt (270x155) oraz czerwoną barwę. Badania przeprowadzane przy użyciu promieniowania podczerwonego udowodniły, że ciało to rozgrzewane jest dzięki prądom elektrycznym przebiegającym przez jonosferę Jowisza. Bliżej gazowego giganta, w odległości ok. 58 tys. km ponad warstwą chmur, krążą dwa inne jego księżyce. Obydwa ciała mają średnicę bliską 40 km. Trzeci mały księżyc Jowisza krąży między Amaltheą i Io. Pozostałe księżyce znajdują się już w dalszej odległości i przypuszczalnie są one schwytanymi przez pole magnetyczne Jowisza asteroidami, tworzącymi dwie oddzielne grupy. Odległość pierwszej z tych grup do Jowisza wynosi 11,54 mln km a orbity jej księżyców mają nachylenie do jego orbity o ok. 28°. Druga z tych grup znajduje się w odległości 20-24 mln km i posiada orbity nachylone o ok. 150°. Księżyce obydwu tych grup posiadają średnice wynoszące 10 - 30 km.

Sondy Voyager dostarczyły wielu informacji o tej planecie np. o jej pierścieniu podobnym do tego, który posiada Saturn a o którym przez długi czas nie wiedziano. Jego położenie pokrywa się z płaszczyzną równika Jowisza i jest oddalony o 57 tys. km od zewnętrznej powłoki chmur. Jego szerokość to około 6500 km a grubość nie przekracza 1 km. W jego skład prawdopodobnie wchodzi głownie pył i lód.

Bibliografia:

1.Colin Ronan "Wszechświat"

2.Zbigniew T. Dworak, Ludwik Zajdler "Planety , gwiazdy , wszechświat"

3. "Świat Wiedzy"