Jupiter C'est la plus grande des planètes du système solaire et l'une des plus brillantes du ciel nocturne tout au long de l'année, c'est pourquoi elle porte 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 par rapport au Soleil, Jupiter est la cinquième planète du système solaire et possède au moins 79 satellites naturels. Son diamètre est 11 fois le diamètre de la Terre et après le Soleil, c'est l'objet le plus grand et le plus lourd du système solaire..
L'humanité a contemplé Jupiter depuis l'Antiquité, mais Galileo Galilei a été le premier à observer la planète avec un télescope et à découvrir quatre de ses principaux satellites en 1610..
Galilée a observé les bandes caractéristiques de Jupiter et des quatre satellites galiléens nommés Io, Europa, Ganymède et Callisto. Les découvertes de Galilée 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 des corps célestes étaient observés en rotation autour d'une autre étoile qui n'était pas notre planète..
Ses observations soutenaient plusieurs idées révolutionnaires pour son époque: la première était que la Terre n'était pas le centre de l'univers et la seconde, et non moins importante, qu'en dehors de celle-ci il y avait «d'autres mondes», comme Galilée appelait les satellites de Jupiter ..
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Jupiter est la cinquième planète prenant en compte le rayon orbital par rapport au Soleil.La quatrième planète est Mars, mais entre elles il y a une frontière: la ceinture d'astéroïdes.
Les planètes avec une orbite plus petite que celle de la ceinture d'astéroïdes sont rocheuses, tandis que celles avec une orbite plus grande sont des géantes gazeuses ou glaciales. Jupiter est le premier d'entre eux et aussi celui avec le plus grand volume et masse.
La masse de Jupiter, équivalente à 300 masses terrestres, est si grande qu'elle est deux fois plus grande que la somme de la masse des planètes restantes dans le système solaire. Quant à son volume, c'est l'équivalent de 1300 Terres.
Jupiter tourne autour de son propre axe si vite qu'il effectue une révolution complète en 9 heures 50 minutes. C'est 2,4 fois plus rapide que la vitesse de rotation de la Terre et aucune planète du système solaire ne la dépasse..
Sa période orbitale, c'est-à-dire le temps qu'il faut pour faire une révolution complète autour du Soleil, est de 12 ans.
Bien qu'elle soit cinq fois plus éloignée du Soleil que notre planète, sa grande taille et ses nuages caractéristiques font que la lumière du soleil se reflète parfaitement sur sa surface, c'est pourquoi elle est l'une des étoiles les plus brillantes du ciel nocturne..
Lorsqu'il est observé avec un télescope, seuls ses nuages les plus élevés sont vus, qui ont des zones stationnaires et d'autres en mouvement, formant un motif de bandes le long de 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, faisant le tour de la planète dans des directions opposées..
Les nuages blancs sont le résultat de courants ascendants qui se refroidissent, formant des cristaux d'ammonium. Puis ces courants se courbent latéralement pour redescendre, dans les ceintures plus sombres.
La diversité des couleurs rougeâtres, jaunâtres et brunes observées sur Jupiter est le résultat des différentes molécules présentes dans les nuages joviens. Entre les bandes et les ceintures, se forment de gigantesques tempêtes et tourbillons, qui peuvent être vus comme des points ou comme des taches.
Ces tempêtes sont pratiquement permanentes et parmi elles se distingue la grande tache rouge, observée pour la première fois au XVIIe siècle par Robert Hooke, un physicien contemporain notable et rival d'Isaac Newton..
La grande tache rouge a au moins 300 ans, mais les observations indiquent que sa taille colossale, plus grande que la Terre, a diminué au cours des dernières décennies..
Quant à l'atmosphère jovienne, elle est assez épaisse. Sa profondeur n'est pas connue avec précision, mais elle est estimée à des centaines de kilomètres.
La composition chimique de son atmosphère est très similaire à celle d'une étoile: 80% d'hydrogène, 17% d'hélium et de faibles proportions de vapeur d'eau, de méthane et d'ammoniaque.
La pression atmosphérique augmente avec la profondeur, au point que l'hydrogène gazeux se liquéfie, formant un océan d'hydrogène liquide, à une pression si élevée qu'il se comporte comme un métal. Ce serait la limite inférieure de l'atmosphère jovienne.
L'océan d'hydrogène liquide métallique de Jupiter est plus chaud que la surface solaire, de l'ordre de 10000 ° C, et assez lumineux.
Il est très probable que Jupiter possède un noyau très dense composé d'éléments métalliques lourds, mais davantage de données sont nécessaires pour corroborer cette affirmation..
-Masse: 1,9 × 1027 kg
-Rayon équatorial: 71492 km, soit 11 fois le rayon de la Terre.
-Radio polaire: 66854 km.
-Façonner: aplati aux pôles d'un facteur 0,065.
-Rayon moyen de l'orbite: 7,78 x 108 km, équivalent à 5,2 U.A.
-Inclinaison de l'axe de rotation: 3º12 par rapport au plan orbital.
-Température: -130ºC (nuages)
-La gravité: 24,8 m / sdeux
-Champ magnétique auto: Oui, 428 μT à l'équateur.
-Atmosphère: Atmosphère dense d'hydrogène et d'hélium.
-Densité: 1336 kg / m3
-Satellites: 79 connaissances.
-Anneaux: Oui, vaporeux et poussiéreux.
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 de l'hydrogène et de l'hélium, d'une épaisseur de 20000 km.
La transition entre la phase gazeuse et la phase liquide est progressive, car la pression augmente avec la profondeur.
Sous cette couche liquide et à la suite de pressions extrêmes, les électrons des atomes d'hydrogène et d'hélium se détachent 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 1,5 fois le diamètre de la Terre, mais 30 fois plus lourd que notre planète. Et comme c'est une planète composée de gaz et de liquide, en raison de sa formidable vitesse de rotation, la planète adopte une forme aplatie à ses pôles..
Jupiter est d'un blanc éclatant et est facilement observable au crépuscule. A ne pas confondre avec Vénus, qui est également très lumineuse.
À première vue, Jupiter brille plus brillamment dans le ciel nocturne que Sirius, l'étoile la plus brillante et est toujours proche d'une constellation zodiacale, qui peut varier selon les années, dans un environnement de 30 degrés..
Avec de bonnes jumelles fixes ou un petit télescope, Jupiter apparaît comme un disque blanc avec des bandes lisses.
Les quatre satellites galiléens sont facilement visibles avec un petit télescope: Ganymède, Io, Europa et Callisto. Les positions des satellites varient d'un jour à l'autre, et parfois seulement trois sont visibles, car certains d'entre eux sont derrière ou devant la planète.
Il existe plusieurs applications mobiles qui vous permettent d'identifier et de rechercher des planètes et des étoiles dans le ciel. Parmi eux se distingue Cartes du ciel pour être l'un des premiers. De cette façon, la position de Jupiter est localisée à tout moment.
L'orbite de Jupiter est elliptique et a son foyer en dehors du centre du Soleil en raison de son énorme masse. Il faut 11,86 ans pour le parcourir à 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 tout le monde sauf Jupiter..
C'est parce que Jupiter est si massif que le centre de giration, centre de masse ou centre de masse du système Soleil-Jupiter se déplace vers Jupiter, étant à l'extérieur du corps solaire..
Selon les calculs, le centre de gravité du système Soleil-Jupiter est 1,07 fois le rayon solaire, c'est-à-dire à l'extérieur du Soleil..
le périhélie est la distance la plus courte entre l'orbite de Jupiter et le foyer de l'ellipse, situé au centre de gravité du système Soleil-Jupiter. Sa valeur est de 816,62 millions de kilomètres.
Au contraire, le aphélion est la plus grande distance entre le foyer 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 elle est de la forme circulaire. L'orbite de Jupiter a une excentricité de 0,048775 et est calculée en divisant la distance entre le centre de l'ellipse et le foyer par la longueur du demi-grand axe de l'ellipse.
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 rotation a une inclinaison de 3,13 ° par rapport à l'axe de rotation orbitale..
Pour être si volumineux, Jupiter a la période de rotation la plus courte de toutes les planètes du système solaire..
Les planètes géantes se caractérisent par un grand nombre de satellites ou de lunes. À ce jour, 79 satellites Jupiter ont été dénombrés, mais les plus grands et les plus connus sont les quatre satellites découverts par Galileo Galilei en 1610, qui, par ordre de proximité, sont:
-Io, est ⅓ le diamètre de la Terre
-Europe, avec ¼ du diamètre de la terre
-Ganymède, ⅖ le diamètre de la Terre
-Callisto, un peu moins de ⅖ parties du diamètre de la Terre
Ensemble, ces quatre satellites représentent 99,99% de la masse de tous les satellites et anneaux joviens..
Entre Jupiter et les satellites galiléens, quatre petits satellites intérieurs ont été découverts relativement récemment (1979).
Vers l'extérieur des satellites galiléens se trouve le groupe de satellites réguliers, 10 au total, plus le groupe de satellites rétrogrades, dont soixante et un sont connus à ce jour (61).
Par ordre de rayon orbital, quatre groupes de satellites sont définis:
Jupiter a également des anneaux. Ils sont en orbite inférieure à celle des satellites galiléens et entre les orbites des satellites intérieurs. On pense que ces anneaux sont apparus à la suite de l'impact d'un satellite intérieur avec un météoroïde..
Les quatre satellites galiléens constituent un groupe très intéressant, car les experts estiment qu'ils remplissent les conditions d'une éventuelle colonisation dans le futur..
Il a une activité volcanique intense, la surface est renouvelée en permanence avec de la lave en fusion qui provient de son intérieur.
L'énergie de chauffage d'Io provient principalement de la force de marée intense produite par l'énorme gravité de Jupiter..
C'est le deuxième des satellites galiléens par ordre de distance, mais le sixième des satellites de Jupiter. Son nom vient de la mythologie grecque, dans laquelle Europe est l'amante de Zeus (Jupiter dans la mythologie romaine).
Il n'est que légèrement plus petit que la Lune et a une croûte solide d'eau gelée. Il a une atmosphère peu dense d'oxygène et d'autres gaz. Sa surface légèrement striée est la plus lisse des étoiles du système solaire, avec seulement quelques cratères..
On pense que sous la croûte de glace d'Europe se trouve un océan dont le mouvement, entraîné par les forces de marée du géant Jupiter, provoque une activité tectonique sur la surface glacée du satellite. De cette manière, des fissures et des rainures apparaissent sur sa surface lisse..
De nombreux experts estiment que l'Europe a les conditions pour accueillir une sorte de vie.
C'est le plus grand satellite du système solaire, il a un manteau rocheux et de glace avec un noyau de fer. Sa taille est légèrement plus grande que celle de la planète Mercure, avec près de la moitié de sa masse.
Il existe des preuves qu'un océan d'eau salée peut exister sous sa surface. L'ESA (Agence spatiale européenne) a envisagé la possibilité de la visiter pour l'année 2030.
Comme il est courant dans le système solaire, l'orbite de Ganymède est en résonance avec les orbites d'Europa et d'Io: lorsque Ganymède effectue une révolution, Europa en complète deux, tandis que Io effectue quatre révolutions complètes..
C'est le quatrième satellite galiléen avec une taille pratiquement égale à celle de Mercure, mais avec un tiers de son poids. Il n'a pas de résonance orbitale avec les autres satellites, mais il est en rotation synchrone avec Jupiter, montrant toujours la même face à la planète..
La surface a d'abondants cratères anciens et est composée principalement de roches et de glace. Il a probablement un océan intérieur d'au moins 100 kilomètres d'épaisseur.
Il n'y a aucune preuve d'activité tectonique, de sorte que ses cratères ont probablement été causés par des impacts avec des météorites. Son atmosphère est mince, composée d'oxygène moléculaire et de dioxyde de carbone, avec une ionosphère assez intense..
Jupiter a une atmosphère épaisse constituée principalement de 87% d'hydrogène suivi d'hélium de l'ordre de 13%. Les autres gaz présents dans des proportions inférieures à 0,1% sont le sulfure d'hydrogène, la vapeur d'eau et l'ammoniac..
Les nuages de la planète contiennent des cristaux d'ammoniac et leur couleur rougeâtre provient probablement de molécules contenant du soufre ou du phosphore. Les nuages inférieurs non visibles contiennent de l'hydrosulfure d'ammonium.
En raison de la présence d'orages dans les couches plus profondes, il est très probable que ces couches contiennent des nuages composés de vapeur d'eau.
À l'intérieur de Jupiter, l'hydrogène et l'hélium sont sous forme liquide, en raison des hautes pressions causées par son immense force de gravité et son atmosphère épaisse..
À des profondeurs supérieures à 15000 kilomètres sous la surface du liquide, les atomes d'hydrogène sont si comprimés et leurs noyaux si proches les uns des autres que les électrons se détachent des atomes et passent dans la bande de conduction, formant hydrogène métallique liquide.
Les modèles physiques suggèrent que plus profondément il y a un noyau rocheux composé d'atomes lourds. Au début, ils ont estimé un noyau de 7 masses terrestres, mais des modèles plus récents considèrent un noyau avec une masse comprise entre 14 et 18 masses terrestres..
Il est important d'être certain qu'un tel noyau existe, car la réponse dépend de la véracité de la théorie de la formation planétésimale des planètes..
Dans cette théorie, les planètes sont formées à partir de noyaux de particules solides, donnant naissance à de plus gros objets solides lourds, qui agiraient comme des noyaux de condensation gravitationnelle, qui au cours de millions d'années formeraient des planètes..
En raison du champ magnétique intense de Jupiter, la planète possède une magnétosphère étendue, à tel point que si elle n'était pas invisible, elle serait vue dans le ciel terrestre avec une taille similaire à celle de la Lune..
Aucune planète du système solaire ne surpasse Jupiter dans l'intensité et l'étendue du champ magnétique.
Les particules chargées du vent solaire sont piégées dans les lignes de champ magnétique et tournent autour d'elles, mais ont une dérive ou un mouvement le long des lignes de champ.
Lorsque les lignes magnétiques proviennent d'un pôle et se rejoignent dans l'autre, les particules chargées gagnent de l'énergie cinétique et sont concentrées aux pôles, ionisant et excitant les gaz dans l'atmosphère polaire de Jupiter, avec l'émission conséquente de rayonnement lumineux..
Missions à Jupiter
Depuis 1973, Jupiter a été visité par diverses missions de la NASA, l'agence spatiale américaine chargée des programmes d'exploration spatiale..
Des missions telles que Pioneer 10 et 11, Galileo et Cassini ont étudié les satellites de Jupiter. Des données préliminaires suggèrent que certains d'entre eux ont des conditions de vie favorables et aussi pour établir des bases avec des humains.
L'agence spatiale nord-américaine NASA et l'agence spatiale européenne ESA ont parmi leurs plans de nouvelles missions vers Jupiter, principalement afin d'étudier plus en détail le satellite Europa..
Pioneer 10 fut la première sonde spatiale à survoler Jupiter en décembre 1973. La même année, en avril, la sonde Pioneer 11 fut envoyée, atteignant l'orbite jovienne en décembre 1974..
Les premières photographies en gros plan de Jupiter et des satellites galiléens ont été prises lors de ces missions. Le champ magnétique et les ceintures de rayonnement de la planète ont également été mesurés..
Egalement lancées en 1973, les missions Voyager 1 et Voyager 2 ont de nouveau visité le roi des planètes du système solaire..
Les données collectées par ces missions ont fourni des informations extraordinaires et jusqu'ici inconnues sur la planète et ses satellites. Par exemple, le système d'anneau de Jupiter a été détecté pour la première fois et on savait également que le satellite Io avait une activité volcanique intense..
Il a été lancé en 1995 pour une exploration de sept ans, mais la sonde avait de graves problèmes avec l'antenne principale. Malgré cela, il a pu envoyer des informations précieuses sur les satellites de Jupiter.
La mission a découvert des océans souterrains en Europe et a fourni plus d'informations sur les volcans actifs d'Io.
Galileo a pris fin lorsque la sonde d'exploration est tombée sur Jupiter, pour éviter la collision et la contamination consécutive de la surface glacée d'Europa.
En décembre 2000, la mission Cassini / Huygens à Saturne a obtenu des données comparables en intérêt à celles des missions Voyager, mais grâce aux améliorations technologiques, elles étaient de bien meilleure qualité..
En route vers Pluton, la sonde spatiale New Horizons a visité la planète Jupiter en 2007.
La plus récente des missions vers Jupiter est la sonde spatiale Juno, qui est entrée en orbite avec la planète le 5 juillet 2016. La mission de Juno est d'étudier l'atmosphère jovienne, ainsi que sa magnétosphère et les aurores boréales..
Cette mission devrait fournir les données nécessaires pour déterminer quels modèles de cœur sont compatibles avec les données Jupiter existantes, et ainsi comparer avec les modèles qui prétendent qu'un tel cœur n'existe pas..
-C'est le plus grand diamètre des quatre planètes géantes: Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune..
-Dans le volume occupé par Jupiter, 1300 planètes de la taille de la Terre s'adaptent.
-Jupiter a une masse énorme, elle est deux fois et demie supérieure à la somme des masses des sept planètes restantes du système solaire..
-On pense que son noyau solide s'est formé juste un million d'années après le disque primordial de gaz et de poussière qui a donné naissance au système solaire formé il y a 4,5 milliards d'années..
-Jupiter est la planète du système solaire qui a le jour le plus court: sa période de rotation n'est que de 9 heures et 55 minutes.
-C'est la planète la plus radioactive du système solaire, mis à part la lumière du soleil réfléchie par son atmosphère, elle apporte également son propre rayonnement, principalement dans le domaine infrarouge..
-Jupiter possède le plus grand satellite du système solaire: Ganymède, avec un rayon 1,5 fois celui de la Lune et 0,4 fois le rayon de la Terre..
-80% de son atmosphère est constituée d'hydrogène, suivi par l'hélium, qui contribue à 17%. Le reste est constitué d'autres gaz tels que la vapeur d'eau, le méthane, l'ammoniac et l'éthane..
-Les nuages de Jupiter sont constitués de cristaux d'ammonium qui forment une fine couche d'environ 50 km d'épaisseur. Mais la totalité de son atmosphère est de l'ordre de 20 000 km, étant la plus épaisse de toutes les planètes du système solaire..
-C'est la planète qui possède le plus grand et le plus long vortex anticyclonique connu du 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.
-C'est la planète solaire avec l'accélération de la gravité la plus élevée, estimée à 2,5 fois la gravité de la Terre au bord de son atmosphère..
-Des recherches très récentes indiquent une abondance d'eau dans la zone équatoriale, basée sur l'analyse des données de la mission spatiale Juno. Dans un rapport du 10 février 2020, la NASA dans le magazine Astronomie de la nature il est indiqué que 0,25% de l'atmosphère équatoriale de la planète est constituée de molécules d'eau.
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