Júpíter

„Eina leiðin til að sigrast á freistingu er að falla fyrir henni.“
- Oscar Wilde (1856-1900)

Júpíter er fimmta reikistjarnan frá sólu og sú langstærsta. Hún er 11 sinnum stærri en jörðin að þvermáli. Með athugunum á Galíleótunglunum, sem eru á braut um Júpíter, er hægt að beita lögmálum Keplers og fá út að Júpíter sé 318 sinnum massameiri en jörðin. Massi hans er 71% af samanlögðum massa allra reikistjarnanna. Væri Júpíter holur að innan, kæmust meira en 1.300 jarðir fyrir inni í honum. Ferðalangur í geimnum gæti allt eins lýst sólkerfinu okkar sem Sól, Júpíter og nokkrum smáhnöttum til viðbótar!

Tákn Júpíters

Júpíter er að jafnaði um fimm sinnum lengra frá sólu en jörðin. Þyngdartogið við viðmiðunaryfirborð er 2,5 sinnum meira en við yfirborð jarðar. Því myndi 100 kg maður á jörðinni vega 250 kg á Júpíter, hefði hann fast yfirborð að stíga á (viðmiðunaryfirborðið miðast við hæð í lofthjúpnum þar sem loftþrýstingurinn er jafn loftþrýstingnum við yfirborð jarðar). Við braut Júpíters er styrkur sólarljóssins aðeins 1/25 af því sem er á jörðu og hitastig þar af leiðandi mun lægra.

Jpter nturhimninum

Þar sem Júpíter er næstum tólf ár að ljúka einni hringferð um sólina virðist plánetan vera á ferðalagi í gegnum stjörnumerki Dýrahringsins, og fer hann í gegnum um eitt merki á ári. Júpíter er í gagnstöðu við jörð á um 13 mánaða fresti. Gagnstaða kallast það þegar reikistjörnurnar utan við jörðina mynda beina línu við sól og jörð, með jörðina í miðjunni. Þá er jafnframt styst frá jörðinni til reikistjörnunnar. Af þessu leiðir að reikistjarnan er björtust að sjá á næturhimninum í gagnstöðu, enda er sá flötur reikistjörnunnar, sem við horfum á, stærstur þegar hún er næst okkur.

Hr er mjg frleg grein eftir Bjrn Jnsson: A skoa Jpter.

stur gua

Júpíter dregur nafn sitt af höfuðguði Rómverja og er nafngiftin vel við hæfi. Júpíter var einnig þekktur sem Jove en Grikkir kölluðu hann Seif. Seifur var konungur guðanna, hæstráðandi á Ólympustindi. Hann var yngsti sonur Krónusar (Satúrnusar) og Reu og giftist systur sinni Heru. Kvennafar Seifs olli mikilli afbrýðissemi hjá Heru og hún hefndi sín oft á skrautlegan hátt.

Júpíter er yfirleitt fjórða bjartasta fyrirbæri himinsins á eftir sólinni, tunglinu og Venusi, en örsjaldan getur Mars orðið bjartari. Menn hafa þekkt Júpíter frá forsögulegum tíma en þegar reikistjörnunni var gefið nafn vissu menn lítið um raunverulegt eðli hennar. Uppgötvun ítalska stjörnufræðingsins Galíleós í janúar 1610, á fjórum stórum tunglum um Júpíter, svonefndum Galíleótunglum, var fyrsta uppgötvunin sem sýndi brautarhreyfingu fyrirbæra sem snerust ekki um jörðu eða sólu.

Könnun Júpíters

Nokkur geimför hafa flogið framhjá Júpíter og rannsakað hann. Fyrsta geimfarið sem þangað kom var Pioneer 10 árið 1973 og í kjölfar þess fylgdi Pioneer 11. Voyager 1 og 2 svifu framhjá árið 1979 og sólkönnunarfarið Ódysseifur (e. Ulysses) árið 1992. Galíleógeimfarið var sent til Júpíters þann 18. október árið 1989 og bylti það þekkingu okkar á þessari risareikistjörnu og tunglakerfi hennar. Slökkt var á geimfarinu árið 2003 og féll það inn í lofthjúp Júpíters 21. september sama ár.

Hér hefur Júpíter verið flattur út og er greinilegt hvernig lofthjúpurinn breytist. Myndin spannar 24 snúninga Júpíters milli 31. október til 9. nóvember 2003. Einnig sjást Íó og Evrópa á myndinni ásamt skuggum þeirra. Minnstu kennileitin eru um 600 km í þvermál, um þrisvar sinnum stærri en Ísland.

Lofthjúpurinn

Lofthjúpur Júpíters er einn sá litríkasti í sólkerfinu. Líkt og hinir gasrisarnir hefur Júpíter ekkert fast yfirborð heldur verður gasið einungis þéttara eftir því sem nær dregur miðjunni. Við sjáum því aðeins efsta hluta skýjanna í lofhjúpnum á myndum af Júpíter. Lofthjúpurinn er um 80% vetni og 19% helíum en einnig er þar að finna metan, ammóníak, vatnsgufu og aðrar gastegundir í mun minni mæli.

Innri gerð Júpíters

Í iðrum Júpíters er gríðarlegur þrýstingur, um 40 milljón bör, og hitastigið er um 20.000°C við ytri mörk kjarnans. Það þýðir að kjarninn er mjög þéttur og líklega úr bergkenndu efni. Hann er trúlega nokkru stærri en jörðin og hefur um 10 til 15 sinnum meiri massa en hún.

Fljótandi vetni

Næsta lag umhverfis kjarna Júpíters er úr fljótandi vetni og er það massamesta lag reikistjörnunnar. Árið 1935 komust eðlisfræðingar að því að vetni skiptir um ham við mikinn þrýsting og fær þá eiginleika alkalímálma. Þegar þrýstingurinn eykst verður vetni fyrst fljótandi sameindavökvi og síðan fljótandi málmur við aðstæður eins og þær sem ríkja í iðrum Júpíters. Málmkennt vetni er mjög góður rafleiðari og hraður möndulsnúningur veldur því að gríðarlega öflugt segulsvið myndast.

Segulhvolf Júpíters er stærsta fyrirbærið í öllu sólkerfinu. Þrjú kennileiti eru teiknuð inn á myndina: svartur hringur sem sýnir stærð Júpíters, segulsviðslínurnar og þversnið af tórus Íós, sem er kleinuhringslaga hringur úr hlöðnum ögnum sem koma frá eldgosum á Íó. Þessi mynd var tekin í um 10 milljón km fjarlægð frá Júpíter 30. desember árið 2000.
Stærri mynd

Segulsvið Júpíters er stærsta fyrirbæri sólkerfisins

Segulsvið Júpíters er um 4.000 sinnum sterkara en segulsvið jarðar. Segulhvolfið teygir sig meira en 650 milljón km út í geiminn, eða alla leið út fyrir braut Satúrnusar. Segulhvolfið er þó fjarri því að vera kúlulaga því það teygir sig aðeins nokkra milljón km í átt til sólar. Tungl Júpíters liggja innan segulhvolfsins og sú staðreynd gæti skýrt eldvirkni Íó að hluta. Geislunin er það mikil að sérstakt tillit verður að taka til segulhvolfsins við ákvörðun á brautum geimfara framhjá reikistjörnunni.

Lofthjúpurinn

Ysta lag Júpíters er úr vetni og helíum. Hitastigið þar er um -160°C. Litirnir eru í samræmi við hitastig og hæð skýjanna: blá lægst, svo brún, þá hvít og loks rauð sem liggja hæst. Stundum sjást lægri svæði í gegnum önnur heiðskírari svæði.

Líklegt er að á Júpíter séu þrjú aðgreind skýjalög. Þegar lítið könnunarfar frá Galíleó-geimfarinu var sent í efsta lag lofthjúpsins í desember 1995, fengust langþráðar upplýsingar um þessi lög. Afar hægt gekk að fá upplýsingarnar sendar til jarðar vegna bilunar í mælitækjum en þó vita menn að svæðið sem geimfarið fór inn í var dökkur blettur og því ekki dæmigerður fyrir lofthjúpinn. Litlar upplýsingar eru til um efnasamsetningu skýjanna en menn hafa lengi talið að rauðu skýin séu úr brennisteinssamböndum og hvítu skýin úr ammóníakkristöllum.

Önnur gögn frá farinu benda líka til þess að mun minna vatn sé í lofthjúpnum en áður var talið. Menn töldu að lofthjúpur reikistjörnunnar innihéldi um tvisvar sinnum meira magn súrefnis en raun bar vitni og einnig kom það mönnum á óvart að hiti var nokkuð hár (um -110°C) og þéttleiki efsta lagsins var einnig meiri en áður var talið.

Engin lognmolla á Júpíter

Miklir vindar leika um Júpíter, rétt eins og hinar gasreikistjörnurnar. Vindhraðinn er ofsafenginn, allt að 180 m/s, sem er meira en tvöfalt meiri en mesti vindhraði sem mælst hefur á jörðinni. Vindarnir eru beltaskiptir og raðast skýin í lárétt belti, sem gefa reikistjörnunni sérkennilegt útlit. Lítill munur er á efnasamsetningu og hita beltanna. Á ákveðnum breiddargráðum blása þeir frá austri til vesturs en annars staðar frá vestri til austurs.

Rauði bletturinn hefur sést í lofthjúpnum í meira en 300 ár. Hann er tvisvar sinnum stærri en jörðin að þvermáli og 1/6 af þvermáli Júpíters.

Önnur forvitnileg fyrirbæri eru í lofthjúpnum og ber þar hæst Rauða blettinn sem sést hefur frá jörðu í meira en 300 ár. Enski vísindamaðurinn Robert Hooke varð fyrstur var við blettinn árið 1664 en hann er líklega mun eldri. Rauði bletturinn er sporöskjulaga og um 25 þúsund km í þvermál. Hann er því nægilega stór til að rúma tvo hnetti á stærð við jörðina. Vindbeltin norður og suður við hann blása í andstæðar áttir. Vindar innan hans snúast rangsælis og ljúka einum hring á um sex dögum. Þar af leiðandi líkist hreyfing lofthjúpsins innan blettsins hjóli á yfirborði sem stefnir í tvær andstæðar áttir. Aðrir svipaðir blettir sjást í lofthjúpnum en allir eru þeir minni en Rauði bletturinn. Bletturinn hefur hingað til verið talinn langlífur stormsveipur í gufuhvolfinu en nýlegar athuganir með innrauðu ljósi benda hins vegar til þess að hann sé háþrýstisvæði þar sem skýjatopparnir eru mjög háir og svalari en aðliggjandi svæði. Svipaða bletti má einnig finna á Satúrnusi og Neptúnusi.

Langstærsta reikistjarnan

Stærð Júpíters er við efri mörk mögulegrar stærðar gasreikistjörnu og er því að sumu leyti nokkurs konar millistig plánetu og stjörnu, þótt ekki nái hann því marki að geta kallast brúnn dvergur. Stjörnufræðingar telja líklegt að ef massinn væri 50 til 80 sinnum meiri hefði kjarnasamruni getað átt sér stað í kjarnanum og þá hefði myndast lítil stjarna. Hér hefði þá verið tvístirni tveggja sólstjarna og þróun reikistjarnanna hefði vafalaust orðið allt önnur.

Mikið orkuútstreymi

Frá Júpíter streymir tvöfalt meiri orka en hann fær frá sólu. Telja vísindamenn að Júpíter sé smám saman að kólna en hitastig kjarnans og þykkur lofthjúpur gerir það að verkum að kólnunartíminn er lengri en tíminn frá myndun sólkerfisins. Um leið og Júpíter kólnar, þjappast gasið saman og reikistjarnan minnkar. Þegar þetta gerist losnar þyngdarstöðuorka sem geislar burt sem varmi. Auk þess losnar smávægilegur varmi við hrörnun geislavirkra frumefna í bergkjarnanum líkt og á jörðinni.

Hringarnir

Júpíter hefur hringakerfi sem er mun smærra og daufara en hringir Satúrnusar. Hringarnir fundust fyrir tilstuðlan nokkurra stjörnufræðinga sem kröfðust þess að eftir eins milljarða kílómetra langa ferð sakaði ekki að beina myndavélum Voyagers til baka og grennslast fyrir um hringa. Flestir töldu afar litla möguleika á því finna eitthvað. Hringar leyndust þó í miðbaugsfleti reikistjörnunnar, innan svonefndra Roche-marka. Þeir eru úr fíngerðum bergkornum en virðast ekki innihalda ís.

Hringur Fjarlægð [km] Breidd [km] Massi [kg]
Hjúpur 100.000 22.800 ?
Meginhringur 122.800 6.400 1 x 1013
Gossamer 129.200 214.200 ?

Júpíter gerir jörðina byggilegri

Áhrifa Júpíters gætir víða í sólkerfinu. Á ákveðnum stöðum á braut hans er að finna hóp smástirna sem fylgja brautarhreyfingu hans. Þessi smástirni eru nefnd Trójusmástirni og skiptast í tvo hópa sem eru 60° á undan og 60° á eftir Júpíter, þegar miðað er við að braut hans umhverfis sólu sé heill hringur eða 360°. Á þessum stöðum ríkir jafnvægi milli þyngdartogs Júpíters og sólar og eru þeir tveir af svonefndum Lagrange-punktum reikistjörnunnar. Júpíter á líka sinn þátt í að á jörðinni hefur myndast líf. Aðdráttarkrafturinn er nefnilega svo mikill að Júpíter er eins og nokkurs konar ryksuga í geimnum sem sýgur í sig geimrusl, svo sem loftsteina og halastjörnur, sem annars gætu rekist á jörðina. Þetta gerðist til dæmis í júlí árið 1994 þegar halastjarnan Shoemaker-Levy 9 rakst á Júpíter með eftirminnilegum hætti.

Tungl

Júpíter hefur a.m.k. 62 tungl sem skiptast í tvo hópa, óregluleg og regluleg. Galíleótunglin fjögur eru langstærst og er afgangurinn mestmegnis lítil óregluleg tungl. Reglulegu tunglin eru átta talsins með Galíleótunglunum, sem eru öll á reglulegum hringlaga brautum umhverfis Júpíter og hafa myndast á svipuðum tíma og reikistjarnan.

Júpíter í tölum

Meðalfjarlægð frá sólu: 778.300.00 km = 5,203 SE*
Mesta fjarlægð frá sólu: 816.000.000 km = 5,455 SE
Minnsta fjarlægð frá sólu: 730.600.000 km = 4,950 SE
Miðskekkja brautar: 0,048
Meðalbrautarhraði: 13,1 km/s
Umferðartími: 11,86 jarðár
Snúningstími: 9 klst. 50 mín. 28 sek. við miðbaug
Möndulhalli: 3,12°
Brautarhalli: 1,12°
Þvermál: 142.984 km um miðbaug
133.708 km um pólana
Þvermál (jörð=1): 11,209 um miðbaug
10,482 um pólana
Massi: 1,899 x 1027 kg
Massi (jörð=1): 317,83
Eðlismassi: 1,330 g/cm3
Þyngdarhröðun við yfirborð (jörð=1): 2,5
Lausnarhraði: 59,5 km/s
Yfirborðshiti að meðaltali í skýjatoppunum: -110°C

Skýringar:

*SE=stjarnfræðieining: Meðalfjarlægð frá sólu til jarðar (u.þ.b. 150 milljón km)

Myndir

Júpíter og jörðin

Hér sést mynd af Júpíter og jörðinni í u.þ.b. réttum stærðarhlutföllum. Ellefu jarðir gætu komist þvert í gegnum Júpíter en væri Júpíter holur að innan kæmust meira en 1300 jarðir fyrir innan í honum. Eins og sjá má er rauði bletturinn um tvisvar sinnum stærri en jörðin.

Innviðir Júpíters

Júpíter er aðallega úr vetni og helíum. Lofthjúpurinn er um 1.000 km þykkur, en þar fyrir neðan er lag úr fljótandi vetni sem teygir sig á 20.000 km dýpi. Enn dýpra er vetnislag sem er málmkennt og fljótandi við um 3 milljón bara þrýsting og mikinn hita. Talið er að kjarni plánetunnar sé úr járni, nikkeli og bergi við 20.000°C hita.
(NASA/JPL)

Hringar Júpíters

Hringar Júpíters uppgötvuðust í mars 1979. Hér sést vel hversu þunnir og daufir hringarnir eru, en myndina tók Galíleógeimfarið 9. nóvember 1996 þegar geimfarið var í 2,3 milljón km fjarlægð frá reikistjörnunni.
(NASA/JPL)

Hringar Júpíters við sólmyrkva

Galileó-geimfarið tók þessa fallegu mynd þegar Júpíter myrkvaði sólina séð frá geimfarinu. Aðeins sjást agnir í lofthjúpnum og hringjunum sem endurvarpa sólarljósinu.
(NASA/JPL)

Norður- og suðurljós á Júpíter

Hubblesjónaukinn tók þessar myndir, í útfjólubláu ljósi, af segulljósum Júpíters. Norður- og suðurljósin sjást hér í nokkur hundruð km hæð yfir brún Júpíters en þetta líkist á margan hátt myndum sem geimfarar á braut um jörðu hafa tekið af norður- og suðurljósunum. Segulljósin á Júpíter myndast á sama hátt og segulljós á jörðinni, þegar hlaðnar agnir streyma eftir segulsviðinu og örva sameindir í loftinu sem veldur því að þær lýsa.
(NASA; HST)

Júpíter með NOT

Þessi mynd sýnir Júpíter séðan með Norræna stjörnusjónaukanum sem staðsettur er í um 2500 metra hæð á La Palma eyju, einni Kanaríeyja. Sjónaukinn er rekinn af öllum Norðurlöndunum, þar á meðal Íslandi.
( Nordic Optical Telescope)

Júpíter, Galíleó og Evrópa

Þessa skemmtilegu mynd gerði stjörnuáhuga- og geimlistamaðurinn Björn Jónsson. Hún sýnir Galíleógeimfarið í apríl 1997.
( Björn Jónsson)

Kort af Júpíter

Þetta kort gerði stjörnuáhuga- og geimlistamaðurinn Björn Jónsson. Kortið er einfalt sívalningskort þar sem breiddargráðurnar eru samfelldar frá -90° (neðst) til 90° (efst). Kortið var búið til úr um 90 myndum sem Voyager 2 geimfarið tók í júnílok 1979 úr innan við 9 milljón km fjarlægð.
( Björn Jónsson)

Litli raui bletturinn

Hubble-sjnaukinn tk myndir af tiltlulega nmynduum hrstistormi suurhveli Jpters aprl 2006. Litla raua blettinum svipar til Raua blettsins sem veri hefur yfirbori Jpters a.m.k. 400 r.



Til baka á forsiðu

Opna Stjörnufræðivefinn í nýjum glugga  
Til baka á forsiðu

Sólkerfið

Meira um Júpíter

A skoa Jpter