Скорость, путь и время Юпитера

Гигантская планета Юпитер, расположенная на пятом месте от Солнца, имеет кольцевую систему, 79 спутников и другие особенности. Орбита Юпитера, данные о мощном шторме, состав планеты и наличие ядра были изучены аппаратами Вояджер-1 (а потом 2), Пионер 11 и 12, Галилео, Уиллис.

8 миссий определили размер и форму пути, по которому движется этот газовый шар, и который определяет продолжительность суток, лет, а скорость вращения – смену времён года.

Орбита

После Солнца, Юпитер – первая по величине планета. Она вращается по орбите, расположенной между Марсом и Сатурном.

Юпитер между Марсом и Сатурном

Из-за особенности пути движения гиганта, расстояние меняется между ними в двух точках. Существует перигелий Юпитера (сближение) и афелий.

Чтобы аппаратам хватило мощности добраться до атмосферы этого небесного тела, учёные использовали форму орбиты и появляющееся при этом ускорение.

Кроме самой планеты-гиганта, по орбите вокруг Солнца вращаются 79 спутников (на декабрь 2018 г.). Для их изучения учёные планируют собрать отдельные миссии и послать аппараты.

Форма обриты

Существует 2 формы орбит:

• Эллиптическая
• Круговая

У Юпитера первая форма, эллиптическая. Из-за этого его расстояние до Солнца меняется – от 817 млн. км до 741 млн. км. Среднее значение между этими двумя расстояниями – большая полуось планеты Юпитер, составляющая 778 млн. км или 5,2 астрономических единиц.

Орбита Юпитера

Несмотря на дальность орбиты от Солнца, гигант третий по яркости в Солнечной системе. Это обусловлено газами, из которых состоит атмосфера Юпитера.

Звёздный период обращения

Звёздный период обращения Юпитера вокруг Солнца составляет примерно 12 лет. Помня о том, чему равен звёздный период обращения, можно вычислить расстояние небесного тела до Солнца.

Период Юпитера, как и других небесных тел включает разновидности:

1. Синодический – время между двумя противостояниями. Определяется из наблюдений.
2. Сидерический – время, которое планета тратит чтобы совершить полный круг по орбите.

Звёздный период обращения Юпитера равен 11,86 годам. У Венеры – 224,7 суток, у Марса – 1,88 года. Продолжительность сидерического (полного) периода вращения Юпитера относительно Земли также называют Юпитерианским годом или «звёздным». Есть «Марсианский год» и т.д.

Космическая скорость

Как и вращение Юпитера, скорость движения имеет нюансы:

• Первая космическая скорость равна 43 км/с или 4х104 м/с – минимальная величина, необходимая спутникам, чтобы выйти на орбиту.
• Вторая скорость – 59 км/с, определяется радиусом и массой. Она позволяет уйти с орбиты.
• Третья космическая скорость необходима космическим кораблям, чтобы выйти за пределы Солнечной системы.

Вычислить первую космическую скорость возможно произведением ускорения свободного падения и радиуса.

Горизонтальный параллакс

Параллакс – понятие, которые мы редко используем в повседневной жизни. Но именно с его помощью можно измерить расстояние до других планет, находясь на Земле.

Этот термин происходит от греческого слова со значением «чередование». Суть метода в том, что земной наблюдатель может измерить разницу между углом положения небесного тела в разное время суток. Оно «чередуется» из-за постоянного вращения планеты.

В зависимости от того, что принимается за точку отсчёта, различают суточный, горизонтальный и годичный параллаксы.

Горизонтальный параллакс – это смещение наблюдаемого объекта на самом горизонте Земли. К примеру, горизонтальный параллакс Юпитера, наблюдаемого с Земли в противостояние равен 2,2 координатным секундам.

Горизонтальный параллакс

Продолжительность года

Год на планете Юпитер длится 10 475,8 коротких суток и заканчивается он после полного оборота планеты вокруг Солнца по орбите. Во время него небесное тело проходит 2 перигелия и афелия. В конце года оно оказывается в том месте Солнечной системы, где начало круг по орбите.

Знать, сколько длится в земных сутках год на Юпитере нужно для сопоставления скорости движения по своим орбитам других небесных тел.

Продолжительность суток

По отношению к Земле, на Юпитере длятся сутки на треть меньше. Это обусловлено быстрым вращением планеты вокруг своей оси.

Смена дня и ночи происходит всего за 9 ч, 55 мин, 30 сек. За это время успевает наступить следующее утро. Интересно, что продолжительность суток напрямую зависит от периода вращения, а не от размера планеты, как можно было ожидать.

На Юпитере этот период составляет 45 300 км/ч. Потому день длится быстро и их в году 10 475,8. Однако такое вращение обеспечивает большое количество штормов на планете.

Время года на планете

Сезонные перемены, или колебания, происходят здесь каждые 10 часов. Такие стремительные изменения возможны из-за скорости вращения. Потому не принято говорить, что на Газовом гиганте возможна смена времён года. Это больше похоже на колебания погоды на Земле: ночью прохладно, а днём становится теплее.

Принято и другое объяснение: из-за наклонения оси к орбите на 3,130, отклонение орбиты незначительно. Потому климат тоже имеет незначительные изменения и не делится на сезоны.

Противостояние

Противостояние Юпитера – это такое положение планеты, когда она находится на одной линии с Землёй и Солнцем. При этом Земля находится посередине. Во время противостояния газовый гигант предстаёт земному наблюдателю во всей красе. Дело в том, что благодаря такому положению, Солнце полностью освещает планету и при этом не слепит своим сиянием самого наблюдателя.

Противостояние

Для того чтобы своими глазами наблюдать за ближайшим к нам гигантом, достаточно узнать, через какой точный промежуток времени повторяются противостояния Юпитера. Период этот сравнительно небольшой – всего 399 суток. Так что, если даже пропустить недавнее противостояние Юпитера, ждать придётся чуть более года.