24.08.2016-12:57:00   |   Marek Jurčík
#Kozmos

Mohol byť hviezdou?

Jupiter sa zložením veľmi nelíši od Slnka. Pozostáva prevažne z vodíka a hélia. Taktiež priemerná hustota oboch telies len mierne prevyšuje hodnotu vody. Prečo potom len jedno vzplanulo ako ohnivá guľa? Odpoveď tkvie v odlišných parametroch. Hoci Jupiter až 318-násobne prevyšuje hmotnosť Zeme, dosahuje iba 0,09 percenta hmotnosti Slnka. Práve tento fakt je kľúčový.



Planétu obklopuje vodíková atmosféra s teplotou v horných vrstvách nie vyššou ako -160 °C. Jej hustota smerom dovnútra narastá a zvýšený tlak vedie k zahrievaniu. Už v hĺbke okolo 60 km má plyn 100 °C a v hlbších vrstvách atmosféry je to dokonca niekoľko stoviek stupňov.

Vo vzdialenosti 70 000 km od stredu sa pod náporom horných vrstiev plynný vodík mení na kvapalný. Vzniká akýsi globálny oceán. Ďalším zmenám dočasne bránia odpudivé sily medzi jednotlivými molekulami.

Vodíkový oceán siaha do vzdialenosť približne 46 000 km od stredu telesa. Gravitačná sila tu víťazí nad odporom medzi časticami. Elektróny sú doslova vytrhnuté od jadra a natlačené veľmi blízko seba. Ich usporiadanie tak pripomína štruktúru, akú nachádzame vnútri kovových látok. Vzniknutá substancia sa preto správa ako kvapalný kov. Zaberá až tri štvrtiny z celkového polomeru planéty.


-



Hviezdy zvyčajne poháňajú termojadrové fúzie na báze zlučovania vodíka, tzv. protón-protónové reakcie. Tie začínajú prebiehať pri enormnom tlaku a teplotách, aké vznikajú v strede telies s hmotnosťou minimálne 0,075 násobku Slnka. Avšak Jupiter je až 75-krát ľahší. Preto nikdy nevzplanul. Planéta tak vo svojich útrobách neukrýva žeravú pec, ale len malé pevné jadro.1 V skutočnosti nespĺňa ani požiadavky na rozbehnutie jednoduchšieho zlučovania atómov deutéria, ktorým sa vyznačujú najmenšie hviezdne objekty. Aj tie sú ale aspoň 13 ráz ťažšie.



Obrovský magnet

Kovovým oceánom vnútri planéty prechádza elektrický prúd, ktorý generuje nesmierne intenzívne magnetické pole. Väčšiu a silnejšiu magnetosféru nenájdeme dokonca ani v okolí Slnka (tá je približne štyrikrát slabšia). Magnetické pole Jupiterasa rozprestiera v okruhu až 7 miliónov km a siaha takmer k obežnej dráhe Saturnu.Zároveň vytvára rádiové vlny s intenzitou najslabších pulzarov.

Vďaka prúdom nabitých častíc sa na oboch póloch planéty celoročne udržiava polárna žiara s energiou aj stonásobne väčšou ako u tej pozemskej. Jej spektrum zasahuje až do oboru mäkkého röntgenového žiarenia.

Nevľúdne počasie

Dolná hranica atmosféry Jupitera leží v hĺbke okolo 5 000 km. Nižšie už vodík prechádza do kvapalného skupenstva. A hoci atmosféra zaberá len sedem percent z polomeru planéty, objemnejším plynným obalom sa nemôže popýšiť žiaden objekt poblíž.

Najvyššie vrstvy pozostávajú z mračien vodíkového plynu. Tie sa pod vplyvom extrémne rýchleho otáčania, ktoré medzi okolitými planétami taktiež nemá obdobu, usporiadali do charakteristických farebne odlišných pruhov.2 Najširší pokrýva oblasť rovníka a bez problémov by zatienil celú Zem. Od horného okraja po dolný meria 20 000 km. Záznamy z umelých družíc ukázali, že jednotlivé pasy sa veľmi rýchlo pohybujú, takmer 500 km/hod. Avšak z doposiaľ neznámych dôvodov prúdia vo vzájomne protichodných smeroch.

V atmosfére sa tiež kondenzujú oblaky z amoniaku, v ktorých vznikajú elektrické výboje s intenzitou aj tisícnásobne väčšou ako poznáme u bleskov zo Zeme.



Ničivé hurikány

Na rozhraní jednotlivých oblastí atmosféry sa neraz objavujú obrovské búrky, ktoré trvajú celé stovky rokov. Hurikány ako Katrína alebo Mitch vyzerajú v porovnaní s nimi len ako slabý vánok.

V celej slnečnej sústave sa len ťažko nájde útvar podobný Veľkej červenej škvrne.3 Ako už prezrádza samotný názov, útvar vyniká najmä ohromnými rozmermi. Jeho priemer presahuje 16 000 km. Avšak pozorovania z posledných desaťročí odhalili, že hurikán sa pomaly zaokrúhľuje a zmenšuje, a to rýchlosťou až tisíc kilometrov za rok. Napríklad ešte začiatkom 80. rokov minulého storočia meral od horného okraja k dolnému približne 15 000 km. V smere východ - západ sa jeho dĺžka vždy menila. Stále však dosahovala rozmery v rozmedzí od 24 000 km do 50 000 km.


-



Tak či onak, na povrchu zúri dlhšie ako 300 rokov. Do dnešných dní ale nie je známe, ako tento hurikán vôbec vznikol. Podľa jednej z hypotéz cirkuláciu atmosférických prúdov narúša vysoký ľadovec vyčnievajúci z vodíkového mora. Záhadu predstavujú aj neustále zmeny farieb. Z najväčšou pravdepodobnosťou ide o dôsledok chemických reakcií plynu znižších vrstiev atmosféry a ultrafialového žiarenia. Pri ich vzájomnej interakcii sa uvoľňuje červený fosfor. Svetlejšie a tmavšie odtiene najskôr spôsobujú molekuly metánu a iných prvkov.

Začiatkom tohto tisícročia sa južne od Veľkej červenej škvrny objavil o polovicu menší hurikán prezývaný Červená škvrna junior. (Oficiálne označenie je Ovál BA). Vznikol spojením troch slabších búrkových mračien.

Sústava v sústave

Čítajte tiež: Minisvety ľadu, sopiek, kráterov či uhľovodíkov: Kuriozity o mesiacoch slnečnej sústavy
S priemerom až 142 984 km drží Jupiter titul najväčšej planéty slnečnej sústavy. Napriek tomu, že celkové parametre neumožnili, aby zahorel ako hviezda, nechýba mu veľmi pestrá sústava obežníc. V okolí krúži rekordný počet mesiacov - až 67. K tomu nie je vylúčená existencia ešte ďalších. Stanovenie presného počtu komplikujú rozmery. Väčšina totižto nepresahuje priemer ani 10 km. Ide o asteroidy nepravidelného tvaru uväznené v gravitačnom poli plynného obra. Poblíž obiehajú aj malé čiastočky, ktoré vytvárajú tenký a veľmi nevýrazný prstenec.



Spomedzi všetkých mesiacov najviac vynikajú štyri najväčšie - Io, Europa, Ganymedes a Kallisto. Každý z nich by mohol byť považovaný za samostatnú planétu s výnimočnými vlastnosťami, pokiaľ by nekrúžil okolo Jupitera, ale priamo okolo Slnka.

Napríklad Ganymedes rozmermi prekonáva aj Merkúr. Io sa vyznačuje vulkanickou činnosťou. Zároveň teleso výrazne deformujú veľmi silné slapové pohyby. Rovnaký jav roztápa na Európe ľadovú škrupinu. Výsledkom je obrovský oceán pod povrchom, v ktorom mohol vzniknúť život. Na silnú gravitáciu svojej „materskej planéty“ najviac doplatil Kallisto. Na jeho povrch dopadalo veľké množstvo úlomkov a tak je dnes celý posiaty krátermi.


-


Povrch mesiaca Io.


Spomínané štyri obežnice objavil Galileo Galileiuž v roku 1610. Jupiter tak predstavuje prvé teleso, v ktorého okolí boli nájdené prirodzené družice. Výskum ich obehu prispel k obhajobe správnosti heliocentrickej teórie a vôbec k pochopeniu celej slnečnej sústavy.

Demolačná guľa

Viac info v článku: Apokalyptický zrod: 7 prekvapivých faktov o vznikajúcej slnečnej sústave
Vedci donedávna predpokladali, že všetky obežnice v okolí Slnka vznikli na mieste, kde sú aj dnes. Avšak výskum iných zoskupení vo vesmíre ukázal na nesprávnosť tohto predpokladu. Slnečná sústava by v skutočnosti mala vyzerať úplne inak. Napríklad v blízkosti materskej hviezdy zvyknú obiehať oveľa väčšie super-Zeme. Prečo takéto typy planét Slnku celkom chýbajú?
Problém rieši migrácia Jupitera v časoch vzniku slnečnej sústavy. Počítačové simulácie ukázali, že Jupiter SA musel utvoriť vo vzdialenosti väčšej ako súčasných 5,2 AU. V skokoch potom prešiel až na úroveň obežnej dráhy Marsu, čím narušil rovnováhu medzi rodiacimi sa telesami. Tie sa po vzájomných kolíziách rozpadli, iné nasmeroval rovno do Slnka, prípadne ICH úplne vyhodil zo zoskupenia. Až potom plynný obor putoval na jeho dnešnú pozíciu.

Na druhej strane, Jupiter nás svojou gravitáciou neraz zachránil pred kométami a asteroidmi, ktoré mierili priamo na Zem.



-

Poznámky
1. Presné zloženie jadra planty vedci doteraz nepoznajú. S najväčšou pravdepodobnosťou je kamenné. Bližšie informácie o vnútornej štruktúre planéty má priniesť americká sonda Juno, ktorá sa na jej obežnú dráhu dostala začiatkom tohto leta. Poznatky okrem iných pomôžu pochopiť aj vznik, vývoj a ďalšie princípy fungovania celej slnečnej sústavy.
2. Rýchla rotácia okolo osi taktiež spôsobuje vydúvanie rovníkových oblastí až o 9 276 km oproti polárnym.
3. Rozmermi najväčšia búrka slnečnej sústavy zúri na severnom póle planéty Saturn. V priemere meria 32 000 km. Krátkodobé, avšak veľmi silné hurikány sa taktiež objavujú na povrchu Neptúnu. Vnútri jedného z nich s názvom Veľká tmavá škvrna prúdil vietor rekordnou rýchlosťou, až 2 000 km/hod.

Zdroje
http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/multimedia/pia04866.html
http://tech.sme.sk/c/7204042/na-jupiteri-sa-zmensuje-velka-cervena-skvrna.html
http://www.nasa.gov/feature/goddard/jupiter-s-great-red-spot-a-swirling-mystery
http://mentalfloss.com/uk/space/29992/jupiter-has-a-bigger-magnetic-field-than-the-sun
http://www.space.com/28901-wandering-jupiter-oddball-solar-system.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Jupiter
http://www.space.com/28901-wandering-jupiter-oddball-solar-system.html


Obrázky: NASA, používateľ wikimédie Ukstillalive, fair use,
Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail