From Wikipedia, the free encyclopedia
Յուպիտեր (լատին․՝ Jupiter) կամ Լուսնթագ, Արեգակից հեռավորությամբ հինգերորդ և արեգակնային համակարգի ամենամեծ մոլորակը։ Յուպիտերի զանգվածը կազմում է Արեգակի զանգվածի ընդամենը մեկ հազարերորդը (0,1%), միևնույն ժամանակ այն երկուսուկես անգամ մեծ է արեգակնային համակարգի բոլոր մնացած մոլորակների ընդհանուր զանգվածից։ Սատուրնի, Ուրանի և Նեպտունի հետ միասին դասվում է գազային հսկաների դասին։ Այս չորս մոլորակները երբեմն միասին նաև անվանվում են յուպիտերյաններ կամ արտաքին մոլորակներ։
Անվան այլ կիրառումների համար տե՛ս՝ Յուպիտեր
.png) Յուպիտեր .svg){kind=small} (Լուսնթագ) | |
|---|---|
 Յուպիտերի լուսանկարը կատարված «Վոյաջեր-1» ԱՄԿ-ից | |
| Հիմնական տվյալներ | |
| Հայտնաբերվել է | թ. |
| Հեռավորությունը Արեգակից | 778 570 000 կմ (5,203363 ա. մ.)[1] |
| Արբանյակներ | 66 |
| Ուղեծրային տվյալներ | |
| Պերիհելին | 740 520 000 կմ (4,949066 ա. մ.)[2] |
| Ապոհելին | 816 620 000 կմ (5,457659 ա. մ.)[2] |
| Մեծ կիսաառանցք | 778 570 000 կմ (5,203363 ա. մ.)[3] |
| Էքսցենտրիսիտետ | 0,0489[2] |
| Սիդերիկ պարբերություն | 4332,589 օր (11,86 տարի)[2] |
| Սինոդիկ պարբերություն | 398,88 օր[2][4] |
| Ուղեծրային արագություն | 13,07 կմ/վ[2][4] |
| Թեքվածություն | 1,03° (Խավարածրի նկատմամբ) 6,09° (Արեգակի հասարակածի նկատմամբ) |
| Ծագման անկյան երկայնություն | 100,55615°[2] |
| Պերիկենտրոնի արգումենտ | 275,66° |
| Ֆիզիկական հատկանիշներ | |
| Սեղմվածություն | 0,06487[2] |
| Շառավիղ | 69 911 ± 6 կմ[5] |
| Հասարակածային շառավիղ | 71 492 ± 4 կմ[5] |
| Բևեռային շառավիղ | 66 854 ± 10 կմ[2][5] |
| Մակերևույթի մակերես | 6,1419 × 1010 կմ²[6] |
| Ծավալ | 1,43128 × 1015 կմ³[4] |
| Զանգված | 1,8986 × 1027 կգ[4] |
| Միջին խտություն | 1,326 գ/սմ³[2] |
| Հասարակածային մակերևութային ձգողություն | 24,79 մ/վ²[4] |
| Հասարակածային պտույտի արագություն | 12,6 կմ/վ[4] |
| 2-րդ տիեզերական արագություն | 59,5 կմ/վ[2] |
| Պտույտի պարբերություն | 9,925 ժ[2][7] |
| Առանցքի թեքում | 3,13° |
| Ալբեդո | 0,343[2] |
| Մթնոլորտային տվյալներ | |
| Քիմիական կազմ | 89,8±2,0 % - Ջրածին (H2) 10,2±2,0 % - Հելիում (He) ~0,3 % - Մեթան (CH4) ~0,026 % - Ամոնիակ (NH4+) ~0,003 % - Ջրածնի դեյտերիդ (HD) 0,0006 % - Էթան (CH3—CH3) 0,0004 % - Ջուր(H2O)[4] |
| Մթնոլորտի ջերմաստիճան | 165 Կ[4] |
Յուպիտերը մարդկությանը հայտնի է հնագույն ժամանակներից[8], ինչը և արտացոլված է տարբեր մշակույթների դիցաբանության մեջ և կրոնական պատկերացումներում՝ Միջագետքի, Բաբելոնի, Հունաստանի և այլն։ Հռոմեացիները մոլորակն անվանել են Հռոմեական աստվածների բարձրագույնի՝ Յուպիտերի անունով[9]։
Երկրից դիտելիս, Յուպիտերը կարող է հասնել −2,94 տեսանելի մեծության, հետևաբար այն Երկրի գիշերային երկնքում մեծությամբ երրորդ պայծառ մարմինն է՝ Լուսնից և Վեներայից հետո (Մարսը մոտավորապես կարող է հասնել Յուպիտերի մեծության միայն իր ուղեծրի որոշակի կետերում)։
Յուպիտերը հիմնականում կազմված է ջրածնից, իսկ հելիումը կազմում է նրա զանգվածի քառորդ մասը, միևնույն ժամանակ հելիումի մոլեկուլները մոլորակի մոլեկուլների ընդամենը 1/10-ն են։ Հնարավոր է նաև, որ այն ունի ժայռային միջուկ, կազմված ավելի ծանր տարրերից[10]։ Մյուս հսկա մոլորակների նման, Յուպիտերը չունի կարծր մակերևույթ։ Արագ պտտվելու հետևանքով նրա ձևը ավելի մոտ է սեղմված գնդի (հասարակածի մասում ունի փոքր, բայց զգալի ուռուցիկություն)։ Արտաքին մթնոլորտը տեսանելիորեն բաժանված է մի քանի շերտերի՝ ըստ աշխարհագրաան լայնության, որոնց հատման շերտերում առաջանում են փոթորիկներ և գազային շարժեր։ Դրանց արդյունք է Մեծ կարմիր հետքը (հսկայական պտտահողմ, որը առաջին անգամ աստղադիտակով նկատվել է 17-րդ դարում)։ Իր տրամագծով այն 3 անգամ գերազանցում է Երկիր մոլորակը։ Յուպիտերի վրա տեղի են ունենում մի շարք մթնոլորտային երևույթներ, փոթորիկներ, կայծակներ և բևեռափայլեր, որոնք մի քանի անգամ ավելի մեծ են ու հզոր քան Երկրի վրա։
Յուպիտերի շուրջը գոյություն ունի օղակների համակարգ, բացի այդ մոլորակն ունի հզոր մագնիսոլորտ։ Յուպիտերը ունի առնվազն 67 արբանյակ, որոնցից ամենամեծերը՝ Իոն, Եվրոպան, Գանիմեդը և Կալիստոն հայտնաբերվել են դեռևս Գալիլեո Գալիլեյի կողմից 1610 թվականին, որի պատճառով էլ հաճախ կոչվում են Գալիլեյան արբանյակներ։ Ամենամեծ արբանյակը՝ Գանիմեդը, տրամագծով գերազանցում է Մերկուրի մոլորակը։
Յուպիտերի հետազոտությունները կատարվում են Երկրի վրա գտնվող և ուղեծրում գործող աստղադիտակներով, բացի այդ սկսած 1970 թվականից այս մոլորակն են ուղարկվել ութ միջմոլորակային տիեզերական կայաններ՝ ՆԱՍԱ-ի «Պիոներները», «Վոյաջերը», «Գալիլեոն» և այլն։ Վերջին տիեզերական սարքը, որը անցել է Յուպիտերի կողքով Նոր հորիզոններ կայանն էր, որն օգտագործելով Յուպիտերի գրավիտացիոն դաշտը մեծացրել է արագությունը և ուղևորվել դեպի Պլուտոն։
Յուպիտերի սկավառակը և արբանյակները նաև սիրողական աստղագետների ամենասիրված դիտարկման մարմիններից են․ սիրող աստղագետները կատարել են մի քանի նշանակալի հայտնագործություններ (օրինակ՝ Շումեյկեր - Լեվիի գիսաստղի ընդհարումը Յուպիտերի հետ 1994 թվականին, կամ Յուպիտերի հարավային հասարակածային գոտու անհետացումը 2010 թվականին)։
Յուպիտերը կազմված է հիմնականում գազային և հեղուկ վիճակներում գտնվող նյութից։ Այն ամենամեծն է Արեգակնային համակարգի չորս գազային հսկաներից, ինչպես նաև ընդհանրապես հանդիսանում է ամենամեծ մոլորակը մեր համակարգում։ Նրա տրամագիծը հասարակածում կազմում է 142 984 կմ։ Յուպիտերի խտությունը կազմում է 1,326 գ/սմ3, այն երկրորդն է գազային հսկաների միջև, և զիջում է բոլոր երկրային խմբի մոլորակներին։
Յուպիտերի վերին մթնոլորտը կազմված է մոտ 88-92% ջրածնից և 8-12% հելիումից ըստ ծավալային հարաբերության։ Քանի որ հելիումի ատոմը ունի մոտ չորս անգամ ավել զանգված քան ջրածնինը, կազմությունը փոփոխվում է երբ նկարագրվում է ըստ ատոմների զանգվածների հարաբերության։ Այսպիսով, մոլորակի մթնոլորտը կազմված է մոտ 75% ջրածնից և 24% հելիումից ըստ զանգվածի, և մնացած մեկ տոկոսը այլ քիմիական տարրերեն։ Ներքին մասերը բաղկացած են ավելի խիտ նյութերից, այստեղ տարրերի բաշխումը մոտավորապես կազմում է 71% ջրածին, 24% հելիում և 5% այլ տարրեր ըստ զանգվածի։ Մթնոլորտում կան մեթանի, ջրի, ամոնիակի և սիլիցիումի հիմքով նյութերի հետքեր։ Ավելի փոքր քանակներով մթնոլորտում առկա են՝ ածխածին, էթան, ջրածնի սուլֆիդ, նեոն, թթվածին, ֆոսֆին և ծծումբ։ Մթնոլորտի ամենավերին շերտը պարունակում է սառած ամոնիակի բյուրեղներ[11][12]։ Ինֆրակարմիր և ուլտրամանուշակագույն չափումները ցույց են տվել, որ մթնոլորտում կան նաև բենզին և այլ ածխաջրածիններ[13]։
Ջրածնի և հելիումի պարունակությունների հարաբերությունը չափազանց մոտ է տեսականորեն կանխատեսված նախնական աստղային միգամածության կազմությանը։ Նեոնը վերին մթնոլորտում պարունակում է ընդամենը 20 մաս մեկ միլիոնի մեջ ըստ զանգվածի, ինչը Արեգակի համեմատ տասն անգամ քիչ է[14]։ Հելիումի պարունակությունը նույնպես ավելի քիչ է, քան Արեգակի վրա, այն կազմում է Արեգակի համեմատ մոտ 80%։ Այս տարրի պակասը կարող է բացատրվել հելիումային տեղումներով, որի արդյունքում խտացած հելումը իջնում է դեպի մոլորակի ներքին հատվածներ[15]։ Ավելի ծանր իներտ գազերի քանակը Յուպիտերի վրա մոտ երկուսից երեք անգամ գերազանցում է Արեգակի վրա նրանց քանակներին։
Հիմնվելով սպեկտրի հետազոտությունների վրա, Սատուրնը ունի Յուպիտերին նման կազմություն, սակայն մյուս գազային հսկաները, Ուրանը և Նեպտունը ունեն ջրածնի և հելիումի համեմատաբար փոքր քանակներ[16]։
Յուպիտերի զանգվածը 2,5 անգամ մեծ է բոլոր Արեգակնային համակարգի մոլորակների զանգվածից միասին։ Սա այնքան մեծ զանգված է, որ Յուպիտեր-Արեգակ համակարգի բարիկենտրոնը ընկնում է Արեգակի մակերևույթից վեր, մոտ 1,068 արեգակնային շառավիղ Արեգակի կենտրոնից։ Չնայած այս մոլորակը Երկրից տրամագծով մեծ է մոտ 11 անգամ, այն զգալիորեն ավելի փոքր խտություն ունի։ Յուպիտերի ծավալը մոտ 1321 անգամ մեծ է Երկրից, սակայն այն ընդամենը 318 անգամ է ծանր[4][17]։ Յուպիտերի շառավիղը կազմում է Արեգակի շառավղի մոտ 1/10 մասը[18], իսկ զանգվածը Արեգակի զանգվածի 0,001 մասը, այսինքն այս երկու մարմինների խտությունը նման է իրար[19]։ «Յուպիտերի զանգվածը» (MJ կամ MJup) հաճախ օգտագործվում է որպես միավոր, այլ մարմինների զանգվածը բացատրելու համար, մասնավորապես Էկզոմոլորակների և շագանակագույն թզուկների։ Այսպես, օրինակ, HD 209458 b արտաարեգակնային մոլորակի զանգվածն է 0,69 MJ, իսկ Կապա Անդրոմեդա b աստղի զանգվածը կազմում է 12,8 MJ[20]։
Ըստ տեսական մոդելների, եթե Յուպիտերը ունենար ավելի մեծ զանգված քան հիմա, այն կսեղմվեր[21]։ Զանգվածի փոքր փոփոխությունների դեպքում, շառավիղը զգալիորեն չի փոխվի, և ունենալով մոտ 500 Երկրի զանգված (1,6 Յուպիտերի զանգված)[21] մոլորակի ներքին մասը ձգողության ուժի ազդեցության տակ կդառնա այնքան սեղմված, որ նրա ծավալը կնվազի, չնայած նյութի զանգվածի ավելացմանը։ Փաստորեն, Յուպիտերը ենթադրվում է, որ ունի ամենամեծ հնարավոր տրամագիծը իր տեսակի մոլորակի համար, և որին այն կարող է հասնել իր էվոլյուցիայի ընթացքում։ Հետագա սեղմման արդյունքում, եթե զանգվածի զգալի աճ լինի, ապա նրա ընդերքում կարող է առաջանալ ջերմամիջուկային ռեակցիա և այն վերածվի Շագանակագույն թզուկի, սա հնարավոր է, եթե Յուպիտերի զանգվածը մեծանա 50 անգամ[22]։
Չնայած Յուպիտերին պետք է 75 անգամ ավելի մեծ լինել, որպեսզի այն վերածվի աստղի, ամենափոքր կարմիր թզուկի շառավիղը ընդամենը մոտ 30 տոկոսով է մեծ Յուպիտերի շառավիղից[23][24]։ Այնուամենայնիվ, Յուպիտերը ճառագայթում է ավելի շատ ջերմություն, քան ստանում է Արեգակից, մոլորակի ներսում արտադրվող ջերմության քանակը համեմատելի է նրա ստացած արեգակնային ճառագայթման հետ[25]։ Այս ավելցուկային ջերմությունը գոյանում է Կելվին-Հելմհոլցի մեխանիզմով ադիբատիկ սեղմման արդյունքում։ Այս պրոցեսը մոլորակի 2 սմ տարեկան սեղմման արդյունքում է առաջանում[26]։ Նոր ձևավորման պահին, Յուպիտերը մոտ երկու անգամ ավելի տաք էր, և ուներ մոտ երկու անգամ ավելի մեծ տրամագիծ քան հիմա[27]։
Ենթադրվում է, որ Յուպիտերը ունի խիտ միջուկ տարբեր տարրերից կազմված, նրան շրջապատող շերտը բաղկացած է մետաղական ջրածնից որոշ քանակի հելիումի հավելմամբ, և ամենաարտաքին շերտը կազմված է հիմնականում մոլեկուլային ջրածնից[26]։ Այս ընդհանուր պատկերացումից բացի, համարյա ոչ մի բան հայտնի չէ։ Միջուկը սովորաբար նկարագրվում է որպես քարային, սակայն նրա կազմությունը հայտնի չէ, ինչպես և նյութերի առանձնահատկությունները այդպիսի խորության մեջ գոյություն ունեցող ջերմաստիճանների և ճնշման պայմաններում։ 1997 թվականին, միջուկի գոյությունը ապացուցվել է գրավիտացիոն չափումների միջոցով[26], և նրա զանգվածը գնահատվել է 12-ից 45 Երկրի զանգվածներ կամ մոտավորապես 3%–15% Յուպիտերի ընդհանուր զանգվածից[25][28]։ Յուպիտերի միջուկի գոյությունը նրա պատմության գոնե որոշ ժամանակահատվածի ընթացքում ապացուցվում է մոլորակների ձևավորման մոդելի համաձայն, ներառելով սկզբնական քարե կամ սառցե միջուկի ձևավորումը, որը այնքան զանգվածեղ է, որպեսզի հավաքի իր շուրջ ջրածին և հելիում պրոտոաստղային միգամածությունից։ Ենթադրելով, որ այն գոյություն է ունեցել, կարելի է ենթադրել, որ այն ժամանակի ընթացքում սեղմվել է, երբ մետաղական ջրածինը խառնվել է հալած միջուկի հետ և բարձրացրել է նրա մասնիկները դեպի մոլորակի վերին շերտեր։ Միջուկը այժմ կարող է ընդհանրապես գոյություն չունենալ, քանի որ գրավիտացիոն չափումները դեռևս բավարար ճշգրիտ չեն որպեսզի վերջնականապես հաստատվի այդ հնարավորությունը[26][29]։
Մոդելների ոչ ճշգրիտ լինելը կապաված է մինչ այժմ կատարված չափումների անճշտությունների և սխալանքների հետ։ Ջունո ավտոմատ միջմոլորակային կայանը, որը արձակվել է 2011 թվականի օգոստոսին, ուղևորվում է դեպի Յուպիտեր, որպեսզի ավելի ճշգրտի այս պարամետրները, այդպիսով պարզելու համար միջուկի հետ կապված խնդիրը[30]։
Միջուկի շրջանը շրջապատված է խիտ մետաղական ջրածնի շերտով, որը տարածվում է մինչև մոլորակի շառավղի 78 տոկոսը[25]։ Հելիումի և նեոնի անձրևանման տեղումները իջնում են այս շերտի միջով, այսպիսով նվազեցնելով այս տարրերի պարունակությունը վերին մթնոլորտում[15][31]։
Մետաղական ջրածնի շերտից վեր գտնվում է թափանցիկ արտաքին ջրածնի մթնոլորտը։ Այս խորության վրա ջերմաստիճանը ջրածնի կրիտիկական ջերմաստիճանից բարձր է, որը կազմում է ընդամենը 33 Կ[32]։ Այս վայրում չկա հստակ բաժանում հեղուկի և գազի վիճակի, ջրածինը այսպես կոչված գերկրիտիկական հեղուկի վիճակում է։ Հարմարության համար ընդունվում է որ ջրածինը գազային վիճակում է վերին մասում, սկսած ամպերի շերտից մինչև մոտ 1000 կմ ներքև[25], և որ այն հեղուկ վիճակում է դրանից խորը։ Փաստացիորեն ֆիզիկական իմաստով հստակ սահման չկա, խորության հետ մեկտեղ գազը սահուն կերպով դառնում է ավելի տաք և խիտ[33][34]։
Ջերմաստիճանը և խտությունը Յուպիտերի մոտ աստիճանաբար աճում են դեպի միջուկը։ Իրավիճակի փոփոխության շրջանում, որտեղ ջրածինը տաքանում է ավելին քան նրա կրիտիկական կետն է, և դառնում է մետաղական, ենթադրվում է, որ ջերմաստիճանը հասնում է 10 000 Կ, իսկ ճնշումը՝ 200 ԳՊա։ Միջուկի սահմանի մոտ ջերմաստիճանը գնահատվում է 36 000 Կ, իսկ ներքին ճնշումը մոտավորապես 3000 - 4500 ԳՊա[25]։
Յուպիտերը ունի ամենամեծ մթնոլորտը Արեգակնային համակարգում, որը տարածվում է ավելին քան 5000 կմ բարձրությամբ[35][36]։ Քանի որ Յուպիտերը չունի պինդ մակերևույթ, սովորաբար նրա մթնոլորտի հիմք է ընդունվում կետը, որտեղ մթնոլորտոյին ճնշումը հավասար է 10 բարի, կամ տասն անգամ մեծ է Երկիր մակերևույթի մոտ ճնշումից[35]։
Յուպիտերն ամբողջովին ծածկված է ամոնիակի բյուրեղներով և հնարավոր է նաև ամոնիակի հիդրոսուլֆիդից բաղկացած ամպերով։ Ամպերը գտնվում են տրոպոդադարում և խմբավորված են գոտիների տարբեր լայնությունների վրա, որոնց անվանում են արևադարձային շրջաններ։ Այս շրջանները իրենց հերթին բաժանվում են ավելի բաց գույն ունեցող ժապավենների և ավելի մուգ՝ գոտիների։ Այս մթնոլորտային ձևավորումների հպման շերտերում առաջանում են փոթորիկներ և մթնոլորտային հուզումներ։ Գոտիների հոսանքներում սովորական են 100 մ/վ (360 կմ/ժ) քամու արագությունները[37]։ Դիտարկումները ցույց են տվել, որ գոտիների լայնությունները, գույները և ինտենսիվությունը փոփոխվում է տարիների ընթացքում, սակայն նրանք բավարար կայուն են մնում, ինչը թույլ է տալիս աստղագետներին անվանել դրանք[17]։
Ամպերի շերտը ունի ընդամենը մոտ 50 կմ խորություն, և բաղկացած է ամենաքիչը ամպերի երկու շերտերից՝ հաստ ներքևի շերտ և բարակ ավելի թափանցիկ վերին շերտ։ Հնարավոր է, որ ամոնիակի շերտից ներքև գոյություն ունի նաև ջրային գոլորշու ամպերի շերտ, ինչի մասին վկայում են կայծակները Յուպիտերի մթնոլորտում։ Այս էլեկտրական պարպումները կարող են լինել Երկրի վրա տեղի են ունեցողներից մինչև հազար անգամ ավելի հզոր[38]։ Ջրային ամպերը մոլորակի ընդերքից բարձրացող ջերմության ազդեցության տակ կարող են առաջացնել ամպրոպներ[39]։
Յուպիտերի ամպերի նարնջագույն և շագանակագույն գունավորումը պայմանավորված է մոլորակի ներքին մասերից բարձրացող նյութերի գույնի փոփոխությունների հետ, երբ նրանք հայտնվում են Արեգակի ուլտրամանուշակագույն լույսի տակ։ Այս նյութերի էությունը դեռևս ամբողջովին պարզ չէ, սակայն ենթադրում են, որ դրանք են ֆոսֆորը, ծծումբն ու ածխաջրածինները[25][40]։ Այս գունավոր նյութերը, որոնց անվանում են քրոմոֆորներ, խառնվում են ավելի տաք, ներքևի ամպերի շերտին։
Յուպիտերի փոքր առանցքի թեքման արդյունքում մոլորակի բևեռները ստանում են զգալիորեն ավելի քիչ արեգակնային ճառագայթում, քան հասարակածային շրջանները։ Մոլորակի ներքին շրջանների կոնվեկցիայի արդյունքում Յուպիտերի բևեռներին մոլորակի այլ մասերից էներգիա հասնում է, այսպիսով հավասարակշիռի բերելով ջերմաստիճանը ամպերի շերտում[17]։
Յուպիտերի ամենահայտնի մթնոլորտի առանձնահատկությունն է Մեծ կարմիր հետքը, կայուն անտիցիկլոնային հողմ, որը չափերով մեծ է Երկրից, գտնվում է 22°-ով հարավ հասարակածից։ Նրա գոյության մասին հայտնի է դարձել առնվազն 1831 թվականից[41], և հնարավոր է նույնիսկ 1665 թվականից[42][43]։ Մաթեմատիկական մոդելները ապացուցում են, որ հողմը կայուն է և կարող է լինել մոլորակի մշտական առանձնահատկություն[44]։ Հողմը բավականաչափ մեծ է, որպեսզի այն հնարավոր լինի դիտարկել Երկրի վրա տեղադրված աստղադիտակներից, որոնք ունեն ամենափոքրը 12 սմ տրամագիծ[45]։
Այս էլիպսանման օբյեկտը պտտվում է ժամսլաքին հակառակ ուղղությամբ, մոտավորապես վեց օր պարբերությամբ[46]։ Մեծ կարմիր հետքի չափերն են 24–40 000 կմ × 12–14 000 կմ։ Այն այնքան մեծ է, որ կարող է իր մեջ տեղավորել երկու և նույնիսկ երեք Երկիր մոլորակներ[47]։ Այս հողմի առավելագույն բարձրությունը կազմում է մոտ 8 կմ իրեն շրջապատող ամպերի վերին մասերից[48]։
Նույնիսկ, մինչ Վոյաջեր-1-ը ապացուցեց, որ այս հետքը հողմ է, կային ծանրակշիռ ապացույցներ այն բանի, որ այս հետքը չի կարող կապված լինել ավելի խորքում գտնվող մոլորակի առանձնահատկության հետ։ Քանի որ, այն պտտվում է ոչ այնպես ինչպես շրջակա մթնոլորտը, երբեմն ավելի արագ, երբեմն էլ դանդաղ։ Իր գոյության ընթացքում այն մի քանի անգամ ճանապարհորդել է մոլորակի վրայով։
Այս կարգի հողմերը սովորական են գազային հսկաների մթնոլորտների համար։ Յուպիտերը ունի նաև ավելի փոքր չափերով սպիտակ և շագանակագույն օվալներ, որոնց անուններ չեն տրվել։ Սովորաբար սպիտակ օվալները մթնոլորտի վերին շերտերում բաղկացած են համեմատաբար պաղ ամպերից։ Շագանակագույն օվալները ավելի տաք են և գտնվում են նորմալ ամպերի շերտում։ Այսպիսի հողմերը կարող են շարունակվել մի քանի ժամ, կամ կարող են գոյություն ունենալ դարերով։
2000 թվականին մոլորակի հարավային կիսագնդում սկսեց առաջանալ մթնոլորտային ձևավորում, որը նման է Մեծ կարմիր հետքին, սակայն չափերով փոքր է։ Այն առաջացավ, երբ մի քանի ավելի փոքր սպիտակ հետքեր միացան իրար՝ առաջացնելով միասնական ձևավորում, այս երեք փոքր օվալները առաջին անգամ դիտարկվել էին 1938 թվականին։ Միացած մարմինը անվանել են ԲԱ Օվալ, և նրան տրվել է Կրտսեր կարմիր հետք մականունը։ Այն այդ ժամանակից ի վեր մեծացել է և փոխել գույնը սպիտակից կարմիրի[49][50][51]։
Յուպիտերը ունի նոսր օղակների համակարգ, որը բաղկացած է երեք սեգմենտներից՝ ներքին թորանման մասնիկների ամպ, որոնք ձևավորում են հալոն, համեմատաբար պայծառ հիմնական օղակը, և արտաքին սարդոստանային օղակը[52]։ Այս օղակները կազմված են փոշու մասնիկներից, ի տարբերություն Սատուրնի սառցե օղակների[25]։ Հիմնական օղակը հավանաբար կազմված է մասնիկներից, որոնք արտամղվել են Ադրաստեա և Մետիս արբանյակներից, նրանց հետ երկնային մասնիկների բախման արդյունքում։ Այն նյութը, որը սովորաբար կիջներ արբանյակի մակերևույթին, ձգվում է Յուպիտերի հզոր ձգողական դաշտի կողմից։ Այս մասնիկները դանդաղ պարուրաձև շարժվում է դեպի Յուպիտեր, իսկ նոր մասնիկներ առաջանում են նոր բախումների արդյունքում[53]։ Նույն մեխանիզմով, Թեբե և Ամալթեա արբանյակները հավանաբար սնում են երկու հեռավոր սարդոստանային օղակները[53]։ Կան նաև ապացույցներ, որ գոյություն ունի ևս մի քարաբեկորներից բաղկացած օղակ Ամալթեայի ուղեծրից դուրս, որը նույնպես առաջացել է արբանյակի բախումներից[54]։
Յուպիտերի մագնիսական դաշտը 14 անգամ հզոր է Երկրի մագնիսական դաշտից, ունի 4,2 գաուս (0,42 մՏ) լարվածություն հասարակածում և մինչև 10–14 գաուս (1,0 - 1,4 մՏ) բևեռներում։ Սա Արեգակնային համակարգում Արեգակից հետո ամենահզոր մագնիսական դաշտն է[3]։ Ենթադրվում է, որ այս դաշտը ինդուցվում է մետաղական ջրածնի միջուկի պարուրաձև հոսքերի շնորհիվ։ Մոլորակի Իո արբանյակի վրա գտնվող հրաբուխները արտանետում են մեծ քանակով ծծմբի երկօքսիդ, ձևավորելով գազային թոր արբանյակի ուղեծրի երկայնքով։ Այս գազը իոնացվում է մագնիսոլորտում առաջացնելով ծծումբի և թթվածնի իոններ։ Դրանք Յուպիտերի մթնոլորտից դուրս մղված ջրածնի իոնների հետ միասին ձևավորում են Յուպիտեր մոլորակի պլազմային թերթը հասարակածային հարթության մեջ։ Այս թերթում գտնվող պլազման պտտվում է մոլորակի հետ միասին, առաջացնելով մագնիսական դաշտի դիպոլի դեֆորմացիա, դարձնելով այն մագնետոսկավառակ։ Պլազմային թերթի էլեկտրոնները առաջացնում են 0,6 - 30 MHz հաճախությամբ հզոր ճառագայթում[55]։
Մոլորակից մոտ 75 շառավիղ հեռավորության վրա, մոլորակի մագնիսոլորտի և արեգակնային քամու փոխազդեցությունը առաջացնում է հարվածային ալիք։ Յուպիտերը շրջապատող մագնիսոլորտը արեգակնային քամու ազդեցության տակ ունի ձգված ձև՝ մոլորակի Արեգակին հակադարձ կողմում։ Յուպիտերի մագնիսական դաշտը ձգված, հակադարձ կողմում հասնում է Սատուրն մոլորակի ուղեծրին։ Մոլորակի չորս ամենամեծ արբանյակները պտտվում են մագնիսոլորտի ներսում, ինչը պաշտպանում է նրանց արեգակնային քամուց[25]։
Յուպիտերի բևեռային շրջաններից տեղի ունեցող ինտենսիվ ռադիո ճառագայթման աղբյուրն է հանդիսանում մոլորակի մթնոլորտը։ Մոլորակի Իո արբանյակի մակերևույթին տեղի ունեցող հրաբխային գործունեության արդյունքում գազեր են արտանետվում Յուպիտերի մագնիսոլորտ, առաջացնելով մոլորակի շուրջ մասնիկներից կազմված թոր։ Իո արբանյակի այս թորի միջով անցման ընթացքում առաջանում են ալիքներ, որոնք էլ շարժում են թորի մասնիկները դեպի Յուպիտերի բևեռային շրջաններ։ Որպես արդյունք, ցիկլոտրոնային մեխանիզմով գեներացվում են ռադիո ալիքներ, և բևեռներից կոնաձև հատույթով ճառագայթվում է էներգիա։ Երբ Երկրիը հատում է այս կոնը, Յուպիտերից ճառագայթված ռադիո ալիքները գերազանցում են Արեգակի ռադիացիայի մակարդակը[56]։
Յուպիտերը մոլորակների միջև միակն է, որի Արեգակի հետ համակարգի ծանրության կենտրոնը գտնվում է Արեգակի մակերևույթից դուրս, այնուամենայնիվ այդ հեռավորությունը Արեգակի մակերևույթից չափազանց փոքր է, և կազմում է Արեգակի շառավղի 7%-ը[57]։ Յուպիտերի և Արեգակի միջին հեռավորությունը կազմում է 778 միլիոն կմ (մոտ 5,2 անգամ մեծ Արեգակի և Երկրի միջին հեռավորությունից, կամ 5,2 ա.մ.) և այն իրականացնում է մեկ ամբողջական պտույտ Արեգակի շուրջ 11,86 երկրային տարվա ընթացքում։ Սա կազմում է Սատուրն մոլորակի ուղեծրային պարբերության երկու հինգերորդը, կազմավորելով Արեգակնային համակարգի երկու ամենամեծ մոլորակների միջև 5։2 ուղեծրային ռեզոնանս[58]։ Յուպիտերի էլիպտիկ ուղեծիրը թեքված է 1,31° անկյան տակ Երկրի ուղեծրի հարթության նկատմամբ։ Ուղեծրի էքսցենտրիսիտետի, որը կազմում է 0,048, մոլորակի և Արեգակի հեռավորությունը տատանվում է 75 միլիոն կմ-ով, պերիկենտրոնի և ապոկենտրոնի միջև, կամ ամենամոտ և ամենահեռու ընկած կետերի միջև։
Յուպիտերի առանցքի թեքումը համեմատաբար փոքր է, ընդամենը 3,13°։ Որպես արդյունք մոլորակի վրա տեղի չեն ունենում նշանակալի սեզոնային փոփոխություններ, ի տարբերություն, օրինակ՝ Երկրի կամ Մարսի[59]։
Յուպիտերի պտույտը ամենաարագն է Արեգակնային համակարգի մոլորակների միջև, իր առանցքի շուրջ մեկ ամբողջական պտույտը տևում է տասը ժամից մի փոքր ավելի։ Այս արագության պատճառով ստեղծվում է հասարակածային ընդլայնում, որը հեշտությամբ կարելի է նկատել Երկրի վրա գտնվող սիրողական աստղադիտակներից։ Մոլորակն ունի սեղմված սֆերոիդի տեսք, այսինքն նրա հասարակածային տրամագիծը մեծ է մոլորակի բևեռների միջև ընկած հեռավորությունից։ Այս տարբերությունը կազմում է շուրջ 9275 կմ[34]։
Քանի որ Յուպիտերը պինդ մարմին չէ, նրա մթնոլորտի վերին շերտը ենթարկվում է դիֆերենցիալ պտույտի։ Յուպիտերի բևեռային մթնոլորտի պտույտը մոտ 5 րոպեով ավելի մեծ է, քան հասարակածային մթնոլորտինն է։ Մոլորակի մթնոլորտի առանձնահատկությունների պտույտը բնութագրելիս օգտագործվում են երեք համակարգեր։ I համակարգը գտնվում է 10° Հյուսիսային և 10° Հարավային լայնությունների միջև, այս շրջանի պտույտի պարբերությունը ամենափոքրն է մոլորակի վրա և կազմում է 9 ժ 50 ր 30,0 վ։ II համակարգը ընկած է բոլոր մյուս լայնություններում, և նրա պտույտի պարբերությունը կազմում է 9 ժ 55 ր 40,6 վ։ III համակարգը հայտնաբերվել է ռադիո աստղագետների կողմից, և կապվում է մոլորակի մագնիսոլորտի հետ, որի պտույտի պարբերությունը Յուպիտերի պտույտի պարբերությունն է[60]։
Յուպիտերը սովորաբար չորրորդ ամենապայծառ մարմինն է երկնքում(Արեգակից, Լուսնից և Վեներայից հետո)[3] ժամանակ առ ժամանակ Մարսը ավելի պայծառ է երկնքում քան Յուպիտերը։ Կախված Յուպիտերի դիրքից Երկրի նկատմամբ, այն կարող է տատանվել −2,9-ից (առճակատման դիրքում) մինչև −1,6 (Արեգակի կողմից ծածկման ժամանակ։ Յուպիտերի անկյունային տրամագիծը նույնպես տատանվում է 50,1 - 29,8 արկ վայրկյան[4]։ Լավագույն առճակատումը տեղի է ունենում, երբ Յուպիտերը անցնում է իր ուղեծրի պերիկենտրոնով, այս երևույթը տեղի է ունենում մեկ անգամ ամեն ուղեծրային պտույտի ընթացքում։
Երկիրը շրջանցում է Յուպիտերին իր ուղեծրով Արեգակի շուրջ պտտվելով ամեն 398,9 օրը մեկ անգամ։ Այս պարբերությունը անվանում են սինոդիկ պարբերություն։ Անմիջապես անցումից հետո, Յուպիտերը թվում է թե շարժվում է հակադարձ իր ետևում ընկած աստղերի համեմատ։ Որոշ ժամանակ Յուպիտերը կատարում է թվացյալ հետադարձ շարժում երկնքում, շրջանային հետագծով։
Յուպիտերի 12 տարի ձգվող ուղեծրային պարբերությունը համընկնում է տասներկու Կենդանակերպի աստղագուշակության նշանների հետ, և հնարավոր է, որ ծառայել է այս նշանների առաջացման աղբյուրը[17]։ Ամեն անգամ երբ Յուպիտերը հասնում է առճակատման կետին, այն ետ է շարժվում մոտ 30°, որը մեկ Կենդանակերպի նշանի լայնությունն է։
Քանի որ Յուպիտերի ուղեծիրը ընկնում է Երկրի ուղեծրից դուրս, Երկրից դիտարկման փուլային անկյունը երբեք չի անցնում 11,5°։ Այսինքն մոլորակը միշտ ամբողջովին լուսավորված է երևում Երկրից աստղադիտակներով հետազոտությունների ժամանակ։ Յուպիտերի մահիկի պատկերներ ստացվել են միայն տիեզերական սարքերից կատարված լուսանկարներով[61]։
Յուպիտերի դիտարկումների մասին առաջին անգամ գրառվել է բաբելոնյան աստղագետների կողմից մ․թ․ա․ 7 - 8 դարերում[62]։ Աստղագիտության պատմության ուսումնասիրող, չինացի Քսի Ժեժոնգը պնդում է, որ չինացի աստղագետ Գան Դեն, հայտնաբերել է Յուպիտերի արբանյակներից մեկը մ.թ.ա. 362 թվականին անզեն աչքով։ Եթե այս տեղեկությունները ճշգրիտ են, ապա նրանք Գալիլեո Գալիլեյի հայտնագործությունից համարյա երկու հազարամյակ առաջ են եղել[63][64]։
II դարի իր Ամալգեստ աշխատության մեջ, հույն աստղագետ Պտղոմեոս Կլավդիոսը նկարագրել է երկրակենտրոն մոլորակային մոդել հիմնվելով դիֆերենտների և էպիցիկլների վրա և այսպիսով բացահայտել է Յուպիտերի շարժումը Երկրի համեմատ, նշելով նրա ուղեծրային պարբերությունը Երկրի շուրջը հավասար 4332,38 օրվա, կամ 11,86 տարվա[65]։
Հնդկական դասական մաթեմատիկայի և աստղագիտության դարաշրջանի մաթեմատիկոս-աստղագետ Արիաբհատան 499 թվականին, նույնպես օգտագործել է երկրակենտրոն մոդելը պարզելու համար Յուպիտերի պտույտի պարբերությունը, որը կազմել է 4332,2722 օր, կամ 11,86 տարի[66]։
1610 թվականին, Գալիլեո Գալիլեյը հայտնաբերեց Յուպիտերի չորս ամենամեծ արբանյակները. Իոն, Եվրոպան, Գանիմեդը և Կալիստոն (այժմ այս արբանյակները հայտնի են որպես Գալիլեյան արբանյակներ)։ Գալիլեյը այս հայտնագործությունը կատարել է աստղադիտակի օգնությամբ, այս դիտարկումը համարվում է առաջին աստղադիտակով կատարված Լուսնից բացի այլ արբանյակի դիտարկումը։ Գալիլեյը նաև առաջինն է հայտնաբերել, որ երկնային շարժումը կենտրոնացված չէ Երկրի շուրջ։ Սա կարևորագույն փաստարկ էր Կոպեռնիկոսի հելիոկենտրոն տեսության կողմ, Գալիլեյը հայտարարել էր, որ աջակցում է Կոպեռնիկոսի տեսությանը, ինչն էլ Ինկվիզիցիայի կողմից նրան հալածելու պատճառ հանդիսացավ[67]։
1660-ականների ընթացքում, Կասինին, օգտագործելով նոր, ավելի կատարելագործված աստղադիտակ հայտնաբերել է Յուպիտերի գունավոր հետքերը և շերտերը, ինչպես նաև փաստել մոլորակի սեղմվածությունը բևեռների կողմից։ Դրա հետ մեկտեղ, նա նաև գնահատել է մոլորակի պտույտի պարբերությունը[68]։ 1690 թվականին Կասինին նկատել է, որ մոլորակի մթնոլորտը ենթարկվում է դիֆերենցիալ պտույտի[25]։
Յուպիտերի հարավային կիսագնդում գտնվող օվալաձև, հսկայական Մեծ կարմիր հետքը հնարավոր է, որ դիտարկվել է դեռևս 1664 թվականին Ռոբերտ Հուկի կողմից և 1665 թվականին Ջովանի Կասինիի կողմից, այնուամենայնիվ այս տեղեկությունները ստույգ չեն։ Մեծ կարմիր հետքի ամենավաղ մանրամասնված պատկերը կատարվել է դեղագործ Հենրիխ Շվաբեյի կողմից 1831 թվականին[69]։
Մեծ կարմիր հետքը համարվում էր կորած 1665 թվականից մինչև 1708 թվականներին, մինչդեռ նրա գոյությունը վստահորեն հաստատվել է 1878 թվականին։ Այն ևս մեկ անգամ գրանցվել է կորսված 1883 թվականին և 20-րդ դարի սկզբին[70]։
Ջովանի Բորելին և Կասինին ստեղծեցին Յուպիտերի շարժման ճշգրիտ աղյուսակներ, որոնք թույլ տվեցին կանխագուշակել մոլորակների արբանյակների անցումները մոլորակի սկավառակով։ 1670-ականներին, հաշվարկվեց, որ այն ժամանակ երբ Յուպիտերը գտնվում է Արեգակի հակառակ կողմում Երկրի համեմատ, այս անցումները տեղի են ունենում մոտ 17 րոպե ավելի ուշ, քան կանխագուշակվել էր։ Օլե Ռյոմերը ենթադրեց, որ սա տեղի է ունենում այն պատճառով, որ դիտարկումները ակնթարթային չեն (ենթադրությունը ավելի վաղ հերքվել էր Կասինիի կողմից[12]), և այս ժամանակի ուշացումը օգտագործվեց լույսի արագությունը գնահատելիս[71]։
1892 թվականին, Էդվարդ Բերնարդը հայտնաբերեց Յուպիտերի հինգերորդ արբանյակը 36 դյույմանոց ռեֆրակտոր աստղադիտակով Լիկի աստղադիտարանում, որը գտնվում է Կալիֆոռնիայում։ Այս համեմատաբար փոքր մարմնի հայտնաբերումը, ինչը վկայում էր դիտարկողի սուր տեսողության մասին, արագորեն դարձրեց նրան հանրաճանաչ։ Արբանյակը հետագայում անվանվեց Ամալթեա[72]։ Սա մոլորակի վերջին արբանյակն էր, որը հայտնաբերվել է ուղղակի դիտարկման արդյունքում[73]։ Եվս ութ արբանյակներ հայտնաբերվեցին մեկը մյուսի ետևից Վոյաջեր-1 տիեզերական սարքի թռիչքի ընթացքում մոլորակի մոտով 1979 թվականին։
1932 թվականին, Ռուպերտ Վայլդտը հայտնաբերեց ամոնիակի և մեթանի կլանման գծերը Յուպիտերի սպեկտրում[74]։ Դրանից վեց տարի անց, 1938 թվականին մոլորակի մթնոլորտում հայտնաբերվեցին երեք երկարակյաց անտիցիկլոնային օվալաձև առանձնահատկություններ։ Մի քանի տասնամյակ այս օբյեկտները մնում էին մթնոլորտի առանձին առանձնահատկություններ, որոնք երբեմն մոտենում էին իրար, սակայն երբեք չէին միանում։ Վերջապես, 1998 թվականին այս օվալները միացան՝ դառնալով այսպես կոչված ԲԱ Օվալ[75]։
1955 թվականին, Բերնարդ Բուրկը և Քենեթ Ֆրանկլինը հայտնաբերեցին Յուպիտերից եկող ռադիոազդանշանների պարպումներ 22,2 ՄՀց հաճախության վրա[25]։ Այս պարպումների ի հայտ գալու հաճախությունը համընկնում էր մոլորակի պտույտի հաճախությանը, և այս տվյալները նույնպես օգտագործվեցին մոլորակի պտույտի պարբերության ճշգրտման համար։ Պարզվեց, որ Յուպիտերից ճառագայթվող ռադիո-պարպումները երկու ձևի են լինում. երկար պարպումներ (կամ L-պարպումներ, անգլ.՝ Long բառից), որոնք տևում եմ մինչև մի քանի վայրկյան, և կարճ պարպումներ (կամ S-պարպումներ, անգլ.՝ Short բառից), որոնք ունեին վայրկյանի հարյուրերորդ մասից պակաս տևողություններ[76]։
Գիտնականները հայտնաբերեցին, որ գոյություն ունեն երեք տեսակի ռադիոազդանշաններ, որոնք արձակվում են Յուպիտերի կողմից՝
1973 թվականից սկսած Յուպիտերի համակարգ են սկսել այցելել ավտոմատ կայաններ, դրանցից ամենանշանակալին Պիոներ 10 կայանն էր, որը առաջին տիեզերական սարքն էր, որ կարողացավ մոտենալ Յուպիտերին այնքան, որպեսզի դիտարկի և ուղարկի Երկիր Արեգակնային համակարգի ամենամեծ մոլորակի առանձնահատկությունների մասին նոր տեղեկություններ[79][80]։
| Տիեզերանավ | Ամենամոտ կետը |
Հեռավորություն |
|---|---|---|
| Պիոներ-10 | 3 դեկտեմբերի 1973 | 130 000 կմ |
| Պիոներ-11 | 4 դեկտեմբերի 1974 | 34 000 կմ |
| Վոյաջեր-1 | 5 մարտի 1979 | 349 000 կմ |
| Վոյաջեր-2 | 9 հուլիսի 1979 | 570 000 կմ |
| Ուլիս | 8 փետրվարի 1992[81] | 408 894 կմ |
| 4 փետրվարի 2004[81] | 120 000 000 կմ | |
| Կասինի | 30 դեկտեմբերի 2000 | 10 000 000 կմ |
| Նոր հորիզոններ | 28 փետրվարի 2007 | 2 304 535 կմ |
Սկսած 1973 թվականից մի շարք միջմոլորակային կայաններ կատարել են անցումային մանևրներ Յուպիտերի մոտով, ինչը հնարավորություն է տվել նրանց կատարել մի շարք հետազոտություններ։ Պիոներ կայանները ստացան Յուպիտերի մթնոլորտի և որոշ արբանյակների առաջին մոտ տարածությունից կատարված լուսանկարները։ Այս կայանները հայտնաբերեցին, որ մոլորակի մոտ գտնվող ռադիացիոն դաշտերը շատ ավելի հզոր են, քան գնահատվել էր ավելի վաղ, այնուամենայնիվ ծրագրի շրջանակներում արձակված երկու սարքերն էլ այդ միջավայրում մնացին աշխատունակ վիճակում։ Այս սարքերի հետագծերը օգտագործվեցին Յուպիտերի համակարգի ընդհանուր զանգվածի գնահատման համար։ Մոլորակի կողմից անդրադարձվող ռադիո ազդանշաններից հնարավոր եղավ ավելի ճշգրտորեն չափել Յուպիտերի տրամագիծը և բևեռային սեղմման աստիճանը[17][82]։
Վեց տարի անց, Վոյաջեր կայանները անհամեմատ ընդլայնեցին Գալիլեյան արբանյակների մասին գիտելիքները և հայտնաբերեցին Յուպիտերի օղակները։ Այս կայանները նույնպես հաստատեցին, որ Մեծ կարմիր հետքը ունի անտիցիկլոնային բնույթ։ Պիոներ կայանների անցման ժամանակ կատարված լուսանկարները համեմատելիս Վոյաջերների կատարած պատկերների հետ պարզվեց, որ Մեծ կարմիր հետքը փոխել է իր գունային երանգը՝ նարնջագույնից մուգ շագանակագույնի։ Կայաններից ստացված տվյալների հիման վրա հայտնաբերվեցին Իո արբանյակի ուղեծիրը պարուրող իոնացված ատոմներից բաղկացած թորը, այս արբանյակի վրա գործող հրաբուխները, որոնցից որոշները գտնվում էին ժայթքման փուլում։ Մոլորակի Արեգակին հակադարձ կողմով անցման ժամանակ կայանները գրանցեցին գիշերային մթնոլորտում կայծակների պարպումներ[17][83]։
Հաջորդ կայանը, որ հասավ Յուպիտեր Ուլիս սարքն էր, որի հիմնական առաքելությունն էր Արեգակի ուսումնասիրությունները։ Սարքը երկու անգամ անցավ Յուպիտերի մոտով, որպեսզի ճշգրտի իր հետագիծը և դուրս գա Արեգակի բևեռային ուղեծիր։ Այս անցումների ընթացքում կայանից կատարվեցին Յուպիտերի մագնիսոլորտի ուսումնասիրություններ։ Քանի որ, Ուլիս կայանները չունեին լուսանկարման խցիկներ, այս առաքելության արդյունքում լուսանկարներ չեն արվել[81]։
2000 թվականին, իր դեպի Սատուրն կատարվող թռիչքի ընթացքում Կասինի կայանը անցավ Յուպիտերի մոտով և կատարեց մոլորակի մինչ այժմ գոյություն ունեցող ամենաորակյալ լուսանկարներ։ 2000 թվականի դեկտեմբերի 19-ին կայանը կատարեց Հիմալիա արբանյակի լուսանկարը, սակայն լուսանկարի որակը չափազանց ցածր էր տարբերելու համար արբանյակի մակերևույթը[84]։
Նոր հորիզոններ կայանը, իր Պլուտոն ուղևորության ճանապարհին օգտագործեց Յուպիտերի ձգողության դաշտը, որպես գրավիտացիոն օժանդակում, իր ուղեծրի ճշգրտման և արագության ավելացման համար։ Այն առավելագույնը մոտեցավ Յուպիտերին 2007 թվականի փետրվարի 28-ին[85]։ Կայանի խցիկները չափեցին Իոյի հրաբուխներից արտանետված պլազմայի քանակները, և մանրակրկիտ հետազոտեցին բոլոր չորս Գալիլեյան արբանյակները, ինչպես նաև կատարեցին հեռավոր Հիմալիա և Էլարա արբանյակների հեռահար դիտարկումներ[86]։ Յուպիտերի համակարգի լուսանկարումները սկսեցին 2006 թ. սեպտեմբերի 4-ին[87][88]։
Մինչ այժմ, միակ տիեզերական սարքը, որը մուտք է գործել Յուպիտերի ուղեծիր, Գալիլեո միջմոլորակային կայնն է։ Այն մուտք գործեց Յուպիտերի ուղեծիր 1995 թվականի դեկտեմբերի 7-ին։ Կայանը մնաց Յուպիտերի ուղեծրում շուրջ յոթ տարի, կատարելով բազմաթիվ անցումներ Գալիլեյան արբանյակների և Ամալթեայի մոտով։ Գալիլեո կայանից հնարավոր եղավ դիտարկել Շումեյկեր - Լևիի 9 գիսաստղի բախումը Յուպիտերի հետ 1994 թվականին, ինչը յուրօրինակ երևույթ էր։ Չնայած այն հանգամանքին, որ սարքի արձակման ժամանակ բարձր թողունակությամբ անտենան չհաջողվեց օգտագործել, այնուամենայնիվ Գալիլեոյից ստացված տեղեկությունները Յուպիտերի համակարգի մասին բավական ծավալուն էին[89]։
1995 թվականի հուլիսին Գալիլեո կայանից արձակվեց մթնոլորտային զոնդ, որը մուտք գործեց Յուպիտերի մթնոլորտ նույն թվականի դեկտեմբերի 7-ին։ Զոնդը պարաշյուտի միջոցով արգելակելով իջավ մինչև 150 կմ խորություն, աշխատելով 57,6 րոպե, և կործանվեց հսկայական մթնոլորտային ճնշման ազդեցության տակ, ինչպես և նախատեսված էր (կործանման պահին ճնշումը կազմում էր Երկրի նորմալ ճնշման 22-պատիկը, 153 °C ջերմաստիճանի պայմաններում)[90]։ Հավանաբար զոնդը հետագայում հալվել է և գոլորշիացել։ Գալիլեո ուղեծրակայանը իր առաքելության ավարտին նույնպես ընկավ մոլորակի վրա։ Դա տեղի ունեցավ 2003 թվականի սեպտեմբերի 21-ին, ավելին քան 50 կմ/վ արագությամբ։ Սա կատարվեց, որպեսզի բացառվի կայանի բախումը Եվրոպա արբանյակի հետ, որի արդյունքում հնարավոր էր արբանյակի աղտոտումը, գոյություն ունի վարկած, ըստ որի կա հնարավորություն, որ այնտեղ կյանք գոյություն ունի[89]։
Այժմ ընթացքում է ՆԱՍԱ-ի կողմից իրականացվող Ջունո առաքելությունը, որի շրջանակներում միջմոլորակային կայանը մուտք կգործի մոլորակի բևեռային ուղեծիր։ Տիեզերական սարքը արձակվել է 2011 թվականի օգոստոսին, և կհասնի մոլորակին 2016 թվականի վերջում[91]։
Հաջորդ նախատեսված առաքելությունը դելի Յուպիտերի համակարգ կլինի Եվրոպական տիեզերական գործակալության Յուպիտերի Սառցե Արբանյակների Հետազոտողը (JUICE), որը նախատեսված է արձակել 2022 թվականին[92]։
Քանի որ կա հնարավորություն, որ Յուպիտերի Եվրոպա, Գանիմեդ և Կալիստո արբանյակների վրա սառցի շերտի տակ գոյություն ունեն հեղուկ ջրի օվկիանոսներ, այս սառցե արբանյակները մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում հետազոտումների համար։ Այնուամենայնիվ, ֆինանսավորման հետ կապված խնդիրները խոչընդոտեցին առաքելությունների վաղ իրականացմանը։ ՆԱՍԱ-ի Յուպիտերի Սառցե Արբանյակների Ուղեծրակայան (Jupiter Icy Moons Orbiter - JIMO) առաքելությունը չեղյալ հայտարարվեց 2005 թվականին[93]։ Նոր առաքելության նախագիծ է առաջարկվել համատեղ ՆԱՍԱ/ԵՏԳ գործակալությունների կողմից, այն կոչվում է EJSM/Լապլաս և նախատեսվում է իրականացնել ուշ 2020-ական թվականներին։ EJSM/Լապլասը բաղկացած կլինի ՆԱՍԱ-ի կողմից իրականացվող Յուպիտեր Եվրոպա Ուղեծրակայանից, և ԵՏԳ-ի իրականացվելիք Յուպիտեր Գանիմեդ Ուղեծրակայանից[94]։ Այնուամենայնիվ 2011 թվականի ապրիլին ԵՏԳ-ն պաշտոնապես կասեցրեց իր համագործակցությունը, պատճառաբանելով ՆԱՍԱ-ի ունեցած բյուջեի խնդիրներով և նրանց ազդեցությամբ առաքելության իրականացման պլանի վրա։ Դրա փոխարեն ԵՏԳ-ն նախատեսում է իրականացնել միանձնյա Քոսմիք Վիժն առաքելությունը[95]։
Հայտնաբերված են Յուպիտերի 66 բնական արբանյակներ[96]։ Դրանցից Իոն, Գանիմեդը, Կալլիստոն և Եվրոպան տեսանելի են նույնիսկ հեռադիտակով, դրանք 1610 թ. հայտնաբերվել են Գալիլեո Գալիլեյի կողմից, ուստի կոչվում են նաև Յուպիտերի Գալիլեյան արբանյակներ։ Արբանյակներից 51 տրամագծերը ավելի փոքր են քան 10 կիլոմետրը և հայտնաբերվել են 1975 թվականից հետո։ Յուպիտերի վեցերորդ արբանյակը Ս. Ղազար կղզու հայկական աստղադիտարանում առաջինը հայտնաբերել հայազգի Խորեն Սինանյանը։
Արեգակնային համակարգի հայտնի ամենամեծ արբանյակներ, Իոյի, Եվրոպայի, և Գանիմեդի ուղեծրերը ձևավորում են համակարգ որը հայտնի է որպես Լապլասի ռեզոնանս։ Յուպիտերի շուրջ Իոյի ամեն 4 ամբողջական ուղեծրի ընթացքում Եվրոպան կատարում է երկու պտույտ, իսկ Գանիմեդը՝ մեկ։ Այս ռեզոնանսը առաջացնում է գրավիտացիոն էֆեկտներ, որոնք ստիպում են այս արբանյակներին փոխել իրենց ուղեծրերը էլիպտիկի, քանի որ նրանցից ամեն մեկը իր ուղեծրով պտույտի միշտ նույն կետում ստանում է հավելյալ ազդակ։ Մյուս կողմից Յուպիտերի մակընթացային ուժը աշխատում է նրանց ուղեծրերի շրջանաձև դարձնելու ուղղությամբ[97]։
Այս երեք արբանյակների ուղեծրերի էքսցենտրիսիտետի պատճառով նրանք ենթարկվում են պարբերական ձևի փոփոխությունների։ Մի կողմից Յուպիտերի ձգողության ուժի ազդեցության տակ նրանք ձգվում են, երբ մոտենում են մոլորակին, և վերադառնում գնդաձև վիճակի, երբ հեռանում են նրանից։ Այս մակընթացային ճկումները շփման միջոցով տաքացնում են արբանյակների ընդերքը։ Այս հանգամանքը համարվում է Յուպիտերին ամենամոտ պտտվող Իոյի հրաբխային արտասովոր ակտիվության ծագման հիմնական գործոնը (այս արբանյակի դեպքում մակընթացային ուժերը ամենաուժեղն են), ինչպես նաև ավելի փոքր ծավալով այս հանգամանքը պատասխանատու է Եվրոպայի մակերևույթի երիտասարդ լինելու համար։
| Անունը | Տրամագիծ | Զանգված | Ուղեծրային շառավիղ | Ուղեծրային պարբերություն | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| կմ | % | կգ | % | կմ | % | օր | % | |
| Իո | 3643 | 105 | 8,9×1022 | 120 | 421 700 | 110 | 1,77 | 7 |
| Եվրոպա | 3122 | 90 | 4,8×1022 | 65 | 671 034 | 175 | 3,55 | 13 |
| Գանիմեդ | 5262 | 150 | 14,8×1022 | 200 | 1 070 412 | 280 | 7,15 | 26 |
| Կալիստո | 4821 | 140 | 10,8×1022 | 150 | 1 882 709 | 490 | 16,69 | 61 |
Մինչ Վոյաջեր կայանների առաքելությունները Յուպիտերի արբանյակները դասակարգվում էին չորս արբանյականոց չորս խմբերի, կապելով դասակարգումը նրանց ուղեծրի էլեմենտների նմանության հետ։ Սակայն դրանից հետո հայտնաբերված հսկայական քանակով փոքր արբանյակները բարդացրեցին այս խնդիրը։ Այժմ արբանյակները բաժանված են վեց հիմնական խմբերի, սակայն որոշները շատ ավելի են ցրված, քան մյուսները։
Հիմնականում արբանյակները բաժանվում են երկու մեծ խմբի, մեկը դա ութ ներքին կանոնավոր արբանյակներն են, որոնք ունեն գրեթե շրջանաձև ուղեծրեր մոտ Յուպիտերի հասարակածային հարթությանը և ենթադրվում է, որ ձևավորվել են Յուպիտերի հետ միասին։ Մյուս խումբը կազմված է անհայտ թվով փոքր անկանոն արբանյակներից էլիպտիկ և թեքված ուղեծրերով, որոնք ենթադրվում է, որ գրավվել են Յուպիտերի կողմից աստերոիդների գոտուց կամ հանդիսանում են այդ աստերոիդների բեկորներ։ Անկանոն արբանյակները խմբավորված են մի քանի խմբերի, ըստ իրենց ուղեծրային էլեմենտների, և այդպիսով կարող են ունենալ ընդհանուր ծագում, գուցե նաև կարող են լինել մեկ գրավված մարմնի բեկորներ[98][99]։
| Կանոնավոր արբանյակներ | |
|---|---|
| Ներքին արբանյակներ | Ներքին չորս փոքր արբանյակների խումբ, բոլոր արբանյակները ունեն 200 կմ-ից փոքր տրամագծեր, ուղեծրի շառավիղը չի գերազանցում 200 000 կմ, և ունեն կես աստիճանից պակաս ուղեծրի թեքում։ |
| Գալիլեյան արբանյակներ[100] | Այս չորս արբանյակները, հայտնաբերվել են Գալիլեո Գալիլեյի և Սիմոն Մարիուսի կողմից զուգահեռաբար, ուղեծրերը գտնվում են 400 000 և 2 000 000 կմ միջակայքում, այս խմբում են գտնվում Արեգակնային համակարգի ամենամեծ արբանյակները։ |
| Անկանոն արբանյակներ | |
| Ֆեմիստո | Սա միայնակ արբանյակ է որը կազմում է առանձին խումբ, պտտվում է Յուպիտերի շուրջ Գալիլեյան արբանյակների և Հիմալիայի խմբի միջև։ |
| Հիմալիայի խումբ | Խիտ արբանյակների խումբ, 11 000 000 - 12 000 000 կմ ուղեծրերով։ |
| Կարպո | Եվս մի առանձին արբանյակ, պտտվում է Անանկեի խմբի ներքին սահմանի մոտ, և պտտվում է Յուպիտերի շուրջ հակադարձ ուղեծրով։ |
| Անանկեի խումբ | Այս հակադարձ շարժվող արբանյակների խումբը ունի ոչ ճշգրիտ սահմանված սահմաններ, միջինում 21 276 000 կմ հեռավորության վրա Յուպիտերից, և ունեն միջինում 149 աստիճանի թեքում։ |
| Կարմեի խումբ | Հեռավոր հակադարձ շարժվող արբանյակների խումբ, միջինում 23 404 000 կմ հեռավորության վրա Յուպիտերից, 165 աստիճան թեքումով։ |
| Պասիֆեի խումբ | Ցրված և ոչ հստակ հակադարձ շարժմամբ արբանյակների խումբ, որը ներառում է բոլոր մնացած ամենահեռահար արբանյակները։ |
Արեգակի հետ միասին Յուպիտերի ձգողության դաշտի ազդեցությունը մեծ նշանակություն է ունեցել այսօրվա Արեգակնային համակարգի ձևավորման համար։ Համակարգի մոլորակների ուղեծրերը ընկած են հիմնականում Յուպիտերի ուղեծրի հարթությանը մոտ, այլ ոչ թե Արեգակի հասարակածային հարթությանը (Մերկուրին միակ մոլորակն է, որը ավելի մոտ է Արեգակի հասարակածին իր թեքումով), Աստերոիդների գոտում գտնվող Կիրկվուդի ճեղքերը հիմնականում առաջացել են Յուպիտերի պատճառով, ինչպես նաև, այս մոլորակը հնարավոր է, որ պատասխանատու է եղել Արեգակնային համակարգի ներքին մոլորակների Ուշ հզոր ռմբակոծության համար[101]։
Իր արբանյակների հետ միասին Յուպիտերի ձգողական դաշտը վերահսկում է մի շարք աստերոիդների, որոնք տեղաբաշխվել են նրա ուղեծրի Լագրանժի կետերի շրջակայքում, նախորդելով և հետևելով Յուպիտերին նրա ուղեծրի վրա։ Այս աստերոիդները հայտնի են որպես Տրոյացիներ, և բաժանվում են երկու՝ Հույների և Տրոյացիների «ճամբարների» ըստ Իլիականի։ Այս աստերոիդներից առաջինը, (588) Աքիլլեսը, հայտնաբերվել է Մաքս Վոլֆի կողմից 1906 թվականին, դրանից հետո հայտնաբերվել են ավելին քան երկու հազար այսպիսի աստերոիդներ[102]։ Այս աստերոիդներից ամենամեծն է (624) Հեկտորը։
Կարճ պարբերությամբ գիսաստղերից շատերը պատկանում են Յուպիտերի ընտանիքին և սահմանվում են որպես գիսաստղեր, որոնց մեծ կիսաառանցքը փոքր է Յուպիտերինից։ Ենթադրվում է, որ Յուպիտերի ընտանիքի գիսաստղերը ձևավորվել են Կոյպերի գոտում Նեպտունի ուղեծրից դուրս, և ժամանակի ընթացքում Յուպիտերի հետ մերձեցումների արդյունքում նրանց ուղեծրերը փոփոխվել են և արդյունքում դարձել ավելի կարճաժամկետ՝ համարյա շրջանաձև Արեգակի և Յուպիտերի միջև[103]։
Արեգակնային համակարգի բոլոր մոլորակները կարող են տեղավորվել Յուպիտեր մոլորակի մեջ։
Տես նաև` Շումեյկեր - Լևիի 9 գիսաստղ, 2009 թվականի Յուպիտերի բախման դեպք, և 2010 թվականի Յուպիտերի բախման դեպք
Յուպիտերը անվանում են Արեգակնային համակարգի փոշեկուլ[105], իր հսկայական հզորության ձգողության դաշտի և արտաքին Արեգակնային համակարգի սահմանին տեղաբաշխման պատճառով։ Նրա հետ Արեգակնային համակարգի մոլորակներից ամենահաճախն են բախվում գիսաստղերը[106]։ Ենթադրվում է, որ մոլորակը ծառայում է որպես մասնակի պաշտպանիչ վահան ներքին համակարգի համար գիսաստղերի ռմբակոծման դեմ։ Վերջերս կատարված համակարգչային սիմուլացիաները ցույց են տվել, որ Յուպիտերը չի պակասեցնում ներքին Արեգակնային համակարգ մտնող գիսաստղերի քանակը, քանի որ նրա ձգողության դաշտը փոփոխում է գիսաստղերի ուղեծրերը՝ ինչպես ձգելով նրանց ներս, այնպես էլ անրադարձնելով նրանս դեպի դուրս, և այս երկու տեսակի փոխազդեցությունների քանակը մոտավորապես նույնն է[107]։ Այս թեման վեճերի առարկա է աստղագետների միջև, նրանցից ոմանք կարծում են, որ Յուպիտերը ձգում է գիսաստղեր Կոյպերի գոտուց և ուղղում է նրանց դեպի Երկիր, մինչդեռ մյուսները պնդում են, որ այն պաշտպանում է Երկիրը Օորտի ամպից ներխուժող մարմիններից[108]։
1997 թվականին կատարված աստղագիտության պատմության հետազոտությունների արդյունքում պարզվել է, որ աստղագետ Ջովանի Կասինին հնարավոր է, որ գրանցել է բախման երևույթ, որը տեղի է ունեցել 1690 թվականին։ Նույն հետազոտության ընթացքում նշվել են այսպիսի նմանօրինակ դիտարկումների ևս ութ դեպքեր, որոնք ունեիր անելի փոքր հավանականություն[109]։
Վոյաջեր 1 կայանը իր Յուպիտերի մոտով անցման ժամանակ 1979 թվականի մարտին լուսանկարել էր ասուպ Յուպիտերի վրա[110]։ 1994 թվականի հուլիսի 16-ից 22-ը Շումեյկեր - Լևիի 9 գիսաստղի (SL9, նախկինում ունեցել է D/1993 F2 նշանակում) ավելին քան 20 բեկորներ ընկան Յուպիտերի հարավային կիսագունդ, իրենցից ներկայացնելով Արեգակնային համակարգի երկու մարմինների առաջին գրանցված բախումը իրար հետ։ Այս բախման արդյունքում հնարավոր դարձավ օգտակար տեղեկություններ ստանալ Յուպիտերի մթնոլորտի մասին[111][112]։
2009 թվականի հուլիսի 19-ին հայտնաբերվեց մեկ այլ բախման հետք, մոտավորապես 216 աստիճանի երկայնության վրա[113][114]։ Այս բախումը Յուպիտերի մթնոլորտում թողեց մեծ սև հետք, որը չափերով մոտ է ԲԱ Օվալին։ Ինֆրակարմիր դիտարկումները ցույց են տալիս այդ վայրում պայծառ հետք, ինչը նշանակում է, որ բախումը տաքացրել է ցածր մթնոլորտը Յուպիտերի հարավային բևեռի մոտի տարածքում[115]։
Ավելի փոքր չափերով ասուպ ընկել է Յուպիտերի վրա 2010 թվականի հունիսի 3-ին, այն դիտարկել է ավստրալիացի սիրող-աստղագետ Էնթոնի Վեսլին։ Հետագայում պարզվեց, որ նույն դեպքը տեսանկարվել է մեկ այլ սիրող աստղագետի կողմից Ֆիլիպիններում[116]։ Եվս մի ասուպ է դիտարկվել 2010 թվականի օգոստոսի 20-ին[117]։
2012 թվականի սեպտեմբերի 10-ին գրանցվել է ասուպի բախման ևս մի դեպք[110][118]։
1953 թվականին Միլեր - Ուրեյ փորձը ապացուցեց, որ կայծակի և նախապատմական Երկրի մթնոլորտում եղած քիմիական միացությունների փոխազդեցությունից կարող են առաջանալ օրգանական միացություններ (այդ թվում նաև ամինաթթուներ), որոնք կարող են ծառայել կյանքի առաջանալու աղբյուր։ Սիմուլացված մթնոլորտը պարունակում էր ջուր, մեթան, ամոնիակ և մոլեկուլային ջրածին, այս բոլոր մոլեկուլները գտնվել են Յուպիտերի մթնոլորտում։ Յուպիտերի մթնոլորտը ունի հզոր ուղղահայաց օդի շրջանառություն, որը կարող է իջեցնել այս նյութերը մինչև մթնոլորտի ավելի ցածր շերտեր։ Ավելի բարձր ջերմաստիճանները կարող են քայքայել այս միացությունները, ինչը կարող է խոչընդոտել Երկրի նման կյանքի առաջացմանը[119]։
Ենթադրվում է, որ չափազանց անհավանական է, որ Յուպիտերի վրա գոյություն ունի Երկրի նմանվող կյանք, քանի որ մթնոլորտում առկա է չափազանց քիչ քանակով ջուր և եթե նույնիսկ կա պինդ մակերևույթ Յուպիտերի ընդերքում, ապա այնտեղ մթնոլորտային ճնշումը չափազանց բարձր է։ 1976 թվականին մինչ Վոյաջեր առաքելությունները, արտահայտվեց վարկած այն մասին, որ Յուպիտերի վերին մթնոլորտում կարող է գոյություն ունենալ ամոնիակի կամ ջրի հիմքով կյանք։ Այս վարկածը հիմնվում էր երկրային ծովերի բնույթի վրա, որտեղ վերին շերտերում կա նմանատիպ ֆոտոսինթեզով ապրող պլանկտոն, ձկներ ավելի ցածր շերտերում, որոնք սնվում են այս էակներով, և ծովային գիշատիչն, ՝ որոնք սնվում են ձկներով[120][121]։
Ընդերքային օվկիանոսների գոյության հնարավորությունը Յուպիտերի որոշ արբանյակների վրա, բերեց ենթադրությունների, որ այնտեղ կյանքի առաջացումը և զարգացումը ավելի հավանական է։
Յուպիտեր մոլորակը հայտնի է հինավուրց ժամանակներից։ Այն տեսանելի է անզեն աչքով գիշերային երկնքում և կարող է նաև տեսանելի լինել ցերեկով, երբ Արեգակը ցածր է գտնվում երկնքում[122]։ Բաբելոնացիների համար այս մոլորակը մարմնավորում էր նրանց Մարդուկ աստծոն։ Նրանք օգտագործում էին այս մոլորակի մոտավորապես 12-տարեկան ուղեծիրը խավարածրի միջով, որպեսզի սահմանեն իրենց կենդանակերպի համաստեղությունները[17][123]։
Հռոմեացիները մոլորակը անվանել են իրենց Յուպիտեր (լատին․՝ Iuppiter, Iūpiter) (նույնպես անվանում էին Յով), Հռոմեական դիցաբանության գլխավոր աստծո անունով։ Այս անունը ծագել է Նախահնդեվրոպական *Dyēu-pəter (ուղղական հոլով՝ *Dyēus-pətēr, նշանակում է՝ «Օ երկնքի հայր աստված», կամ «Օ օրվա հայր աստված») բաղադրյալ կոչականից[124]։
Յուպիտերին Հունական դիցաբանությունում համապատասխանում էր Զևսը (Ζεύς), որի մյուս անունն էր Դիաս (Δίας), որի անունն էլ այսօրվա հունարենում օգտագործվում է որպես մոլորակի անվանում[125]։
Մոլորակի աստղագիտական նշանն է 
, այն հանդիսանում է աստծո կայծակի սիմվոլիկ պատկերումը։ Հունարեն Zeus անվանումը որոշ դեպքերում օգտագործվում է Յուպիտերի հետ կապված եզրերի ձևավորման համար, օգտագործելով zeno- նախածանցը, օրինակ՝ զենոգրաֆիկ (zenographic).[126]։
Չինացիները, կորեացիները և ճապոնացիները անվանում էին մոլորակը փայտյա աստղ, չին. 木星, փինյին mùxīng, հիմնվելով չինական հինգ տարրերի վրա։ Չինական Տաոիզմում մոլորակը մարմնավորում էր Ֆուի աստղը։ Հույները անվանում էին այն Φαέθων, Ֆաետոն (բոցավառվող)։ Վեդական աստղագուշակության հինդու աստղագուշակները անվանում էին մոլորակը Բիրհասպատիի պատվին, աստվածների ուսուցչի անունով, և հաճախ անվանում էին այն «Գուրու», որը տառացիորեն նշանակում է «Ծանրակշիռ»[127]։ Անգլերենում հինգշաբթի օրվա անվանումը, Thursday, նշանակում է Թորի օր, Թոր աստվածը Գերմանական դիցաբանությունում նույնացվում էր Յուպիտեր մոլորակի հետ[128]։
Թուրք-մոնղոլական ցեղերի դիցաբանությունում Յուպիտերը անվանվում էր «Էրենդիզ/Էրենդյուզ», ինչը նշանակում է «էրեն (?) + յուլտիզ (աստղ)»։ Կան շատ վարկածներ «էրեն» բառի նշանակության մասին։ Այս ազգերը հավատում էին, որ հասարակական և բնական երևույթները կապված էին Էրենդյուզի երկնքով շարժման հետ[129]։
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
