Jowisz
Jowisz - piąta w kolejności oddalenia od Słońca i
największa planeta Układu Słonecznego. Posiada wiele księżyców (co najmniej 63)
oraz pierścienie. Jowisz wraz z Saturnem, Uranem i Neptunem to planety gazowe,
czasem nazywane również planetami jowiszowymi.
Informacje ogólne
Jasność Jowisza waha się w okolicy -2,3 mag, maksymalnie wynosi ona -2,7 mag.
Jest on jedną z pięciu planet widocznych gołym okiem i jednocześnie zazwyczaj
czwartym pod względem jasności obiektem na niebie (po Słońcu, Księżycu, i
Wenus). W czasie wyjątkowo korzystnych opozycji Marsa, jasność Marsa może
przewyższać jasność Jowisza - wtedy ten ostatni spada na piątą pozycję w skali
jasności.
Masa Jowisza jest 2,5 raza większa od całkowitej masy wszystkich pozostałych
planet. Jest on tak masywny, że powoduje przesunięcie się barycentrum Układu
Słonecznego ponad powierzchnię słońca (leży ono 1,068 promienia słonecznego od
środka gwiazdy). Czasem jest nazywany "niedoszłą gwiazdą", i chociaż są znane
dużo większe planety pozasłoneczne, jest prawdopodobnie planetą o największej
możliwej średnicy z takim składem chemicznym - dalsze zwiększanie jego masy
powodowałoby jego grawitacyjne zapadanie się i w końcu zapoczątkowanie reakcji
termojądrowej. Co prawda nie ma wyraźnej granicy między masywnymi planetami a
brązowymi karłami (mimo że w widmie tego ostatniego znajdują się
charakterystyczne linie spektralne), ale aby stać się gwiazdą, Jowisz musiałby
mieć masę około 70 razy większą od obecnej.
Jowisz jest najszybciej obracającą się planetą w Układzie Słonecznym, co
powoduje duże spłaszczenie planety, łatwe do zaobserwowania przez teleskop.
Powierzchnia planety jest pokryta kilkoma warstwami chmur układających się w
charakterystyczne pasy widoczne z Ziemi. Najbardziej znanym szczegółem jego
powierzchni jest Wielka Czerwona Plama, będąca wirem o średnicy większej niż
średnica Ziemi.
W 1610 Galileusz odkrył cztery największe księżyce Jowisza, Io, Europę,
Ganimedesa i Callisto, tak zwane księżyce galileuszowe. Były to pierwsze
obiekty, które w oczywisty sposób nie krążyły wokół Ziemi, dlatego odkrycie to
odegrało ważną rolę w dowodzeniu słuszności teorii heliocentrycznej Kopernika.
Właściwości fizyczne
Porównanie Ziemi i Jowisza w skali 1:1

Szczegóły atmosfery Jowisza w fałszywych kolorach, wykonane przez sondę Voyager
1. Na zdjęciu Wielka Czerwona Plama i Wielki Biały Owal.
Budowa
Skalne jądro Jowisza jest stosunkowo małe (skupia około 13% masy), otoczone
warstwami kolejno metalicznego, ciekłego i gazowego wodoru. Warstwy te nie są
jednak ściśle rozgraniczone i przechodzą łagodnie jedna w drugą.
Atmosfera
Atmosfera Jowisza składa się w ok. 86% z wodoru i ok. 14% z helu (biorąc pod
uwagę ilość atomów). Pod względem masowym zawartość wodoru i helu wynosi
odpowiednio ok. 75% i ok. 24%). Około 1% (w głębszych warstwach do 5%) to
cięższe substancje, przede wszystkim związki zawierające wodór (metan, woda,
amoniak). Atmosfera planety zawiera również śladowe ilości węgla, etanu,
siarkowodoru, neonu, tlenu, fosforowodoru i siarki. W zewnętrznych warstwach
można obserwować zestalony amoniak.
Skład atmosfery Jowisza (a także Saturna) jest podobny do składu pierwotnego
dysku, z którego uformował się Układ Słoneczny, w porównaniu z nią atmosfery
Urana i Neptuna zawierają znacznie mniej wodoru i helu.
Wyższe partie atmosfery Jowisza podlegają rotacji różnicowej, tzn. okres obrotu
atmosfery na biegunach jest ok. 5 minut dłuższy niż na równiku. Efekt ten po raz
pierwszy zaobserwował Giovanni Cassini w 1690 r. Oprócz tego pasma chmur na
różnych wysokościach poruszają się w przeciwnych kierunkach. Wszystkie te
zjawiska powodują powstawanie gwałtownych turbulencji i burz - do rzadkości nie
należą wiatry o prędkości dochodzącej do 600 km/h.
Jedyną jak dotąd sondą kosmiczną, która badała bezpośrednio atmosferę Jowisza
była Galileo.
Pierścienie
Jowisza otacza słabo widoczny system pierścieni złożonych z cząsteczek pyłu
prawdopodobnie wyrwanych przez meteoryty z księżyców planety. Główny pierścień,
w odległości ok. 1,7-1,8 promieni planety od jej centrum, składa się z
cząsteczek pyłu pochodzących z księżyców Adrastea i Metis. W kierunku Jowisza
przechodzi on w rozrzedzone halo w kształcie torusa. Dwa kolejne pierścienie,
położone na zewnątrz od pierścienia głównego, składają się na tzw. pierścień
ażurowy, który powstał z pyłu z księżyców Thebe i Amaltei. Najbardziej
zewnętrzny pierścień jest niezwykle słaby i odległy, okrąża Jowisza w kierunku
przeciwnym do pozostałych. Jego pochodzenie nie jest pewne, ale mógł on powstać
z przechwyconego pyłu międzyplanetarnego.
Magnetosfera
Jowisz ma bardzo silną i rozległą magnetosferę, która jest największym obiektem
w Układzie Słonecznym i gdyby była widoczna "gołym okiem" z Ziemi, miałaby
średnicę pięciokrotnie większą niż średnica Księżyca w pełni. Według pomiarów
sondy Pioneer fala uderzeniowa magnetosfery ma szerokość 26 mln km, a długość
jej "ogona" sięga 650 mln km, aż do orbity Saturna. Pole magnetyczne Jowisza
gromadzi w pasach radiacyjnych silny strumień promieniowania cząsteczkowego oraz
prowadzi do wytworzenia torusa gazowego i strumienia cząstek związanych z
księżycem Io.
Sonda Pioneer potwierdziła, że ogromne pole magnetyczne Jowisza jest 10 razy
silniejsze niż ziemskie i produkuje 20 tysięcy razy więcej energii. Pomiary
wykazały, że północny biegun magnetyczny pola znajduje się w miejscu
południowego bieguna geograficznego, natomiast oś pola jest odchylona od osi
obrotu planety o 11°, podobnie jak w przypadku ziemskiego pola magnetycznego.
Rozmiar pola magnetycznego Jowisza w kierunku Słońca podlega gwałtownym
fluktuacjom spowodowanych zmianami w ciśnieniu wiatru słonecznego, co było
dokładniej badane przez sondy Voyager. Odkryto również, że z magnetosfery
Jowisza wypływają wysokoenergetyczne cząsteczki, które docierają nawet do orbity
Ziemi. W pasie radiacyjnym Jowisza zaobserwowano wysokoenergetyczne protony oraz
obecność prądu elektrycznego płynącego między Jowiszem i niektórymi z jego
księżyców, w szczególności Io.
Księżyce
Jowisz posiada najwięcej w układzie słonecznym księżyców. Z 63 dotychczas
odkrytych, 48 ma już oficjalne nazwy. Ganimedes, jeden z księżyców Jowisza jest
największym naturalnym satelitą w układzie słonecznym.
Księżyce Jowisza dzielimy na:
Galileuszowe księżyce Jowisza
Temisto
Grupa Himalia
Karpo
S/2003 J 12
Grupa Ananke
Grupa Karme
Grupa Pazyfae
S/2003 J 2
Shoemaker-Levy 9
Między 16 a 22 lipca 1994 ponad dwadzieścia fragmentów komety Shoemaker-Levy 9
zderzyło się z Jowiszem. Kometa SL9 została odkryta 25 marca 1993 przez znanych
astronomów Carolyn i Eugene Shoemaker oraz Davida Levy'ego. Niedługo po
odkryciu, naukowcy określili jej trajektorię i przewidzieli kolizję z planetą.
Od tamtego momentu kometę śledziły dziesiątki teleskopów na Ziemi, Kosmiczny
Teleskop Hubble'a, sondy Galileo, Voyager 2, Ulysses, International Ultraviolet
Explorer (IUE), Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE) oraz Roentgensatellit (ROSAT).
Możliwości obserwacji
Nawet przez małą lornetkę teatralną można dostrzec Jowisza wraz z jego czterema
najjaśniejszymi księżycami galileuszowymi. Przy zastosowaniu nieco silniejszego
sprzętu obserwacyjnego, takiego jak lunetka ZRT (średnica 70 mm, ogniskowa 475
mm) i powiększeniu 100x można już dostrzec dwa pasy na powierzchni planety.
Mając zaś obiektyw fotograficzny MTO-11CA o średnicy 100 mm i ogniskowej 1000 mm
przystosowany do pracy z okularem , przy powiększeniu 200x (maksymalne sensowne
powiększenie dla średnicy 100 mm) można dostrzec wyraźnie dwa pasy, a przy
doskonałej pogodzie (takiej, jaka się zdarza w Polsce raz na pół roku) można ich
dostrzec więcej. Dostrzegalna jest także tzw. Wielka Czerwona Plama.
Większy sprzęt obserwacyjny - teleskopy o średnicy powyżej 200 mm - pozwalają
obserwować atmosferę Jowisza z zawirowaniami pasów. Jeśli taki teleskop
sprzęgniemy z komputerem i kamerką internetową wstawioną w ognisko zwierciadła
teleskopu - czyli po prostu w miejsce okulara teleskopu - można nagrywać filmy,
a następnie poddać je obróbce specjalnym oprogramowaniem iris, iraf, astrostack
(ten ostatni najpopularniejszy wśród początkujących astronomów). Obróbka ta
polega na analizowaniu wszystkich klatek filmu, co pozwala na oddzielenie szumu
od powtarzającej się informacji. W ten sposób można kilkakrotnie zwiększyć
rozdzielczość zdjęcia (tą samą technologią są obrabiane zdjęcia z teleskopu
Hubble'a).