Jupiter – největší planeta sluneční soustavy

Jupiter je největší planetou sluneční soustavy a patří mezi plynné obry. V dalekohledu lze na jeho povrchu pozorovat mnoho detailů, včetně slavné Velké rudé skvrny.

Pozorování Jupiteru je atraktivní ještě z jednoho důvodu. Čtyři největší měsíce, které v roce 1610 objevil Galileo Galilei, lze pozorovat bez sebemenších problémů. Jsou to Ganymedes, Europa, Io a Callisto. Na počest objevitele je nazýváme Galileovy měsíce. Soustava Jupiteru a jeho přirozených satelitů je jako zmenšenina Sluneční soustavy. Měsíce obíhají kolem planety poměrně rychle, takže po poměrně krátké době zaznamenáme změnu jejich polohy na oběžné dráze. Obzvláště působivé jsou tzv. tranzity, tj. přechody měsíců na pozadí disku planety. Je také možné pozorovat, jak měsíce vrhají stín na povrch planety. Na výše uvedené fotografii Jupiterova disku je takový stín vidět.

Během svého 40. průletu kolem Jupiteru spatřila sonda Juno 25. února 2022 na Ganymedu velkou tmavou skvrnu.

Kamera JunoCam pořídila tento snímek z velké blízkosti Jupiteru, díky čemuž se Ganymedův stín jeví jako obzvláště velký. V době pořízení nezpracovaného snímku se sonda Juno nacházela přibližně 71 000 km (44 000 mil) nad vrcholky mraků Jupiteru a byla 15krát blíže planetě než Ganymed.

Pozorovatel na vrcholcích Jupiterových mraků uvnitř oválného stínu by zažil úplné zatmění Slunce. Úplná zatmění jsou na Jupiteru častější než na Zemi, a to z několika důvodů: Jupiter má čtyři velké měsíce (Ganymedes, Io, Callisto a Europa), které často procházejí mezi Jupiterem a Sluncem, a protože Jupiterovy měsíce obíhají v rovině blízké rovině Jupiterovy oběžné dráhy, stíny měsíců často dopadají na planetu.

Jupiter pátá planeta sluneční soustavy

• První planeta z rodiny obřích planet.
• Rovníkový průměr – 142 980 km = více než jedenáctinásobek průměru Země.
• Hmotnost dvakrát větší než všechny planety, měsíce, komety a asteroidy v naší sluneční soustavě dohromady.
• Jupiterova oběžná dráha obklopuje dráhu Marsu zvenčí, ale i přes tuto blízkost se Jupiter od “rudé planety” velmi liší. To platí jak pro jeho velikost a hmotnost, tak pro jeho chemické složení, vnitřní strukturu a jevy, které se na něm odehrávají.
• Hmotnost 318krát větší než hmotnost Země
• Průměrná vzdálenost od Slunce přibližně 778,4×106 km
• Doba oběhu kolem Slunce je 11 let a 315 dní.

Jupiter je v důsledku rychlé rotace kolem své osy (s periodou 9 hodin 50 minut a 28 sekund na rovníku a 9 hodin 55 minut a 28 sekund na pólech) značně zploštělá.

Počasí na Jupiteru

Vítr vanoucí Jupiterovou atmosférou dosahuje rychlosti 150 m/s, což je pětkrát více než rychlost kosatek (hurikánový vítr o síle 12 stupňů Beaufortovy stupnice) na Zemi. Tyto prudké pohyby v atmosféře jsou doprovázeny silnými elektrickými výboji.

Zdroj tepla na Jupiteru

Na malých planetách, jako je Země, Venuše nebo Mars, se teplo vyzařované z hlubin zeměkoule podílí na utváření atmosféry jen malou měrou. Hlavní vliv na stav počasí na těchto planetách má energie přicházejícího slunečního záření. Jupiter naopak patří do skupiny planet, u nichž je rozhodující vnitřní zdroj tepla. Jupiter vyzařuje přibližně dvakrát více energie, než kolik jí přijímá od Slunce, a proto jsou atmosférické procesy na Jupiteru zcela odlišné od procesů na planetách pozemského typu.

Zóny a pásy

Při pozorování ze Země vypadá Jupiter jako oválný disk protkaný mnoha světlými a tmavými pruhy rovnoběžnými s rovníkem planety, které tvoří oblačnost obklopující Jupiter a zakrývající jeho povrch. Světlé pruhy jsou zóny a tmavé pruhy jsou pásy. Pásy mají obvykle bílou nebo pastelově žlutou barvu, zatímco pásy se vyznačují červenohnědou barvou v mnoha odstínech.

V blízkosti rovníku jsou pruhy poměrně stálým útvarem, jehož šířka, barva a intenzita se v průběhu času mění jen velmi málo. Pět zón a čtyři pásy nejblíže k Jupiterovu rovníku jsou pozorovány nepřetržitě. Pruhy dále od rovníku, směrem k pólům planety, se vyznačují menší stálostí a v cirkumpolární oblasti se pásová struktura zcela vytrácí a objevují se méně strukturované oblasti.

Zóny jsou oblasti, které jsou chladnější a nacházejí se ve vyšších vrstvách atmosféry planety, a pásy označují oblasti, které jsou teplejší a nacházejí se níže nad povrchem. Toto kolísání teplot podporuje velké konvektivní pohyby atmosférických mas. Zóny tedy představují oblasti se stoupající hmotností plynu a pásy představují oblasti s klesající hmotností plynu. Výsledkem jsou silné atmosférické víry v různých podobách: chuchvalce, pásy, smyčky, nepravidelné skvrny a různobarevné stíny.

Velká rudá skvrna je obrovská atmosférická cyklóna na jižní polokouli Jupiteru. Skvrna někdy změní barvu, někdy vybledne, takže se zdá, že zcela zmizela. Později se však znovu objevuje v oválné podobě připomínající oko. Jeho délka ve směru zeměpisné šířky přesahuje 20 000 km a ve směru poledníku asi 12 000 km.

Z čeho se skládá Jupiter a jak voní

Atmosféru Jupiteru tvoří:

• dvouatomový vodík – tvoří 90 %
• helium – asi 10 %
• amoniak, metan, sirovodík, jakož i stopy acetylenu, ethanu, fosforovodíku, kyanovodíku, hydridu germania a oxidu uhelnatého.

Všechny tyto plyny jsou bezbarvé, takže se v nich musí nacházet i jiné látky, které dodávají barvu Jupiterovým pruhům a skvrnám. Vysoká, chladná, bílá oblaka tvořící zóny jsou pravděpodobně tvořena zmrzlými částicemi čpavku v krystalické formě. Spodní, teplejší oblaka pásové formace obsahují různé barevné sloučeniny, včetně pravděpodobně velkého množství kyselého sulfidu amonného, který prochází různými chemickými přeměnami. Oblaka ještě nižších úrovní se tvoří z ledových krystalků. Jak se planeta přibližuje, mění se tato vrstva na oblast vodních kapiček zavěšených v atmosféře a v nich rozpuštěného amoniaku.

To vše dohromady nevoní příliš dobře. Čpavek je velmi zapáchající látka (je cítit v silných čisticích prostředcích), sirovodík je plyn, který páchne jako zkažená vejce, a metan je cítit po kravských dvorech. Nelze tedy popřít, že Jupiter prostě smrdí.
Povrch Jupiteru a jeho teplota

Jupiter nemá vůbec žádný povrch v podobě ztuhlé kůry (typické pro všechny planety zemské skupiny). Její atmosféra se s klesající výškou postupně mění v planetu, jejíž těleso je téměř celé, ne-li úplně, tvořeno kapalinou (o čemž pravděpodobně svědčí homogenní gravitační pole, zcela zbavené anomálií).
Vnější vrstva Jupiteru o tloušťce asi 25 000 km je s největší pravděpodobností tvořena kapalným molekulárním vodíkem o teplotě více než 2000 K a tlaku tisíců atmosfér (v pozemských podmínkách má kapalný vodík teplotu 20 K, tedy -253 °C nebo nižší).

Uvnitř se nachází malé, velmi těžké jádro (o hmotnosti přibližně 40 hmotností Země), složené převážně z křemičitanů a železa, které se zde nachází při teplotě asi 30 000 K a tlaku asi 100 000 000 atmosfér. Uvnitř planety, stejně jako v atmosféře, existují konvekční proudy, které zvedají teplo ze středu zeměkoule směrem k jejímu okraji, odkud uniká do vesmíru. Tato ztráta tepla je příčinou postupného ochlazování a zmenšování obří planety.