Giove È il più grande dei pianeti del sistema solare e uno dei più luminosi nel cielo notturno durante tutto l'anno, motivo per cui prende il nome dal re degli dei romani. Nella mitologia romana, il dio Giove è il più grande degli dei, equivalente al dio Zeus della mitologia greca.
Osservando la sua orbita rispetto al Sole, Giove è il quinto pianeta del sistema solare e possiede almeno 79 satelliti naturali. Il suo diametro è 11 volte il diametro della Terra e dopo il Sole, è l'oggetto più grande e più pesante del sistema solare..
L'umanità ha contemplato Giove fin dall'antichità, ma Galileo Galilei fu il primo ad osservare il pianeta con un telescopio e scoprire quattro dei suoi principali satelliti nel 1610..
Galileo osservò le caratteristiche bande di Giove e dei quattro satelliti galileiani denominati Io, Europa, Ganimede e Callisto. Le scoperte di Galileo hanno cambiato completamente le concezioni sul posto della Terra e dell'umanità nell'Universo, poiché era la prima volta che si osservavano corpi celesti ruotare attorno a un'altra stella che non era il nostro pianeta..
Le sue osservazioni supportarono diverse idee rivoluzionarie per il suo tempo: la prima era che la Terra non era il centro dell'universo e la seconda, e non meno importante, che al di fuori di essa c'erano "altri mondi", come Galileo chiamava i satelliti di Giove ..
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Giove è il quinto pianeta tenendo conto del raggio orbitale rispetto al Sole. Il quarto pianeta è Marte, ma tra loro c'è un confine: la cintura degli asteroidi.
I pianeti con un'orbita più piccola di quella della fascia degli asteroidi sono rocciosi, mentre quelli con un'orbita più grande sono giganti gassosi o ghiacciati. Giove è il primo di loro e anche quello con il volume e la massa maggiori.
La massa di Giove, equivalente a 300 masse terrestri, è così grande che è due volte più grande della somma della massa dei restanti pianeti nel sistema solare. Per quanto riguarda il suo volume, è l'equivalente di 1300 Terre.
Giove gira attorno al proprio asse così velocemente da compiere un giro completo in 9 ore e 50 minuti. Questo è 2,4 volte più veloce della velocità di rotazione della Terra e nessun pianeta nel sistema solare la supera..
Il suo periodo orbitale, cioè il tempo necessario per compiere una rivoluzione completa attorno al Sole, è di 12 anni.
Nonostante sia cinque volte più lontana dal Sole del nostro pianeta, le sue grandi dimensioni e le caratteristiche nuvole fanno riflettere perfettamente la luce del sole sulla sua superficie, motivo per cui è una delle stelle più luminose del cielo notturno..
Quando si osserva con un telescopio, si vedono solo le sue nuvole più alte, che hanno alcune aree stazionarie e altre in movimento, formando uno schema di bande lungo la sua linea equatoriale..
Si chiamano le bande più oscure cinghie e il più chiaro zone. Sono relativamente stabili, sebbene cambino gradualmente forma e colore, girando intorno al pianeta in direzioni opposte..
Le nuvole bianche sono il risultato di correnti ascensionali che si raffreddano, formando cristalli di ammonio. Poi queste correnti curvano di lato per ridiscendere, nelle cinture più scure.
La diversità dei colori rossastri, giallastri e marroni visti su Giove è il risultato delle diverse molecole presenti nelle nuvole gioviane. Tra le fasce e le cinture si formano gigantesche tempeste e vortici, che possono essere visti come punti o come macchie.
Queste tempeste sono praticamente permanenti e tra queste spicca la Grande Macchia Rossa, osservata per la prima volta nel XVII secolo da Robert Hooke, un notevole fisico contemporaneo e rivale di Isaac Newton..
La Grande Macchia Rossa ha almeno 300 anni, tuttavia le osservazioni indicano che le sue dimensioni colossali, più grandi della Terra, sono diminuite negli ultimi decenni..
Per quanto riguarda l'atmosfera gioviana, è piuttosto densa. La sua profondità non è nota esattamente, ma è stimata in centinaia di chilometri.
La composizione chimica della sua atmosfera è molto simile a quella di una stella: 80% di idrogeno, 17% di elio e piccole proporzioni di vapore acqueo, metano e ammoniaca.
La pressione atmosferica aumenta con la profondità, al punto che l'idrogeno gassoso si liquefa, formando un oceano di idrogeno liquido, ad una pressione così alta da comportarsi come un metallo. Questo sarebbe il confine inferiore dell'atmosfera gioviana.
L'oceano di idrogeno liquido metallico di Giove è più caldo della superficie solare, nell'ordine di 10.000 ° C, e abbastanza luminoso.
È molto probabile che Giove abbia un nucleo molto denso costituito da elementi metallici pesanti, ma sono necessari più dati per corroborare questa affermazione..
-Massa: 1,9 × 1027 kg
-Raggio equatoriale: 71 492 km, equivalenti a 11 volte il raggio della Terra.
-Radio polare: 66854 km.
-Forma: appiattito ai poli di un fattore 0,065.
-Raggio medio dell'orbita: 7,78 x 108 km, equivalente a 5,2 U.A.
-Inclinazione dell'asse di rotazione: 3º12 rispetto al piano orbitale.
-Temperatura: -130ºC (nuvole)
-Gravità: 24,8 m / sDue
-Campo magnetico automatico: Sì, 428 μT all'equatore.
-Atmosfera: Atmosfera densa di idrogeno ed elio.
-Densità: 1336 kg / m3
-Satelliti: 79 conoscenti.
-Anelli: Sì, ciuffo e polveroso.
Lo strato più esterno di Giove è costituito da nuvole ed è spesso 50 km. Sotto questo strato di nuvole c'è un altro strato, principalmente idrogeno ed elio, con uno spessore di 20.000 km.
La transizione tra la fase gassosa e la fase liquida è graduale, poiché la pressione aumenta con la profondità.
Al di sotto di questo strato liquido e come risultato di pressioni estreme, gli elettroni degli atomi di idrogeno ed elio si staccano dai loro nuclei e diventano elettroni liberi che si muovono in un mare di idrogeno metallico liquido..
A una profondità maggiore, potrebbe esserci un nucleo solido 1,5 volte il diametro della Terra, ma 30 volte più pesante del nostro pianeta. E poiché è un pianeta composto da gas e liquido, a causa della sua enorme velocità di rotazione, il pianeta adotta una forma appiattita ai suoi poli..
Giove ha un aspetto bianco brillante ed è facilmente osservabile al crepuscolo. Da non confondere con Venere, anch'essa molto luminosa.
A prima vista, Giove brilla più luminoso nel cielo notturno di Sirio, la stella più luminosa ed è sempre vicino a qualche costellazione zodiacale, che può variare a seconda dell'anno, in un ambiente di 30 gradi..
Con un buon binocolo a montatura fissa o un piccolo telescopio, Giove appare come un disco bianco con bande lisce.
I quattro satelliti galileiani sono facilmente visibili con un piccolo telescopio: Ganimede, Io, Europa e Callisto. Le posizioni dei satelliti variano da un giorno all'altro, e talvolta se ne vedono solo tre, poiché alcuni di essi sono dietro o davanti al pianeta.
Esistono diverse applicazioni mobili che consentono di identificare e cercare pianeti e stelle nel cielo. Tra questi spicca Mappe del cielo per essere uno dei primi. In questo modo la posizione di Giove si trova in qualsiasi momento.
L'orbita di Giove è ellittica e ha il suo fuoco al di fuori del centro del Sole a causa della sua enorme massa. Occorrono 11,86 anni per percorrerla alla velocità di 13,07 km / s.
Ora, si è sempre affermato che i pianeti ruotano attorno al centro del Sole, il che è abbastanza preciso per quasi tutti tranne Giove..
È perché Giove è così massiccio che il centro di rotazione, centro di massa o centro di massa del sistema Sole-Giove si sposta verso Giove, essendo al di fuori del corpo solare.
Secondo i calcoli, il centro di gravità del sistema Sole-Giove è 1,07 volte il raggio solare, cioè al di fuori del Sole..
Il perielio è la distanza più breve tra l'orbita di Giove e il fuoco dell'ellisse, situata al centro di gravità del sistema Sole-Giove. Il suo valore è di 816,62 milioni di chilometri.
Al contrario, il file afelio è la distanza maggiore tra il fuoco e l'orbita, che nel caso di Giove è di 740,52 milioni di chilometri.
L'eccentricità dell'orbita indica quanto è distante dalla forma circolare. L'orbita di Giove ha un'eccentricità di 0,048775 e si calcola dividendo la distanza dal centro dell'ellisse al fuoco per la lunghezza del semiasse maggiore dell'ellisse.
Il periodo di rotazione siderale di Giove attorno al proprio asse è di 9 ore, 55 minuti e 27,3 secondi. L'asse di rotazione ha un'inclinazione di 3,13º rispetto all'asse di rotazione orbitale..
Per essere così voluminoso, Giove ha il periodo di rotazione più breve di tutti i pianeti del sistema solare..
I pianeti giganti sono caratterizzati dall'avere un gran numero di satelliti o lune. Ad oggi sono stati contati 79 satelliti di Giove, ma i più grandi e conosciuti sono i quattro satelliti scoperti da Galileo Galilei nel 1610, che in ordine di prossimità sono:
-Io, è ⅓ il diametro della Terra
-Europa, con ¼ del diametro terrestre
-Ganimede, ⅖ il diametro della Terra
-Callisto, appena sotto ⅖ parti del diametro della Terra
Questi quattro satelliti insieme hanno il 99,99% della massa di tutti i satelliti e gli anelli gioviani..
Tra Giove e i satelliti galileiani ci sono quattro piccoli satelliti interni scoperti relativamente di recente (1979).
Verso l'esterno dei satelliti galileiani si trova il gruppo di satelliti regolari, 10 in totale, più il gruppo di satelliti retrogradi, di cui sessantuno finora conosciuti (61).
In ordine di raggio orbitale, vengono definiti quattro gruppi di satelliti:
Anche Giove ha gli anelli. Sono in orbita inferiore a quella dei satelliti galileiani e tra le orbite dei satelliti interni. Si pensa che questi anelli siano sorti a seguito dell'impatto di un satellite interno con un meteoroide..
I quattro satelliti galileiani costituiscono un gruppo molto interessante, poiché gli esperti ritengono che soddisfino le condizioni per un'eventuale colonizzazione in futuro..
Ha un'intensa attività vulcanica, la superficie si rinnova permanentemente con la lava fusa che proviene dal suo interno.
L'energia di riscaldamento di Io proviene principalmente dall'intensa forza di marea prodotta dall'enorme gravità di Giove..
È il secondo dei satelliti galileiani in ordine di distanza, ma il sesto dei satelliti di Giove. Il suo nome deriva dalla mitologia greca, in cui Europa è l'amante di Zeus (Giove nella mitologia romana).
È solo leggermente più piccolo della Luna e ha una solida crosta di acqua ghiacciata. Ha un'atmosfera non molto densa di ossigeno e altri gas. La sua superficie delicatamente striata è la più liscia delle stelle del sistema solare, con solo pochi crateri..
Si ritiene che al di sotto della crosta di ghiaccio di Europa ci sia un oceano il cui movimento, guidato dalle forze di marea del gigante Giove, provoca un'attività tettonica sulla superficie ghiacciata del satellite. In questo modo compaiono crepe e solchi sulla sua superficie liscia..
Molti esperti ritengono che l'Europa abbia le condizioni per ospitare un qualche tipo di vita.
È il satellite più grande del sistema solare, ha un mantello roccioso e ghiacciato con un nucleo di ferro. Le sue dimensioni sono leggermente più grandi di quelle del pianeta Mercurio, con quasi la metà della sua massa.
Ci sono prove che un oceano di acqua salata possa esistere sotto la sua superficie. L'ESA (Agenzia spaziale europea) ha valutato la possibilità di visitarlo per l'anno 2030.
Come è comune nel sistema solare, l'orbita di Ganimede è in risonanza con le orbite di Europa e Io: quando Ganimede completa una rivoluzione, Europa ne completa due, mentre Io compie quattro rivoluzioni complete..
È il quarto satellite galileiano con una dimensione praticamente uguale a quella di Mercurio, ma con un terzo del suo peso. Non ha risonanza orbitale con gli altri satelliti, ma è in rotazione sincrona con Giove, mostrando sempre la stessa faccia al pianeta..
La superficie presenta abbondanti crateri antichi ed è composta principalmente da roccia e ghiaccio. Probabilmente ha un oceano interno, spesso almeno 100 chilometri.
Non ci sono prove di attività tettonica, quindi i suoi crateri sono stati probabilmente causati da impatti con meteoriti. La sua atmosfera è sottile, composta da ossigeno molecolare e anidride carbonica, con una ionosfera abbastanza intensa..
Giove ha un'atmosfera densa composta principalmente da 87% di idrogeno seguito da elio nell'ordine del 13%. Altri gas presenti in proporzioni inferiori allo 0,1% sono idrogeno solforato, vapore acqueo e ammoniaca..
Le nuvole del pianeta contengono cristalli di ammoniaca e il loro colore rossastro probabilmente deriva da molecole che contengono zolfo o fosforo. Le nuvole inferiori, non visibili, contengono idrosolfuro di ammonio.
A causa della presenza di temporali negli strati più profondi, è molto probabile che questi strati contengano nuvole composte da vapore acqueo.
All'interno di Giove, l'idrogeno e l'elio sono in forma liquida, a causa delle alte pressioni causate dalla sua immensa forza di gravità e dalla sua densa atmosfera..
A profondità maggiori di 15.000 chilometri sotto la superficie del liquido, gli atomi di idrogeno sono così compressi ei loro nuclei così vicini tra loro che gli elettroni si staccano dagli atomi e passano nella banda di conduzione, formando idrogeno metallico liquido.
I modelli fisici suggeriscono che più in profondità c'è un nucleo roccioso costituito da atomi pesanti. Inizialmente hanno stimato un nucleo di 7 masse terrestri, ma modelli più recenti considerano un nucleo con massa compresa tra 14 e 18 masse terrestri..
È importante essere certi se un tale nucleo esiste, perché la risposta dipende dal fatto che la teoria della formazione planetaria dei pianeti sia vera..
In questa teoria, i pianeti sono formati da nuclei di particelle solide, dando origine a oggetti solidi pesanti più grandi, che agirebbero come nuclei di condensazione gravitazionale, che nel corso di milioni di anni formerebbero pianeti.
A causa dell'intenso campo magnetico di Giove, il pianeta ha un'estesa magnetosfera, a tal punto che se non fosse invisibile, sarebbe visto nel cielo terrestre con una dimensione simile a quella della Luna..
Nessun pianeta del sistema solare supera Giove per intensità ed estensione del campo magnetico.
Le particelle cariche del vento solare sono intrappolate nelle linee del campo magnetico e ruotano attorno ad esse, ma hanno una deriva o un movimento lungo le linee del campo.
Quando le linee magnetiche nascono da un polo e si uniscono nell'altro, le particelle cariche acquisiscono energia cinetica e si concentrano ai poli, ionizzando ed eccitando i gas nell'atmosfera polare di Giove, con la conseguente emissione di radiazioni luminose..
Missioni su Giove
Dal 1973, Giove è stato visitato da varie missioni della NASA, l'agenzia spaziale statunitense responsabile dei programmi di esplorazione spaziale..
Missioni come Pioneer 10 e 11, Galileo e Cassini hanno studiato i satelliti di Giove. I dati preliminari suggeriscono che alcuni di loro hanno condizioni favorevoli per la vita e anche per stabilire basi con gli esseri umani.
L'agenzia spaziale nordamericana NASA e l'agenzia spaziale europea ESA hanno tra i loro piani nuove missioni su Giove, principalmente per studiare più in dettaglio il satellite Europa..
Pioneer 10 fu la prima sonda spaziale a sorvolare Giove nel dicembre 1973. Nello stesso anno, ad aprile, fu inviata la sonda Pioneer 11, che raggiunse l'orbita di Giove nel dicembre 1974..
In queste missioni sono state scattate le prime fotografie ravvicinate di Giove e dei satelliti galileiani. Sono stati misurati anche il campo magnetico e le fasce di radiazione del pianeta..
Lanciate anche nel 1973, le missioni Voyager 1 e Voyager 2 hanno visitato ancora una volta il re dei pianeti del sistema solare..
I dati raccolti da queste missioni hanno fornito informazioni straordinarie e finora sconosciute sul pianeta e sui suoi satelliti. Ad esempio, il sistema ad anello di Giove è stato rilevato per la prima volta ed era anche noto che il satellite Io ha un'intensa attività vulcanica.
Fu lanciata nel 1995 per un'esplorazione di sette anni, ma la sonda aveva gravi problemi con l'antenna principale. Nonostante ciò, è stato in grado di inviare preziose informazioni sui satelliti di Giove.
La missione ha scoperto gli oceani sotterranei in Europa e ha fornito ulteriori informazioni sui vulcani attivi di Io.
Galileo terminò quando la sonda esplorativa cadde su Giove, per evitare la collisione e la conseguente contaminazione della superficie ghiacciata di Europa.
Nel dicembre 2000, la missione Cassini / Huygens su Saturno ha ottenuto dati di interesse paragonabili a quelli delle missioni Voyager, ma a causa dei miglioramenti tecnologici, erano di qualità molto migliore..
Sulla strada per Plutone, la sonda spaziale New Horizons ha visitato il pianeta Giove nel 2007.
La più recente delle missioni su Giove è la sonda spaziale Juno, entrata in orbita con il pianeta il 5 luglio 2016. La missione di Juno è studiare l'atmosfera gioviana, la sua magnetosfera e le aurore..
Questa missione dovrebbe fornire i dati necessari per determinare quali modelli core sono compatibili con i dati esistenti di Jupiter, e quindi confrontarli con i modelli che affermano che tale core non esiste..
-È il diametro più grande dei quattro pianeti giganti: Giove, Saturno, Urano e Nettuno..
-Nel volume occupato da Giove, si adattano 1300 pianeti delle dimensioni della Terra.
-Giove ha una massa enorme, è due volte e mezzo maggiore della somma delle masse dei sette pianeti rimanenti nel sistema solare..
-Si ritiene che il suo nucleo solido si sia formato solo un milione di anni dopo il disco primordiale di gas e polvere che ha dato origine al sistema solare formato 4,5 miliardi di anni fa..
-Giove è il pianeta del sistema solare che ha il giorno più corto: il suo periodo di rotazione è di sole 9 ore e 55 minuti.
-È il pianeta più radioattivo del sistema solare, oltre alla luce solare riflessa dalla sua atmosfera, contribuisce anche con la propria radiazione, principalmente nella gamma degli infrarossi..
-Giove ha il satellite più grande del sistema solare: Ganimede, con un raggio 1,5 volte quello della Luna e 0,4 volte il raggio della Terra..
-L'80% della sua atmosfera è costituita da idrogeno, seguito dall'elio, che contribuisce per il 17%. Il resto sono altri gas come vapore acqueo, metano, ammoniaca ed etano..
-Le nuvole di Giove sono costituite da cristalli di ammonio che formano uno strato sottile di circa 50 km di spessore. Ma la totalità della sua atmosfera è dell'ordine di 20.000 km, essendo il più denso di tutti i pianeti del sistema solare..
-È il pianeta che ha il più grande e più lungo vortice anticiclonico conosciuto nel sistema solare: la Grande Macchia Rossa. Con più di 300 anni di esistenza, le sue dimensioni sono maggiori di due diametri terrestri.
-Ha un nucleo estremamente denso di ferro, nichel e idrogeno metallico liquido.
-Possiede un intenso campo magnetico in grado di produrre aurore permanenti.
-È il pianeta solare con la più alta accelerazione di gravità, che si stima sia 2,5 volte la gravità della Terra ai margini della sua atmosfera..
-Ricerche molto recenti indicano l'abbondanza di acqua nella zona equatoriale, sulla base dell'analisi dei dati della missione spaziale Juno. In un rapporto della NASA del 10 febbraio 2020 sulla rivista Astronomia della natura è indicato che lo 0,25% dell'atmosfera equatoriale del pianeta è costituito da molecole d'acqua.
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