JUPITER

JUPITEROVI PRSTENOVI

Zlatan Gavrilović Kovač

Jupiterov sustav prstenova otkriven je 4. ožujka 1979. na jednoj slici koju je poslao Voyager 1 dok je prolazio kroz ekvatorijalnu ravninu planeta. Od tada su otkriveni Hubbleovim svemirskim teleskopom i detaljno proučeni svemirskom letjelicom Galileo. Postoje tri glavne komponente:

Halo, Glavna i Gossamer (zapravo postoje dvije komponente

Gossamerovog prstena).

Prstenovi su vrlo tamni i prilično se razlikuju od svijetlih, ledenih

prstenova Saturna. Uzrokuju ih materijali koji dolaze s malih

unutarnjih satelita; ovaj tamni, blago crvenkasti materijal odbacuje se s

površina satelita nakon udara meteoroida koji putuju

brzinama znatno povećanim Jupiterovom snažnom gravitacijskom silom

baš kao što se stvara oblak kredne prašine . Mali unutarnji sateliti Metis i Adrastea,

koji se kreću unutar Glavnog prstena, najvažniji su

doprinosnici Glavnom i Halo prstenu, a Amaltea i Teba

odgovorne su za Gossamer prstenove. Čini se da praktički nema

čestica leda nigdje u sustavu prstenova. Vanjski (Gossamerov) prsten zapravo se sastoji od dva slaba

i manje-više ujednačena prstena, jedan koji okružuje drugi: oni

se protežu od vanjske granice Glavnog prstena (129 100 km)

i protežu se na preko 222 000 km, iako je prsten toliko rijedak

da je teško odrediti preciznu granicu. Slabiji od ta dva

proteže se radijalno prema unutra od orbite Tebe, dok se gušći

od ta dva, zatvoreni prsten, proteže radijalno prema unutra od

orbite Amalteje. U svakom slučaju, središta prstenova su slabija

od rubova. Glavni prsten proteže se od orbite Adrasteje

do ruba Halo prstena, dok je Halo prsten toroidalan,

proteže se radijalno od 122 000 km do 92 000 km.

Rezultati Voyagera i Galilea pokazuju da su prstenovi mnogo

svjetliji u svjetlosti raspršenoj prema naprijed nego u svjetlosti raspršenoj prema natrag ili

reflektiranoj svjetlosti. To ukazuje na to da su čestice prstena općenito samo 12 mm u promjeru. Takve čestice imaju relativno kratak životni vijek u stabilnim orbitama, tako da se prstenovi moraju kontinuirano nadopunjavati materijalom koji proizvode mali sateliti. Ne zna se točno od čega je sastav ovih prstenova Jupitera

MUNJE I AURORA

Munje su vrlo intenzivne na Jupiteru; na primjer, ogromni bljeskovi

zabilježeni su na noćnoj strani planeta od strane orbitera Galileo u

studenom 1996., s pojedinačnim bljeskovima stotinama kilometara

široki. Bljeskovi su vrste 'od oblaka do oblaka', a bez sumnje

postoji i grmljavina. Javljaju se u turbulentnim ciklonskim područjima i

mogu biti generirane konvekcijom u vodenim oblacima kao na Zemlji.

Aurore su također intenzivne; prvi put su otkrivene 1977., a zabilježio ih je Voyager 1 tijekom svog prolaska preko noćne strane

planeta u ožujku 1979.

UNUTARNJA STRUKTURA JUPITERA

Godine 1923. i 1924. klasična serija radova H. Jeffreysa konačno je odbacila ideju da je Jupiter minijaturno sunce koje emitira ogromne količine topline. Jeffreys je predložio model u kojem bi Jupiter imao stjenovitu jezgru, plašt sastavljen od čvrstog vodenog leda i ugljikovog dioksida te vrlo duboku atmosferu. Metan i amonijak, oba spoja vodika, identificirani su u atmosferi od strane R. Wildta 1932. godine, te je predloženo da se Jupiter mora sastojati

uglavnom od vodika. Godine 1934. Wildt je predložio model koji Jupiteru daje stjenovitu jezgru promjera 60 000 km, prekrivenu ledenom ljuskom debljine 27 000 km, iznad koje se nalazi atmosfera bogata vodikom. (Ovo je svakako bilo uvjerljivije od neobične teorije koju je predložio E. Schoenberg 1943. godine. Schoenberg je vjerovao da Jupiter ima čvrstu površinu, s vulkanskim pukotinama duž paralela; zagrijani plinovi

koji se dižu iz tih pukotina stvarali bi pojaseve!)

Nove modele neovisno su predložili 1951. godine W. Ramsey u Engleskoj i W. DeMarcus u Americi. Prema Ramseyju, jezgra promjera 120 000 km sastojala se od vodika, toliko komprimiranog da je poprimila karakteristike metala. Jezgru je prekrivao sloj običnog krutog vodika debljine 8000 km, iznad kojeg se nalazila atmosfera. Danas se vjeruje da je Jupiter uglavnom tekući (sugestija koju je davno, 1871. godine, iznio G. W. Hough, koji je također vjerovao da je Velika crvena pjega plutajući otok). Najnoviji modeli temelje se na radu J. D. Andersona i W. B. Hubbarda u Sjedinjenim Državama.

Nema razloga misliti da su jako daleko od istine,

iako bi bilo uzaludno pretvarati se da je naše znanje uopće

potpuno.

Vjerojatno postoji gusta jezgra, mnogo masivnija od Zemlje, gdje je temperatura reda veličine 25 000 C, a središnji tlak oko 10 do 100 megabara (tj. 10 do 100 milijuna Zemljinih atmosfera). Procijenjeno je da je promjer jezgre od 0,3 do 1,1 puta veći od Zemljinog. Smatra se da jezgru okružuje debeli sloj vodika, koji će pri takvom tlaku biti u metalnom stanju. Na oko 46 000 km od jezgre temperatura je 20 000 C (možda i više) i dolazi do prijelaza iz tekućeg metalnog vodika u tekući molekularni vodik; u prijelaznom području pretpostavlja se da je temperatura oko 11 000 C, s tlakom oko tri milijuna puta većim od tlaka Zemljinog zraka na razini mora. Iznad tekućeg molekularnog vodika nalazi se plinovita atmosfera, koja je duboka oko 1000 km. Promjena

stanja je postupna; ne postoji čvrsta, oštra granica, tako da

ne možemo sa sigurnošću reći gdje završava 'atmosfera', a počinje stvarno

tijelo planeta.

Međutim, predloženi su i drugi modeli. Prema

američkim astronomima B. Militzeru i W. B. Hubbardu (2008.),

Jupiter ima veliku stjenovitu jezgru, 14 do 18 puta veću od Zemljine mase,

sastavljenu od slojeva metala, stijena i leda metana, amonijaka i

vode; iznad nje je atmosfera, sastavljena uglavnom od vodika

i helija. Citirajući Militzera sa Sveučilišta u Kaliforniji:

„Jupiter se formirao iza linije leda i tako je nakupio led zajedno sa

stjenovitim materijalom. Kao rezultat toga, led je dio jezgre, a ne u

omotaču.“

Jupiter zrači 1,7 puta više energije nego što bi zračio da

ovisi samo o zračenju primljenom od Sunca. Vjerojatno ovaj

višak topline nije ništa više od onoga što ostaje od topline generirane

kada je Jupiter formiran. Sugerirano je da se Zemljina kugla polako skuplja, uz oslobađanje energije, ali ovo objašnjenje sada nije općenito prihvaćeno.

Usput, treba napomenuti da Jupiterova jezgra nije ni približno dovoljno vruća

da bi izazvala nuklearne reakcije zvjezdanog tipa. Jupiter nije 'neuspjela zvijezda'

niti smeđi patuljak; definitivno je planet.

MAGNETSKO POLJE

Jupiterovo magnetsko polje je najveće i najjače u našem Sunčevom sustavu (isključujući Sunčevo). Stvara ga metalni vodik u unutrašnjosti planeta i nevjerojatno je snažno, proteže se milijunima kilometara u svemir, tvoreći ogromnu magnetosferu. Ova magnetosfera je toliko velika da nadmašuje čak i Jupiterovu vlastitu veličinu, proteže se daleko izvan orbita njegovih mjeseca, pa čak i dopire do Saturna u nekim smjerovima. Jupiterovo magnetsko polje je 16 do 54 puta jače od Zemljinog. Njegova magnetosfera, područje kojim dominira magnetsko polje planeta, ogromna je i proteže se milijunima kilometara. Toliko je velika da se smatra najvećom kontinuiranom strukturom u našem Sunčevom sustavu, nakon heliosfere. Smatra se da Jupiterovo magnetsko polje nastaje djelovanjem električno vodljivog tekućeg metalnog vodika u njegovoj unutrašnjosti.

Prema Rex-Kovač teoriji uzimajući u obzir unutrašnji sastav Jupitera I njegovo magnetsko polje koje je najveće I najjače u našem Solarnom sustavu PRSTEN Jupitera bi trebao biti sastavljen od električki provodljivih elemenata bez obzira da li je riječ o elektrolitima, vodi sa otopljenim solima ili elementima koji na niskim temperaturama pokazuju ponašanje supervodiča