Από την εφεύρεση του τηλεσκοπίου πριν από τετρακόσια χρόνια, οι αστρονόμοι γοητεύονται από τον αέριο γίγαντα του Δία. Ανάμεσα στα σταθερά, στροβιλιζόμενα σύννεφα, τα πολλά, πολλά φεγγάρια του και τη γιγάντια κόκκινη κηλίδα του, υπάρχουν πολλά πράγματα για αυτόν τον πλανήτη που είναι τόσο ευχάριστα όσο και συναρπαστικά.
Αλλά ίσως το πιο εντυπωσιακό χαρακτηριστικό του Δία είναι το τεράστιο μέγεθός του. Όσον αφορά τη μάζα, τον όγκο και την επιφάνεια, ο Δίας είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης του Ηλιακού μας Συστήματος με μεγάλη διαφορά. Αλλά τι ακριβώς κάνει τον Δία τόσο τεράστιο και τι άλλο ξέρουμε γι' αυτόν;
Μέγεθος και μάζα:
Η μάζα, ο όγκος, το εμβαδόν επιφάνειας και η μέση περιφέρεια του Δία είναι 1,8981 x 1027κιλά, 1,43128 x 10δεκαπέντεχλμ3, 6,1419 x 1010χλμ2και 4,39264 x 105χλμ αντίστοιχα. Για να το θέσουμε αυτό σε προοπτική, η διάμετρος του Δία είναι περίπου 11 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης και 2,5 τη μάζα όλων των άλλων πλανητών στο Ηλιακό Σύστημα μαζί.
Όμως, ως γίγαντας αερίου, ο Δίας έχει σχετικά χαμηλή πυκνότητα - 1,326 g/cm3– που είναι λιγότερο από το ένα τέταρτο της Γης. Αυτό σημαίνει ότι ενώ ο όγκος του Δία είναι ισοδύναμος με περίπου 1.321 Γη, είναι μόνο 318 φορές μεγαλύτερη. Η χαμηλή πυκνότητα είναι ένας τρόπος με τον οποίο οι επιστήμονες μπορούν να προσδιορίσουν ότι αποτελείται κυρίως από αέρια, αν και η συζήτηση εξακολουθεί να μαίνεται για το τι υπάρχει στον πυρήνα της (δείτε παρακάτω).
Σύνθεση:
Ο Δίας αποτελείται κυρίως από αέρια και υγρή ύλη. Είναι ο μεγαλύτερος από τους γίγαντες αερίου, και όπως αυτοί, χωρίζεται μεταξύ μιας αέριας εξωτερικής ατμόσφαιρας και ενός εσωτερικού που αποτελείται από πυκνότερα υλικά. Η ανώτερη ατμόσφαιρά του αποτελείται από περίπου 88–92% υδρογόνο και 8–12% ήλιο κατά τοις εκατό όγκο μορίων αερίου, και περίπου. 75% υδρογόνο και 24% ήλιο κατά μάζα, με το υπόλοιπο ένα τοις εκατό να αποτελείται από άλλα στοιχεία.
Αυτή η τομή απεικονίζει ένα μοντέλο του εσωτερικού του Δία, με έναν βραχώδη πυρήνα που επικαλύπτεται από ένα βαθύ στρώμα υγρού μεταλλικού υδρογόνου. Προσφορά: Kelvinsong/Wikimedia Commons
Η ατμόσφαιρα περιέχει ίχνη μεθανίου, υδρατμών, αμμωνίας και ενώσεων με βάση το πυρίτιο, καθώς και ίχνη βενζολίου και άλλων υδρογονανθράκων. Υπάρχουν επίσης ίχνη άνθρακα, αιθανίου, υδρόθειου, νέον, οξυγόνου, φωσφίνης και θείου. Κρύσταλλοι παγωμένης αμμωνίας έχουν επίσης παρατηρηθεί στο πιο εξωτερικό στρώμα της ατμόσφαιρας.
Το εσωτερικό περιέχει πιο πυκνά υλικά, έτσι ώστε η κατανομή είναι περίπου 71% υδρογόνο, 24% ήλιο και 5% άλλα στοιχεία κατά μάζα. Πιστεύεται ότι ο πυρήνας του Δία είναι ένα πυκνό μείγμα στοιχείων - ένα περιβάλλον στρώμα υγρού μεταλλικού υδρογόνου με λίγο ήλιο και ένα εξωτερικό στρώμα κυρίως μοριακού υδρογόνου. Ο πυρήνας έχει επίσης περιγραφεί ως βραχώδης, αλλά αυτό παραμένει επίσης άγνωστο.
Το 1997, το ύπαρξη του πυρήνα προτάθηκε από βαρυτικές μετρήσεις, υποδεικνύοντας μια μάζα από 12 έως 45 φορές τη μάζα της Γης, ή περίπου 4%-14% της συνολικής μάζας του Δία. Η παρουσία ενός πυρήνα υποστηρίζεται επίσης από μοντέλα πλανητικού σχηματισμού που δείχνουν πώς ένας βραχώδης ή παγωμένος πυρήνας θα ήταν απαραίτητος κάποια στιγμή στην ιστορία του πλανήτη για να συλλέξει το μεγαλύτερο μέρος του υδρογόνου και του ηλίου από το πρωτοηλιακό νεφέλωμα.
Ωστόσο, είναι πιθανό ότι αυτός ο πυρήνας έχει συρρικνωθεί από τότε λόγω των ρευμάτων μεταφοράς θερμού, υγρού, μεταλλικού υδρογόνου που αναμιγνύονται με τον λιωμένο πυρήνα. Αυτός ο πυρήνας μπορεί ακόμη και να απουσιάζει τώρα, αλλά απαιτείται λεπτομερής ανάλυση πριν επιβεβαιωθεί. ο Αποστολή Juno , που κυκλοφόρησε τον Αύγουστο του 2011, αναμένεται να δώσει κάποια εικόνα σε αυτά τα ερωτήματα και, ως εκ τούτου, να σημειώσει πρόοδο στο πρόβλημα του πυρήνα.
Η θερμοκρασία και η πίεση στο εσωτερικό του Δία αυξάνονται σταθερά προς τον πυρήνα. Στην «επιφάνεια», η πίεση και η θερμοκρασία πιστεύεται ότι είναι 10 bar και 340 K (67 °C, 152 °F). Στην περιοχή «μετάβασης φάσης», όπου το υδρογόνο γίνεται μεταλλικό, πιστεύεται ότι η θερμοκρασία είναι 10.000 Κ (9.700 °C· 17.500 °F) και η πίεση είναι 200 GPa. Η θερμοκρασία στο όριο του πυρήνα εκτιμάται ότι είναι 36.000 K (35.700 °C· 64.300 °F) και η εσωτερική πίεση σε περίπου 3.000–4.500 GPa.
Φεγγάρια:
Το σύστημα Jovian περιλαμβάνει σήμερα 67 γνωστά φεγγάρια. Τα τέσσερα μεγαλύτερα είναι γνωστά ως το Γαλιλαϊκά φεγγάρια , τα οποία έχουν πάρει το όνομά τους από τον ανακάλυψή τους, Galileo Galilei . Περιλαμβάνουν: ο , το πιο ηφαιστειακά ενεργό σώμα στο Ηλιακό μας Σύστημα. Ευρώπη , η οποία είναι ύποπτη ότι έχει έναν τεράστιο υπόγειο ωκεανό. Γανυμήδης , το μεγαλύτερο φεγγάρι στο Ηλιακό μας Σύστημα. και Καλλιστώ , που πιστεύεται επίσης ότι έχει υπόγειο ωκεανό και διαθέτει μερικά από τα παλαιότερα επιφανειακά υλικά στο Ηλιακό Σύστημα.
Έπειτα, υπάρχει η Εσωτερική Ομάδα (ή η ομάδα της Αμάλθειας), η οποία αποτελείται από τέσσερα μικρά φεγγάρια που έχουν διαμέτρους μικρότερες από 200 km, περιφέρονται σε ακτίνες μικρότερες από 200.000 km και έχουν τροχιακές κλίσεις μικρότερες από μισή μοίρα. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει τα φεγγάρια του ο Μέτης , Αδραστέα , Αμαλθεία , και Θήβα . Μαζί με μια σειρά από εσωτερικά φεγγάρια που δεν έχουν ακόμη δει, αυτά τα φεγγάρια αναπληρώνουν και διατηρούν το αχνό σύστημα δακτυλίων του Δία.
Ο Δίας έχει επίσης μια σειρά από ακανόνιστους δορυφόρους, οι οποίοι είναι ουσιαστικά μικρότεροι και έχουν πιο μακρινές και εκκεντρικές τροχιές από τους άλλους. Αυτά τα φεγγάρια χωρίζονται σε οικογένειες που έχουν ομοιότητες στην τροχιά και τη σύνθεση και πιστεύεται ότι είναι σε μεγάλο βαθμό το αποτέλεσμα των συγκρούσεων από μεγάλα αντικείμενα που καταλήφθηκαν από τη βαρύτητα του Δία.
Απεικόνιση του Δία και των δορυφόρων του Γαλιλαίου. Πίστωση: NASA
Ενδιαφέροντα γεγονότα:
Όπως και η Γη, έτσι και ο Δίας βιώνει σέλας κοντά στο βόρειο και νότιο πόλο του. Αλλά στον Δία, η δραστηριότητα του σέλας είναι πολύ πιο έντονη και σπάνια σταματά. Η έντονη ακτινοβολία, το μαγνητικό πεδίο του Δία και η αφθονία υλικού από τα ηφαίστεια της Ιώ που αντιδρούν με την ιονόσφαιρα του Δία δημιουργούν ένα φωτεινό σόου που είναι πραγματικά θεαματικό.
Ο Δίας έχει επίσης μια βίαιη ατμόσφαιρα. Οι άνεμοι στα σύννεφα μπορούν να φτάσουν ταχύτητες έως και 620 km/h (385 mph). Οι καταιγίδες σχηματίζονται μέσα σε λίγες ώρες και μπορούν να αποκτήσουν διάμετρο χιλιάδων χιλιομέτρων κατά τη διάρκεια της νύχτας. Μια καταιγίδα, η Μεγάλη κόκκινη κηλίδα , μαίνεται τουλάχιστον από τα τέλη του 1600. Η καταιγίδα συρρικνώνεται και επεκτείνεται σε όλη την ιστορία της. αλλά το 2012, προτάθηκε ότι η γιγάντια κόκκινη κηλίδα μπορεί τελικά να εξαφανιστεί .
Η ανακάλυψη εξωπλανητών αποκάλυψε ότι οι πλανήτες μπορούν να γίνουν ακόμη μεγαλύτεροι από τον Δία. Στην πραγματικότητα, ο αριθμός των « Σούπερ Δίας » που παρατηρήθηκε από τον διαστημικό ανιχνευτή Κέπλερ (καθώς και από επίγεια τηλεσκόπια) τα τελευταία χρόνια ήταν συγκλονιστική. Μάλιστα, από το 2015, έχουν εντοπιστεί περισσότεροι από 300 τέτοιοι πλανήτες.
Αξιοσημείωτα παραδείγματα περιλαμβάνουν PSR B1620-26 β (Μεθουσάλα), που ήταν ο πρώτος υπερ-Δίας που παρατηρήθηκε (το 2003). Σε ηλικία 12,7 δισεκατομμυρίων ετών, είναι επίσης ο τρίτος παλαιότερος γνωστός πλανήτης στο σύμπαν. υπάρχει επίσης HD 80606 β (Niobe), που έχει την πιο έκκεντρη τροχιά από οποιονδήποτε γνωστό πλανήτη, και 2M1207b (Λέρνα), που περιφέρεται γύρω από τον καφέ νάνο Fomalhaut β (Illion).
Οι επιστήμονες θεωρούν ότι ένα κέρδος αερίου θα μπορούσε να πάρει 15 φορές το μέγεθος του Δία πριν ξεκινήσει τη σύντηξη του δευτερίου, καθιστώντας τον καφέ νάνο αστέρα. Καλό επίσης, αφού το τελευταίο πράγμα που χρειάζεται το Ηλιακό Σύστημα για να πάει ο Δίας nova!
Ο Δίας ονομάστηκε κατάλληλα από τους αρχαίους Ρωμαίους, οι οποίοι επέλεξαν να δώσουν το όνομα του βασιλιά των Θεών (Δίας, ή Jove). Όσο περισσότερα γνωρίζουμε και καταλαβαίνουμε για αυτόν τον πιο ογκώδη ηλιακό πλανήτη, τόσο περισσότερο αξίζει αυτό το όνομα.
Αν αναρωτιέστε, δείτε πώς μεγάλοι πλανήτες μπορούν να πάρουν με πολλή μάζα, και ιδού τι είναι μεγαλύτερο αστέρι στο Σύμπαν . Και εδώ είναι το 2ος μεγαλύτερος πλανήτης στο Ηλιακό Σύστημα.
Εδώ είναι ένα άλλο άρθρο σχετικά με το που είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος , και ορίστε τι είναι ο μικρότερος πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος .
Έχουμε ηχογραφήσει μια ολόκληρη σειρά από podcast για το Ηλιακό Σύστημα στο Astronomy Cast . Δείτε τα εδώ.
Πηγές: