Масса юпитера меньше массы земли. Описание, интересные факты и размеры юпитера в сравнении с другими планетами. Масштабы гиганта в цифрах

Вес любого тела, как мы узнали еще на школьных уроках физики, определяется силой притяжения, которая прямо пропорциональна массе планеты и обратно пропорциональна квадрату ее радиуса. Таким образом, понятно, что в зависимости от размера и величины планеты будет меняться и вес тела, помещенного на поверхность планеты.

Даже на Земле, поскольку она не строго шарообразна, вес любого предмета меняется в зависимости от широты. Земля сплюснута у полюсов и вытянута вдоль экватора. Поэтому человек, который в районе полярного круга весит, допустим, 80 килограммов, на экваторе потеряет примерно 0,5 кило.

А как изменится вес человека на разных планетах Солнечной системы?

Меркурий

Масса Меркурия составляет одну двадцатую часть веса Земли. Радиоастрономические измерения этой планеты были впервые проведены в 1961 году американцами Ховардом, Барреттом и Хэддоком. В 70-е годы прошлого века и в 2011 году к Меркурию были направлены космические аппараты «Маринер» и «Мессенджер». На Меркурии мужчина весом 80 кг весил бы едва больше 30 кг.

Венера

Эту планету иногда называют «сестрой Земли», поскольку масса и размеры Венеры и Земли не слишком отличаются друг от друга. Венера лишь немногим меньше нашей родной планеты. Исследования советских ученых ракетно-космической корпорации «Энергия» им. Королева, направивших в 1967 году космический корабль «Венера-1», показали, что вес человека здесь не слишком отличался бы от земного. Вес 80 килограммов на Венере уменьшился бы до 72 с половиной кило.

Марс

Масса Марса составляет 10,7% от массы Земли. С 60-х годов прошлого века Марс активно изучается как нашими, так и зарубежными учеными. Сюда были направлены миссии «Марс» и «Фобос» (СССР), «Маринер», «Викинг» (США), «Мангальян» (Индия) и др.

Благодаря этим исследованиям мы знаем, что на Марсе вес человека, который на Земле равняется 80 кг, уменьшится до 30 кг.

Юпитер

Масса Юпитера составляет 318 земных масс. Изучить Юпитер, состав его атмосферы, массу и другие параметры удалось при помощи запуска космических аппаратов «Пионер» (СССР), «Вояджер» (США) и другие.

Вес человека (если он весит 80 кг) достиг бы здесь 189 кг. Нужно учесть, что вес дан для верхнего облачного слоя, а не для твердой поверхности, которая у Юпитера находится так глубоко, что ученым мало что известно о происходящих там процессах.

Сатурн

Масса этой планеты составляет 95 земных масс. В наши дни Сатурн исследовался при помощи космического телескопа «Хаббл», а так же программ запуска космических кораблей «Пионер» и «Вояджер».

На границе облачного слоя Сатурна вес любого тела приближается к земному, так 80 килограммов здесь превратятся в 73. Дело в том, что исследования показали чрезвычайно низкую плотность этой планеты. Она меньше плотности воды.

Уран

Исследования по программе «Вояджер-2» позволили ученым узнать, что масса Урана равна 14-ти земным массам. Однако, вследствие низкой плотности, вес человека на Уране мало отличался бы от его же веса на Земле. От 80-ти килограммов осталось бы 71 кг.

Нептун

Нептун имеет массу, равняющуюся 17-ти земным. На этом «газовом гиганте», настолько удаленном от Солнца, что иногда его называют «ледяной гигант», вес человека, равный на Земле 80 кг достиг бы 90 килограммов.

Плутон

Это крохотное небесное тело, масса которого составляет 0,0025 от массы Земли (то есть, легче Земли в 500 раз!) было открыто в 1930 году. Советские ученые еще в 1950-х годах высказали предположение, что Плутон не является планетой в строгом смысле, а относится к небесным телам, которые называют «карликовые планеты». В 2006 году Плутон утратил «титул» планеты и был причислен к группе карликовых планет.Человек, вес которого на Земле составляет 80 килограммов, на Плутоне весил бы всего 5 кило.

Глядя на небесное тело, состоящее из твердых пород и имеющее четко очерченную поверхность, легко оценить его габариты.

Проблема определения размеров планеты

Но как определить размеры газового шара, в котором химические элементы меняют структуру от твердой до газообразной, кипя, извергаясь и испаряясь на границах фазовых переходов? Юпитер – это газовая планета и то, что мы принимаем за его видимые границы, на самом деле – плотные облака, образовавшиеся в верхних слоях планеты. Какие процессы протекают под ними, наблюдать с Земли невозможно, и остается только предполагать на основании тех или иных исследовательских данных. Поэтому, когда определяют размеры Юпитера, то очерчивают его контур по видимой границе облаков.

Масштабы гиганта в цифрах

По диаметру этот газовый гигант примерно в 11,2 раза больше и в 318 раз тяжелее Земли. Его размеры поражают воображение. Если собрать все другие планеты и сложить в одну, то образованное тело все равно будет в 2,5 раза меньше газового гиганта.

Обладая мощным гравитационным полем, этот небесный монстр притягивает к себе пролетающие мимо объекты. Так в 1992 году комета, оказавшаяся недалеко от Юпитера (примерно в 15 тыс. км), развалилась на отдельные фрагменты, упавшие впоследствии в его атмосферу. Не будь газового гиганта, закрывающего своим гравитационным «зонтиком» часть космического пространства, до Земли долетало бы значительно большее количество небесных тел, несущих угрозу жизни.

Охарактеризовать габариты этой планеты можно экваториальным и полярным радиусом, которые составляют 71 492 км и 66 854 км соответственно. Юпитер несколько деформирован с полюсов, что объясняется высокой скоростью вращения, благодаря которой, он совершает оборот вокруг своей оси за 9,925 часа. Возникают центробежные силы, растягивающие небесное тело тем сильнее, чем расстояние дальше от оси вращения и ближе к экваториальной плоскости. В результате Юпитер обрел форму, известную как сплющенный сфероид.

Для упрощения математических расчетов газовый гигант часто представляют в виде шара диаметром 139 822 км. Площадь условной поверхности планеты равна 6,21796х10*10 км2, что в 122 раза больше, чем у Земли. Чтобы оценить грандиозность масштабов Юпитера, нужно всего лишь обратить внимание на знаменитое Красное пятно, вокруг которого было сломано и продолжает ломаться множество научных копий. Предполагается, что длина этого уникального атмосферного образования составляет от 24 до 40 тыс. км, в то время как средний радиус Земли – всего 6371 км. Получается, что в таком пятне могут «утонуть» две-три такие планеты, как наша.

Есть ли у Юпитера конкуренты?

Вряд ли наш газовый гигант настолько уникален, что не имеет более крупных собратьев в других звездных системах и галактиках. Теория предполагает наличие в космическом пространстве горячих «юпитеров» – планет по составу и размерам, похожим на планету Солнечной системы, но только имеющим температуру поверхности от 1000 до 3000 К. Такие небесные тела расположены ближе к своей звезде, а потому более нагреты. Кстати, если бы Юпитер находился в подобных условиях, то имел бы размеры в разы большие, чем сейчас.

Время от времени астрономы сообщают об открытии экзопланет, среди которых встречаются горячие газовые гиганты. Но пока только один из них оказался больше Юпитера по размерам (в 1,8 раза), но уступает ему в массе (в 1,09 раза). Эта планета, расположенная в созвездии Геркулеса, получила наименование TrES-4. Было еще несколько сообщений об открытии крупных газовых гигантов, но ученые пока не сошлись во мнениях об истинности полученных авторами данных. Дело в том, что подобные наблюдения ведутся на пределе возможностей современной техники, а значит, не исключается большое количество ошибок.

Вы только оцените огромную атмосферу Юпитера!

Даже не имея специализированного астрономического инструмента, можно понять, во сколько раз Юпитер больше Земли. Для этого достаточно посмотреть на изображения небесного гиганта, имеющего четко очерченные границы.

Проблема определения размеров планеты

Точно определить размеры Юпитера нельзя, потому как он является своеобразным газовым шаром. Химические элементы в его атмосфере и на поверхности (она на планете представлена Глобальным океаном) постоянно меняют свое состояние от газообразного до расплавленного.

За плотными облаками в верхних слоях атмосферы (это они кажутся видимыми границами объекта) невозможно точно определить протекающие процессы. Потому все расчеты основываются только на данных исследований, а размеры Юпитера принимаются равными контуру видимой границы его облаков.

Габариты этого небесного тела характеризуются радиусами:

экваториальным, равным 71492 км;
полярным со значением 66854 км.

Эти размеры действительны для существующего положения Юпитера. Если бы он находился ближе к Солнцу, то имел бы больший диаметр из-за того, что был бы более нагрет солнечным светом и это вызвало бы расширение газов.

Небесное тело немного деформировано со стороны полюсов из-за высокой скорости своего вращения вокруг оси (полный оборот совершается всего за 10 часов). Геометрическая форма Юпитера называется сплющенным сфероидом.

Для упрощения расчетов учеными было принято считать газовый гигант шаром диаметром почти 140000 км. Облегчает задачу тот факт, что поверхность планеты не имеет гор и впадин, как космические объекты из скалистых пород.

Если в ряд выстроить 11 планет Земля, то это будет примерный размер диаметра Юпитера. Credit: NASA.

Сравнение диаметров

В среднем диаметр этого небесного тела составляет 139822 км, что почти в 11 раз больше аналогичного параметра Земли. Знаменитый ураган, движущийся вокруг планеты, — БКП — имел в разные годы длину от 24000 до 40000 км. Наша планета со средним радиусом 6371 км просто утонула бы в этом атмосферном образовании.

Если какой-то из космических аппаратов решит облететь эту планету вокруг, ему придется преодолеть более 440000 км. Для сравнения — если бы он летел вокруг Земли вдоль ее экватора, то преодолел бы расстояние, в 10 раз меньшее.

В космосе существует как минимум 1 объект, который больше Юпитера. Это открытая в середине 2000-х гг., находящаяся в созвездии Геркулеса экзопланета TrES-4. Тоже газовый гигант, и он превосходит по своим размерам нашего «великана» в 1,8 раз. Но в Солнечной системе Юпитер не является наибольшим космическим телом — по радиусу он уступает Солнцу в 10 раз.

Объем и площадь

Сравнение Юпитера и Земли по их объему можно провести по математической формуле, зная диаметры небесных тел. Расчеты показывают, что газовый гигант больше нашей планеты почти в 1300 раз.

По формуле вычисляется и превосходство газовой планеты над нами с точки зрения площади его поверхности — он больше в 122 раза.

Массы планет

По своей массе планета-гигант больше нашей в 318 раз. Она в 2 раза тяжелее, чем Плутон, Сатурн, Уран, Нептун, Марс, Земля, Венера и Меркурий суммарно. При этом сам Юпитер гораздо меньше Солнца, которое весит примерно 99,86% от общей массы всей Солнечной системы.

Вес гиганта был рассчитан теоретически исходя из следующих параметров:

89% планеты составляет водород;
10% — содержание гелия.

Еще 1% приходится на смесь нескольких газов и водяного пара, потому в расчетах использовалось некоторое усредненное значение их массы.

Но есть одна физическая величина, по которой Юпитер не стал абсолютным рекордсменом, — его плотность. По этому параметру он занимает 5 место в Солнечной системе. Несмотря на кажущуюся массивность, эта планета сравнительно «неплотная», потому что состоит не из каменных пород, а из газов.

Характеристики планеты:

Расстояние от Солнца: ~ 778.3 млн км
Диаметр планеты: 143 000 км *
Сутки на планете: 9ч 50мин 30с **
Год на планете: 11,86 лет ***
t° на поверхности: -150°C
Атмосфера: 82% водород; 18% гелий и незначительные следы других элементов
Спутники: 16

* диаметр по экватору планеты
** период вращения вокруг собственной оси (в земных сутках)
*** период обращения по орбите вокруг Солнца (в земных сутках)

Юпитер - пятая от Солнца планета. Расположена она на расстоянии 5,2 астрономических лет от Солнца, это примерно 775 млн км. Планеты Солнечной системы разделяются астрономами на две условные группы: планеты земного типа и газовые гиганты. Самой крупной планетой из группы газовых гигантов является Юпитер.

Презентация: планета Юпитер

Размеры Юпитера превышают размеры Земли в 318 раз, и будь он ещё больше примерно раз в 60, то имел бы все шансы стать звездой за счёт спонтанной термоядерной реакции. Атмосфера планеты примерно на 85% состоит из водорода. Остальные 15% - это в основном гелий с примесями аммиака и соединений серы и фосфора. Также в атмосфере Юпитера содержится метан.

С помощью спектрального анализа было установлено, что кислорода на планете нет, следовательно, отсутствует вода - основа жизни. По другой гипотезе лёд в атмосфере Юпитера всё-таки имеется. Пожалуй, ни одна планета нашей системы не вызывает столько споров в научном мире. Особенно много гипотез связано с внутренним строением Юпитера. Последние исследования планеты с помощью космических аппаратов позволили создать модель, позволяющую с высокой степенью достоверности судить о ее строении.

Внутреннее строение

Планета представляет собой сфероид, достаточно сильно сжатый с полюсов. Она обладает сильным магнитным полем, которое уходит на миллионы километров за орбиту. Атмосфера представляет собой чередование слоёв с различными физическими свойствами. Учёные предполагают наличие у Юпитера твёрдого ядра размером 1 - 1,5 диаметра Земли, но гораздо более плотного. Его наличие пока не доказано, но и не опровергнуто.

Атмосфера и поверхность

Верхний слой атмосферы Юпитера состоит из смеси газов водорода и гелия и имеет толщину 8 - 20 тыс. км. В следующем слое, толщина которого 50 - 60 тыс. км, из-за повышения давления газовая смесь переходит в жидкое состояние. В этом слое температура может достигать 20 000 С. Ещё ниже (на глубине 60 - 65 тыс. км.) водород переходит в металлическое состояние. Этот процесс сопровождается увеличением температуры до 200 000 С. При этом давление достигает фантастических величин в 5 000 000 атмосфер. Металлический водород - это гипотетическое вещество, характеризующееся наличием свободных электронов и проводящее электрический ток, как это свойственно металлам.

Спутники планеты Юпитер

У самой большой планеты в Солнечной системе есть 16 естественных спутников. Четыре из них, о которые говорил еще Галилей имеют свой уникальный мир. Один из них спутник Ио имеет удивительный пейзажи скалистых пород с настоящими вулканами на которых, изучавший спутники аппарат "Галилео" запечатлел извержение вулкана. Самый крупный в Солнечной системе спутник Ганимед, хоть и уступает в диаметре спутникам Сатурна Титану и Нептуна Тритону имеет ледяную кору, которая покрывает поверхность спутника толщиной 100 км. Есть предположение, что под толстым слоем льда находится вода. Также, о существовании подземного океана выдвигается гипотеза и на спутнике Европа, который тоже состоит из толстого слоя льда, на снимках отчетливо прослеживаются разломы, словно от айсбергов. А самый древний обитатель Солнечной системы может считаться по праву спутник Юпитера Калисто, на его поверхности кратеров больше, чем на любой другой поверхности других объектов Солнечной системы, да и поверхность не сильно претерпела изменений за последний миллиард лет.

Не так давно я посещал обсерваторию. В телескоп я видел свет, отражающийся от далеких планет-гигантов нашей Солнечной системы. Они смотрелись такими маленькими, что мне стало интересно: во сколько раз диаметр каждой из них больше диаметра Земли.

Планеты-гиганты

Астрономами, среди планет системы нашей звезды, гигантами названы Нептун, Сатурн, Уран, Юпитер.

Нептун – первая в системе планета, открытая в результате расчетов. Эти расчеты подтвердил межпланетный зонд «Вояджер – 2», пролетевший вдоль Нептуна в августе 1989 года. Покрыт Нептун несколькими слоями атмосферы (газовая планета), а у ядра – льдами. Он четвертый по диаметру в нашей звёздной системе, а по массе – третий. Средний радиус – 24 600 км.

Сатурн второй по габаритным размерам планетарный объект в системе Солнца. Причисляется к типу планет из газов: его средняя плотность уступает плотности воды. Вокруг Сатурна находится пояс из четырех колец. Последнее внешнее кольцо менее плотное. Полярный радиус Сатурна 60 300 км.
Уран был открыт еще в конце 18 века с помощью наблюдений за звёздным небом через телескоп, не смотря на видимость его не вооруженным взглядом с Земли. В центре Урана невообразимое количество льда, который формировался при различных температурах. Экваториальный радиус Урана – 25 600 км.

Юпитер – самая большая газовая планета нашей звёздной системы с 69 спутниками и «красным пятном» - штормом который наблюдается около 450 лет. Экваториальный радиус Юпитера – 71 500 км.

Отношение диаметров

Из математики известно, что диаметр – это радиус, умноженный на два. Диаметр Земли по экватору – 12 756 км. Зная радиусы газовых гигантов (не важно какие), можно вычислить во сколько раз диаметр Земли меньше, чем планет-гигантов.

Расчёты показывают следующие: