Júpiter (planeta): características, composição, órbita, movimento, estrutura

Júpiter (planeta): características, composição, órbita, movimento, estrutura

Júpiter é o maior dos planetas do sistema solar e um dos mais brilhantes do céu noturno ao longo do ano, razão pela qual recebeu o nome do rei dos deuses romanos. Na mitologia romana, o deus Júpiter é o maior dos deuses, equivalente ao deus Zeus na mitologia grega. 

Observando sua órbita em relação ao Sol , Júpiter é o quinto planeta no sistema solar e possui pelo menos 79 satélites naturais. Seu diâmetro é 11 vezes o diâmetro da Terra e, depois do Sol, é o objeto maior e mais pesado do sistema solar.

A humanidade contempla Júpiter desde os tempos antigos, mas Galileu Galilei foi o primeiro a observar o planeta com o telescópio e descobrir quatro de seus principais satélites em 1610.

Galileu observou as bandas características de Júpiter e os quatro satélites galileus, cujos nomes são Io, Europa, Ganímedes e Calisto. As descobertas de Galileu mudaram completamente as concepções do lugar da Terra e da humanidade no Universo, pois foi a primeira vez que corpos celestes foram observados girando em torno de outra estrela que não fosse o nosso planeta.

Suas observações apoiaram várias idéias revolucionárias para sua época: a primeira era que a Terra não era o centro do universo e a segunda, e não menos importante, que havia “outros mundos” fora dele, como Galileu chamava de satélites de Júpiter.

Recursos Gerais de Júpiter

Tamanho e massa

Júpiter é o quinto planeta, levando em consideração o raio orbital em relação ao Sol. O quarto planeta é Marte , mas entre eles existe uma fronteira: o cinturão de asteróides.

Os planetas com uma órbita menor que o cinturão de asteróides são rochosos, enquanto aqueles com uma órbita maior são gigantes gasosos ou gelados. Júpiter é o primeiro deles e também o de maior volume e massa.

A massa de Júpiter, equivalente a 300 massas terrestres, é tão grande que dobra em valor a soma da massa dos planetas restantes no sistema solar. Quanto ao seu volume, é o equivalente a 1.300 Terras.

Movimentos

Júpiter gira tão rápido em torno de seu próprio eixo que faz uma curva completa em 9 horas e 50 minutos. Isso é 2,4 vezes mais rápido que a velocidade de rotação da Terra e nenhum planeta no sistema solar a excede. 

Seu período orbital, isto é, o tempo necessário para fazer uma volta completa ao redor do Sol, é de 12 anos.

Observação

Apesar de estar cinco vezes mais distante do Sol do que o nosso planeta, seu tamanho grande e suas nuvens características fazem a luz do sol refletir perfeitamente em sua superfície, razão pela qual é uma das estrelas mais brilhantes do céu noturno.

Quando vistas com um telescópio, apenas suas nuvens mais altas são visíveis, as quais têm algumas áreas estacionárias e outras em movimento, formando um padrão de faixas ao longo de seu equador.

As bandas mais escuras são chamadas de cintos e as áreas mais claras . Eles são relativamente estáveis, embora mudem gradualmente de forma e cor,  circulando o planeta em direções opostas.

Nuvens brancas são o resultado de correntes ascendentes que esfriam, formando cristais de amônia. Essas correntes então se curvam lateralmente para descer novamente, nas faixas mais escuras.

Cor avermelhada, amarela e marrom

A diversidade de cores avermelhada, amarelada e marrom vista em Júpiter é o resultado das diferentes moléculas presentes nas nuvens jovianas. E Mong bandas e cintos tempestades gigantes e vórtices formam, que podem ser vistas como pontos ou manchas.

Essas tempestades são praticamente permanentes e, entre elas, destaca-se a Grande Mancha Vermelha, observada pela primeira vez no século XVII por Robert Hooke, um notável físico contemporâneo e rival de Isaac Newton.

A Grande Mancha Vermelha tem pelo menos 300 anos, no entanto, as observações indicam que seu tamanho colossal, maior que a Terra, vem diminuindo nas últimas décadas.

Quanto à atmosfera joviana, é bastante espessa. Sua profundidade não é conhecida exatamente, mas é estimada em centenas de quilômetros.

Composição

A composição química de sua atmosfera é muito semelhante à de uma estrela: 80% de hidrogênio, 17% de hélio e pequenas proporções de vapor de água, metano e amônia. 

A pressão atmosférica aumenta com a profundidade, a ponto de o gás hidrogênio se liquefazer, formando um oceano de hidrogênio líquido, a uma pressão tão alta que se comporta como um metal. Essa seria a borda inferior da atmosfera joviana.

O oceano de Júpiter de hidrogênio líquido metálico é mais quente que a superfície solar, da ordem de 10.000 ºC e bastante brilhante.

É provável que Júpiter tenha um núcleo muito denso composto por elementos de metais pesados, mas são necessários mais dados para fundamentar essa afirmação.

Resumo das Características Físicas de Júpiter

-Massa: 1,9 × 10 27 kg

Raio equatorial: 71.492 km, equivalente a 11 vezes o raio da Terra.

– Raio polar :  66854 km.

-Forma: achatada nos pólos por um fator de 0,065.

-Raio médio da órbita: 7,78 x 10 8 km, equivalente a 5,2 UA

Inclinação do eixo de rotação : 3º12 em relação ao plano orbital.

Relacionado:  Starfall: formação, como observá-los, características

-Temperatura : -130ºC (nuvens)

-Gravidade: 24,8 m / s 2

-Próximo campo magnético:  Sim, 428 μT no equador.

-Atmosfera: atmosfera densa de hidrogênio e hélio.

-Densidade: 1336 kg / m 3

– Satélites: 79 conhecidos.

-Anéis: Sim, fracos e empoeirados.

Estrutura de Júpiter

A camada mais externa de Júpiter é composta de nuvens e tem 50 km de espessura. Sob essa camada de nuvens, há outra camada, principalmente hidrogênio e hélio, com 20.000 km de espessura.

A transição entre a fase gasosa e a fase líquida é gradual, à medida que a pressão aumenta com a profundidade.

Sob essa camada líquida e como resultado de pressões extremas, os elétrons nos átomos de hidrogênio e hélio se separam de seus núcleos e se tornam elétrons livres que se movem em um mar de hidrogênio metálico líquido.

Mais profundamente, pode haver um núcleo sólido 1,5 vezes o diâmetro da Terra, mas 30 vezes mais pesado que o nosso planeta. E, como é um planeta composto de gás e líquido, devido à sua tremenda velocidade de rotação, o planeta adota uma forma achatada em seus pólos.

Quando e como observar Júpiter

Júpiter parece branco brilhante e é facilmente observável no crepúsculo. Não deve ser confundido com Vênus , que também é muito brilhante.

À primeira vista, Júpiter brilha mais no céu noturno do que Sirius, a estrela mais brilhante, e está sempre perto de alguma constelação zodiacal, que pode variar dependendo do ano, em um ambiente de 30 graus.

Com bons binóculos de montagem fixa ou um pequeno telescópio, Júpiter aparece como um disco branco com faixas suaves.

Os quatro satélites da Galiléia são facilmente visíveis com um pequeno telescópio: Ganimedes, Io, Europa e Calisto. As posições dos satélites variam de um dia para o outro e, às vezes, apenas três podem ser vistas, já que algumas estão atrás ou na frente do planeta.

Existem vários aplicativos móveis que permitem identificar e procurar planetas e estrelas no céu. Entre eles, o Sky Maps se destaca por ser um dos primeiros. Desta forma, a posição de Júpiter está localizada a qualquer momento.

Movimento de tradução

A órbita de Júpiter é elíptica e tem seu foco fora do centro do Sol devido à sua enorme massa. Demora 11,86 anos para cobri-lo com uma velocidade de 13,07 km / s.

Agora, sempre se afirma que os planetas giram em torno do centro do Sol, o que é bastante preciso para quase todos, exceto Júpiter.

É porque Júpiter é tão maciço que o centro de rotação, baricentro ou centro de massa do sistema Sol-Júpiter se move em direção a Júpiter, deixando-o fora do corpo solar.

De acordo com os cálculos, o baricentro do sistema Sol-Júpiter é 1,07 vezes o raio solar, ou seja, fora do Sol.

O periélio é a distância mais curta entre a órbita de Júpiter e o foco da elipse, localizado no centróide do sistema Sun-Júpiter. Seu valor é 816,62 milhões de quilômetros.

Pelo contrário, o afélio é a maior distância entre o foco e a órbita, que no caso de Júpiter é de 740,52 milhões de quilômetros.

A excentricidade da órbita indica a que distância está da forma circular. A órbita de Júpiter tem uma excentricidade de 0,048775 e é calculada dividindo a distância do centro da elipse ao foco pelo comprimento do eixo semi-principal da elipse. 

Movimento rotativo

O período sideral de rotação de Júpiter em torno de seu próprio eixo é de 9 horas 55 minutos e 27,3 segundos. O eixo de rotação tem uma inclinação de 3,13º em relação ao eixo de rotação orbital.

Para ser tão volumoso, Júpiter tem o menor período de rotação de qualquer planeta do sistema solar.

Satélites de Júpiter

Planetas gigantes são caracterizados por possuir um grande número de satélites ou luas. Até o momento, foram contados 79 satélites de Júpiter, mas os maiores e mais conhecidos são os quatro satélites descobertos por Galileo Galilei em 1610, que em ordem de proximidade são:

-Io, tem ⅓ o diâmetro da Terra

-Europa, com ¼ do diâmetro da terra

Ganimedes, de partes do diâmetro da Terra

-Calisto, logo abaixo de ⅖ partes do diâmetro da Terra

Esses quatro satélites juntos têm 99,99% da massa de todos os satélites e anéis jovianos.

Entre Júpiter e os satélites da Galiléia, há quatro pequenos satélites interiores descobertos relativamente recentemente (1979).

Do lado de fora dos satélites da Galiléia está o grupo de satélites regulares,  10 no total, mais o grupo de satélites retrógrados, dos quais sessenta e um são conhecidos até o momento (61).

Em ordem do rádio orbital, são definidos quatro grupos de satélites:

  1. Satélites interiores (4) com órbitas entre 128.000 e 222.000 km.
  2. Os satélites galileus (4) têm órbitas entre 422.000 km para Io e 1.883.000 km para Calisto. Juntos, eles têm 99,99% da massa de todos os satélites jovianos.
  3. Satélites regulares (10) entre 7.284.000 km e 18.928.000 km.
  4. Satélites retrógrados (61) de 17.582.000 km para 28.575.000 km.

Júpiter também tem anéis. Eles estão em órbita inferior à dos satélites da Galiléia e entre as órbitas dos satélites interiores. Pensa-se que esses anéis tenham surgido como resultado do impacto de algum satélite interior com um meteoróide.

Relacionado:  Corpos celestes: características e tipos

Satélites galileus

Os quatro satélites da Galiléia formam um grupo muito interessante, pois os especialistas acreditam que atendem às condições para uma eventual colonização no futuro.

Io

Possui intensa atividade vulcânica, a superfície é renovada permanentemente com lava derretida proveniente de seu interior.

A energia de aquecimento de Io vem principalmente da intensa força das marés produzida pela enorme gravidade de Júpiter.

Europa

É o segundo dos satélites da Galiléia em ordem de distância, mas o sexto dos satélites de Júpiter. Seu nome vem da mitologia grega, na qual a Europa é amante de Zeus (Júpiter na mitologia romana).

É apenas um pouco menor que a Lua e possui uma crosta sólida de água congelada. Possui uma atmosfera esparsa de oxigênio e outros gases. Sua superfície suavemente canelada é a mais lisa das estrelas do sistema solar, com apenas algumas crateras.

Sob a crosta de gelo de Europa, acredita-se que exista um oceano cujo movimento, impulsionado pelas forças das marés do gigante Júpiter, cause atividade tectônica na superfície gelada do satélite. Desta forma, rachaduras e ranhuras surgem em sua superfície lisa.

Muitos especialistas acreditam que a Europa tem condições de receber algum tipo de vida.

Ganímedes

É o maior satélite do sistema solar, possui um manto rochoso e de gelo com núcleo de ferro. Seu  tamanho é um pouco maior que o do planeta Mercúrio , com quase metade de sua massa.

Há evidências de que um oceano de água salgada possa existir abaixo de sua superfície. A ESA (Agência Espacial Europeia) considerou visitá-lo até 2030.

Como é comum no sistema solar, a órbita de Ganimedes está em ressonância com as órbitas de Europa e Io: quando Ganímedes completa um turno, Europa completa dois, enquanto Io faz quatro giros completos.

Calisto

É o quarto satélite galileu com um tamanho praticamente igual ao de Mercúrio, mas com um terço do seu peso. Não possui ressonância orbital com os outros satélites, mas está em rotação síncrona com Júpiter, mostrando sempre a mesma face do planeta.

A superfície possui crateras antigas abundantes e é composta principalmente de rochas e gelo. Provavelmente tem um oceano interior, com pelo menos 100 quilômetros de espessura.

Não há evidências de atividade tectônica, portanto suas crateras foram certamente causadas por impactos de meteoritos. Sua atmosfera é fina, composta de oxigênio molecular e dióxido de carbono, com uma ionosfera bastante intensa. 

Composição

Júpiter possui uma atmosfera espessa composta principalmente por hidrogênio a 87%, seguido de hélio da ordem de 13%. Outros gases presentes em proporções inferiores a 0,1% são sulfeto de hidrogênio, vapor de água e amônia.

As nuvens do planeta contêm cristais de amônia, e sua cor avermelhada provavelmente vem de moléculas que contêm enxofre ou fósforo. As nuvens mais baixas e invisíveis contêm hidrossulfeto de amônio.

Devido à presença de tempestades nas camadas mais profundas, é muito provável que essas camadas contenham nuvens compostas de vapor de água.

Estrutura interna

Dentro de Júpiter, hidrogênio e hélio estão na forma líquida, devido às altas pressões causadas por sua imensa força de gravidade e sua atmosfera espessa.

Em profundidades superiores a 15.000 quilômetros abaixo da superfície do líquido, os átomos de hidrogênio são tão comprimidos e seus núcleos tão próximos um do outro que os elétrons se separam dos átomos e entram na banda de condução, formando hidrogênio metálico líquido .

Modelos físicos sugerem que mais profundamente existe um núcleo rochoso composto de átomos pesados. Inicialmente, eles estimaram um núcleo de 7 massas terrestres, mas modelos mais recentes contemplam um núcleo com massa entre 14 e 18 massas terrestres.

É importante ter certeza se esse núcleo existe, porque a resposta depende se a teoria da formação planetesimal dos planetas é verdadeira.

Nesta teoria, os planetas são formados a partir de núcleos de partículas sólidas, dando origem a objetos sólidos pesados ​​maiores, que atuariam como núcleos de condensação gravitacional, que no decorrer de milhões de anos formariam planetas.

Magnetosfera de Júpiter

Devido ao intenso campo magnético de Júpiter, o planeta possui uma extensa magnetosfera, a tal ponto que, se não fosse invisível, seria vista no céu da Terra com um tamanho semelhante ao da Lua. 

Nenhum planeta no sistema solar ultrapassa Júpiter em termos de intensidade e extensão do campo magnético.

As partículas carregadas do vento solar ficam presas e giram em torno das linhas do campo magnético, mas flutuam ou se movem ao longo das linhas do campo.

À medida que as linhas magnéticas emergem de um pólo e se somam ao outro, as partículas carregadas ganham energia cinética e se concentram nos pólos, ionizando e estimulando os gases na atmosfera polar de Júpiter, com a conseqüente emissão de radiação luminosa.

Relacionado:  Betelgeuse: características, formação, estrutura e composição

Missões para Júpiter

Desde 1973, Júpiter é visitado por várias missões da NASA, a agência espacial americana responsável por programas de exploração espacial.

Missões como Pioneer 10 e 11, Galileo e Cassini estudaram os satélites de Júpiter. Dados preliminares indicam que alguns deles têm condições favoráveis ​​à vida e também para estabelecer bases com seres humanos.

A agência espacial americana NASA e a agência espacial europeia ESA têm novas missões para Júpiter entre seus planos, principalmente para estudar o satélite Europa em mais detalhes.

Pioneiro 

A Pioneer 10 foi a primeira sonda espacial a sobrevoar Júpiter em dezembro de 1973. Nesse mesmo ano, em abril, a sonda Pioneer 11 foi despachada, atingindo a órbita joviana em dezembro de 1974.

Nessas missões, foram tiradas as primeiras fotos em close de Júpiter e os satélites da Galiléia. O campo magnético do planeta e os cintos de radiação também foram medidos.

Viajante

Também lançadas em 1973, as missões Voyager 1 e Voyager 2 visitaram novamente o rei dos planetas no sistema solar.

Os dados coletados por essas missões forneceram informações extraordinárias e até então desconhecidas sobre o planeta e seus satélites. Por exemplo, o sistema de anéis de Júpiter foi detectado pela primeira vez e também foi descoberto que o satélite Io possui intensa atividade vulcânica.

Galileu

Foi lançado em 1995 para uma varredura de sete anos, mas a sonda teve sérios problemas com a antena principal. Apesar disso, ele conseguiu enviar informações valiosas sobre os satélites de Júpiter.

A missão descobriu oceanos subterrâneos na Europa e forneceu mais informações sobre os vulcões ativos de Io.

Galileu terminou quando a sonda de exploração caiu sobre Júpiter, para evitar a colisão e a conseqüente contaminação da superfície congelada da Europa.

Cassini

Em dezembro de 2000, a missão de Cassini / Huygens em Saturno obteve dados comparáveis ​​aos das missões Voyager, mas devido a melhorias tecnológicas, eles eram de qualidade muito melhor.

Novos horizontes

A caminho de Plutão , a sonda espacial New Horizons visitou o planeta Júpiter em 2007.

Juno

A mais recente das missões a Júpiter é a sonda espacial Juno, que entrou em órbita com o planeta em 5 de julho de 2016. A missão de Juno é o estudo da atmosfera joviana, bem como de sua magnetosfera e auroras.

Espera-se que esta missão forneça os dados necessários para determinar quais modelos principais são compatíveis com os dados existentes de Júpiter e, portanto, compare-os com os modelos que afirmam que esse núcleo não existe.

Curiosidades sobre Júpiter

-É o maior em diâmetro dos quatro planetas gigantes: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno .

-No volume ocupado por Júpiter, existem 1.300 planetas do tamanho da Terra.

– Júpiter tem uma massa maciça, é duas vezes e meia a soma das massas dos sete planetas restantes no sistema solar.

– Acredita-se que seu núcleo sólido tenha se formado apenas um milhão de anos após a formação do disco primordial de gás e poeira que deu origem ao sistema solar, 4,5 bilhões de anos atrás.  

-Júpiter é o planeta no sistema solar que tem o dia mais curto: seu período de rotação é de apenas 9 horas e 55 minutos.

-É o planeta mais radioativo do sistema solar, além da luz solar refletida por sua atmosfera, ele também fornece sua própria radiação, principalmente na faixa de infravermelho.

-Júpiter possui o maior satélite do sistema solar: Ganímedes, com um raio 1,5 vezes maior que o da Lua e 0,4 vezes o raio da Terra.

-80% de sua atmosfera é composta de hidrogênio, seguido de hélio, que contribui com 17%. O restante são outros gases, como vapor de água, metano, amônia e etano.

As nuvens de Júpiter são feitas de cristais de amônio que formam uma fina camada com cerca de 50 km de espessura. Mas a totalidade de sua atmosfera é da ordem de 20.000 km, sendo o mais espesso de todos os planetas do sistema solar.

-É o planeta que possui o maior e mais durável vórtice anticiclônico conhecido no sistema solar: a Grande Mancha Vermelha. Com mais de 300 anos de existência, seu tamanho é superior a dois diâmetros da Terra.

-Tem um núcleo extremamente denso de ferro, níquel e hidrogênio metálico líquido.

-Tem um campo magnético intenso capaz de produzir auroras permanentes.

-É o planeta solar com a maior aceleração devido à gravidade, que é estimada em 2,5 vezes a gravidade da Terra na extremidade de sua atmosfera.

– Pesquisas muito recentes indicam abundância de água na zona equatorial, com base em análises de dados da missão espacial Juno. Um relatório da NASA de 10 de fevereiro de 2020 na revista Nature Astronomy indica que 0,25% da atmosfera equatorial do planeta é composta de moléculas de água.

Referências

  1. Astrofísica e Física. Recuperado de: astrofisicayfisica.com
  2. Sementes, M. 2011.O Sistema Solar. Sétima edição. Aprendizado Cengage.
  3. Espaço. O maior planeta do nosso sistema solar. Recuperado de: space.com
  4. Wikipedia. Satélites de Júpiter. Recuperado de: es.wikipedia.org.
  5. Wikipedia. Júpiter (planeta). Recuperado de: es.wikipedia.org.
  6. Wikipedia. Júpiter (planeta). Recuperado de: en.wikipedia.org.

Deixe um comentário

Este site usa cookies para lhe proporcionar a melhor experiência de usuário. política de cookies, clique no link para obter mais informações.

ACEPTAR
Aviso de cookies