Юпітер, п'ята по відстані від Сонця велика планета Сонячної системи, астрономічний знак .
Загальні відомості. Ю. — найбільша з планет-гігантів. Відомий з давніх часів. Рухається довкола Сонця на середній відстані 5,203 а . е . (778 млн. км. ). Ексцентриситет орбіти 0,048, нахил плоскості орбіти до плоскості екліптики 1,3°. Повний зворот довкола Сонця Ю. здійснює за 11,862 роки, рухаючись з середньою швидкістю 13,06 км/сек . Середній синодичний період звернення 399 сут . За 12 років Ю. обходить все піднебіння уздовж екліптики і в протистоянні видний як ледве жовтувата зірка — 2,6 зоряної величини; поступається в блиску лише Венері і Марсу під час великого протистояння. Видимий диск Ю. має форму еліпса, осі якого в середньому протистоянні видно під кутом 45,5'''' і 43,7''''. У з'єднанні з Сонцем Ю. має кутові розміри на 1 / 3 менше, а блиск на 0,84 зоряної величини слабкіший, ніж в протистояннях. Візуальне альбедо Ю. рівне 0,67.
Екваторіальний діаметр Ю. дорівнює 142600 км. , полярний, — 134140 км. ; стискування Ю. (1: 15,9) обумовлено швидким його осьовим обертанням. Період обертання поблизу екватора складає 9 ч 50 мін 30 сік ( P I), а на середніх широтах — 9 ч 55 мін 40 сік ( P II). Об'єм Ю. перевершує об'єм Землі в 1315 разів, а маса — в 318 разів. Маса Ю. складає 1: 1047,39 долю Сонця. Середня щільність (1,33 г/см 3 ) мало відрізняється від середньої щільності Сонця. Прискорення сили тяжіння на полюсі Ю. дорівнює 27,90 м/сек 2 , на екваторі — 25,90 м/сек 2 : відцентрове прискорення на екваторі — 2,25 м/сек 2 . Параболічна швидкість (швидкість втечі) на поверхні. Ю. дорівнює 61 км/сек . Всі геометричні, механічні і фізичні характеристики вказані за даними на 1974. Відомості про Ю. і його супутниках були значно збагачені результатами вимірів і спостережень, отриманими американськими автоматичними міжпланетними станціями «Піонер-10» (1973) і «Піонер-11» (1974).
Атмосфера Ю. Спостережувана поверхня Ю. складається з хмар і інших атмосферних утворень і пересічена багаточисельними темними смугами (поясами), розділеними світлими зонами, розташованими паралельно екватору, який нахилений всього лише на 3°04'' до плоскості орбіти Ю. Полоси мають всіляке забарвлення і складну структуру, яка постійно змінюється. Особливо мінливий вигляд Південних і Північних екваторіальних смуг, які часом зникають, а потім відновлюються з циклічністю, що намічається близько 4 років. Дуже вузька екваторіальна смуга також незрідка стає невидимою. Приполярні ж області порівняно стійкі.
Кількість тепла, що приходить від Сонця на одиницю площі Ю., складає 51.0 Вт/м-код 2 , тобто в 27 разів менше, ніж на одиницю площі Землі. Така кількість тепла здатна нагрівати поверхню Ю. до температури (рівноважною) 110 К. Между тим прямі виміри як наземними засобами, так і з допомогою космічних зондів вказують на температуру до 145 До по вимірах інфрачервоного випромінювання Ю. і на вищі значення — до 170 До в сантиметровому радіодіапазоні. У окремих місцях темних смуг інфрачервоне випромінювання в дуже довгих хвилях приводить до значень температури від 200 до 270 К. Рекордно висока температура 310 До. була виявлена в одній темній плямі (6 х 12 тис. км. ) поблизу екватора. Така температура може бути обумовлена лише потоком тепла з надр планети, що перевищує потік, що приходить від Сонця, в 2 рази.
В хмарній структурі Ю. існують більш менш постійні утворення, прикладом яких служить Велика червона пляма (БКП), розташована на широті біля 22° в Південній тропічній зоні. БКП має форму овалу завдовжки до 40000 км. і шириною близько 13000 км. . Колір його — червоний, але бувають роки, коли воно лише насилу виділяється на білому фоні зони. Ефекти обертання і вертикальні рухи в атмосфері у поєднанні з різними рівнями хмар обумовлюють складну залежність видимих систематичних рухів на різних видаленнях від екватора. Періоди обертання P I і P II лише в середньому описують обертання атмосфери Ю. Насправді ж систематичні направлені вітри, що діють в тій або іншій смузі або зоні, приводять до значень періоду обертання, що сильно відрізняються.
Хімічний склад атмосфери Ю. визначається спектроскопічно. По сильних смугах поглинання раніше всього в атмосфері Ю. були виявлені метан Ch 4 і аміак Nh 3 . Пізніше по слабких смугах в інфрачервоної області спектру був виявлений молекулярний водень H 2 , потім пари води H 2 O, молекули ацетилену C 2 H 2 , етану C 2 H 6 , фосфіна Ph 3 і, нарешті, окисли вуглецю CO.
Темні смуги Ю. мають аерозольну природу і складаються з часток діаметром 0,2—0,3 мкм . Над рівнем, де атмосферний тиск складає 1 атм (до нього відносяться приведені вище геометричні розміри Ю.), розташовуються кристали аміаку. Декілька нижче за цей рівень знаходяться тверді частки полісульфідов, ще нижче — крижані кристали води і, нарешті, на 60 км. нижче за цей рівень — зважені краплі розчину аміаку у воді.
Внутрішня будова Ю. Існують декілька моделей будови Ю. при різних припущеннях про його хімічний склад. Унаслідок великої сили тяжіння на Ю. тиск газів зростає з глибиною дуже швидко і вже на відстані 10 тис. км. від поверхні стає настільки великими, що переважаючий газ (водень) змінює свій стан і переходить з нормальної молекулярної фази в металеву. Із зростанням температури у міру наближення до центру планети металевий водень розплавляється (температура поблизу центру Ю. наближається до 20 000 До при тиску порядка 100 млн. атм і щільність 20—30 г/см 3 ). У деяких моделях Ю. передбачається існування шару льоду (H 2 O) значної товщини, але лише поблизу поверхні, де температура невисока.
Очевидно, Ю. має тверду оболонку порівняно недалеко від поверхні. Припущення про існування такої оболонки могло б пояснити магнітне поле, що жорстко обертається разом з планетою, і неоднорідності теплових потоків, що виявляються в багаточисельних деталях смуг і особливо в тривало існуючих БКП, що обертаються майже з тим же періодом, що і магнітне поле Ю.
Магнітне поле Ю. виявляється по сильному радіовипромінюванню, особливо інтенсивному в дециметровому і декаметровом діапазонах. Дециметрові хвилі виходять з навколопланетного простору і є синхротронним випромінюванням електронів, захоплених магнітосферою Ю. у радіаційні пояси, подібні земним. Декаметровоє випромінювання (на хвилі 7,5 м-коду ) має характер шумових бурь, що тривають від декількох годинників до декількох хвилин. Випромінювання направлене і виходить з певних малих ділянок поверхні Ю. Із повторюваності радіосплесків витікає, що їх джерела обертаються з періодом P III = 9 ч 55 мін 30 сік . З періодом P III змінюється також дециметрове випромінювання. Саме цей період приписують обертанню твердого шару, власне створюючого поверхню Ю. Прірода твердого шару Ю. поки що (70-і рр.) неясна. Його верхній кордон повинен знаходитися поблизу видимої поверхні, нижній же кордон може бути розташована там, де металевий водень переходить від твердої фази до рідкої. На цьому кордоні і в глибині рідкого ядра виникають електричні струми, що є причиною магнітного поля Ю. Напряженность магнітного поля Ю. 4 е. Напрям магнітній осі Ю. складає кут біля 10° з його віссю обертання.
Магнітосфера Ю. має дуже великі розміри. У найближчих до планети областях (до 20 радіусів) вона має явно виражений дипольний характер і містить радіаційні пояси, в яких рухаються захоплені полемо електрони, що володіють енергією понад 6 Мев . Їх взаємодія з полем породжує дециметрове синхротронне випромінювання, У віддаленіших областях середня магнітосфера тягнеться до 60 планетних радіусів і деформована обертанням. Тут можливі плазмові виділення і коливання, випромінюючі в декаметровом діапазоні. Ще далі, до 90—100 планетних радіусів, знаходиться зовнішня магнітосфера, що тягнеться до магніто-паузі, розміри якої мінливі. З нічного боку вона тягнеться за орбіту Сатурну. Все 5 найближчих до Ю. його супутників постійно охоплені середньою магнітосферою. Найближчий великий супутник — Іо володіє, мабуть, своїм магнітним полем і істотно впливає на частоту радіосплесків Ю.
Супутники. Відомі 13 супутників Ю. Последній з них Юпітер XIII, відкритий в 1974. Перші 4 найбільших супутника були відкриті Р. Галілеєм в 1610. П'ятий супутник — Юпітер V, відкритий в 1892, майже три століття опісля, — самий близький до планеті, він віддалений від планети всього лише на 2,54 екваторіальних радіусу Ю. Все ці супутники рухаються практично по кругових орбітах, плоскість яких збігається з плоскістю екватора Ю. Іх періоди звернення — від 12 ч в Юпітера V до 16,8 сут в Юпітера IV. Всі останні супутники Ю., відкриті в 20 ст, віддалені від планети на великі відстані. У 1976 були заново затверджені назви супутників. Майже всі вони узяті з міфології серед персонажів, так або інакше пов'язаних з діяльністю Юпітера (перші 4 супутники були названі ще Галілеєм). Нижче приведені назв.(назва) супутників; у дужках дані їх радіуси в км. і видимі зоряні величини в протистоянні (1976):
I — Іо (1820; 4,9); II — Європа (1530; 5,3); III — Ганімед (2610: 4,6); IV — Каллісто (2450; 5,6); V — Амальтея (120; 13); VI — Гамалія (~ 80; 14,2); VII — Елара (~ 50; 17); VIII — Пасифея (~12; 18); IX — Синопа (~10; 18,6); Х — Лізіфоя (~8; 18,8); XI — Карма (~9; 18,6); XII — Ананке (~8; 18,7); XIII — Леда (~5; 20).
Чотири галілєєвих супутника по розмірах своїм наближаються до планет (Ганімед і Каллісто більше Меркурія). Періоди їх осьового обертання і звернення довкола Ю. збігаються. Середня щільність більша, ніж в Ю.: 2,89; 3,20; 2,07 і 1,54 г/см 3 . Всі вони мають низьку температуру, близьку до рівноважної. Їх альбедо досить високе, але нижче, ніж в Ю., що вказує швидше на особливості поверхні, чим на наявність потужної атмосфери. Дійсно, радарні і інфрачервоні спостереження дозволили встановити, що поверхня їх складена з льоду або суміші льоду і скель, т. до. отмечаются значні нерівності. «Піонер-10» і «Піонер-11» сфотографували Ганімеда зблизька, причому були виявлені стійкі темні і світлі утворення. Іо має атмосферу і значну іоносферу. По близькому збігу плоскості перших п'яти супутників з плоскістю екватора Ю. можна вважати, що ці супутники утворилися одночасно з планетою з одного згустка первинної речовини. Що стосується останніх супутників, то вони швидше за все у минулому були астероїдами і були захоплені Ю.
Літ.: Мороз Ст І., Фізика планет, М., 1967; Фізичні характеристики планет-гігантів, А.-А., 1971; Жарків Ст Н., Внутрішня будова Землі, Місяця і планет, М., 1973; Долгинов Ш. Ш., Магнетизм планет, М., 1974; Мартинов Д. Я., Планети. Розв'язані і невирішені проблеми, М., 1970; «3емля і Всесвіт», ст. і нотатки про Ю. за. роки 1974—77.
