PARAMETRY I DANE ORBITALNE

Podobne dokumenty
Saturn. Voyager 2, 21 lipiec1981

Pola Magnetyczne w Układzie Słonecznym

Synteza jądrowa (fuzja) FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

ZAŁĄCZNIK 7 - Lotnicza Pogoda w pytaniach i odpowiedziach.

Budowa atmosfery ziemskiej. Atmosfera składa się z kilku warstw TROPOSFERA STRATOSFERA MEZOSFERA TERMOSFERA EGZOSFERA

Wiatry OKRESOWE ZMIENNE NISZCZĄCE STAŁE. (zmieniające swój kierunek w cyklu rocznym lub dobowym)

Fizyka układów planetarnych II. Uran i Neptun. Wykład 1

Śródroczny kurs żeglarza jachtowego 2016/2017

( W.Ogłoza, Uniwersytet Pedagogiczny w Krakowie, Pracownia Astronomiczna)

Zjawiska fizyczne. Autorzy: Rafał Kowalski kl. 2A

Teoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

ELEMENTY GEOFIZYKI. Atmosfera W. D. ebski

Układ Słoneczny Układ Słoneczny

Aktywność magnetosfery i zaburzenia w wietrze słonecznym.

O aktywności słonecznej i zorzach polarnych część I

Od Wielkiego Wybuchu do Gór Izerskich. Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny UWr Zakład Fizyki Słońca CBK PAN

Analiza spektralna widma gwiezdnego

Rotacja. W układzie związanym z planetą: siła odśrodkowa i siła Coroilisa. Potencjał efektywny w najprostszym przypadku (przybliżenie Roche a):

Zorza polarna- zjawisko świetlne obserwowane w górnej atmosferze w pobliżu biegunów

Falowanie czyli pionowy ruch cząsteczek wody, wywołany rytmicznymi uderzeniami wiatru o powierzchnię wody. Fale wiatrowe dochodzą średnio do 2-6 m

Jak możemy obliczyć odległość burzy od Nas? W jaki sposób możemy ocenić, widząc błyskawicę i słysząc grzmot jak daleko od Nas uderzył piorun? Licząc s

GEOGRAFIA PROGRAM RAMOWY klasa I GIMNAZJUM

Układ słoneczny, jego planety, księżyce i planetoidy

Układ Słoneczny. Powstanie Układu Słonecznego. Dysk protoplanetarny

1. Obserwacje nieba 2. Gwiazdozbiór na północnej strefie niebieskiej 3. Gwiazdozbiór na południowej strefie niebieskiej 4. Ruch gwiazd 5.

Andrzej Jaśkowiak Lotnicza pogoda

Fizyka układów planetarnych. Wenus. Wykład 3

PIONOWA BUDOWA ATMOSFERY

Chmury obserwowane w atmosferze, zbiorowiska unoszących się w powietrzu cząstek w postaci kropelek wody lub kryształków lodu albo ich mieszaniny.

Układ Słoneczny. Pokaz

14R2 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - II POZIOM ROZSZERZONY

Układ Słoneczny. Szkoła Podstawowa Klasy IV VI Doświadczenie konkursowe nr 2

Ściąga eksperta. Skład i budowa atmosfery oraz temperatura powietrza. - filmy edukacyjne on-line Strona 1/5

Menu. Badania temperatury i wilgotności atmosfery

Ściąga eksperta. Wiatr. - filmy edukacyjne on-line

Zapisy podstawy programowej Uczeń: 2. 1) wyjaśnia cechy budowy i określa położenie różnych ciał niebieskich we Wszechświecie;

Praca domowa nr 2. Kinematyka. Dynamika. Nieinercjalne układy odniesienia.

ENCELADUS KSIĘŻYC SATURNA. Wojciech Wróblewski Źródło: en.wikipedia.org

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego zadania fizyka, wzory fizyka, matura fizyka

Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2

ZAŁĄCZNIK 17 Lotnicza Pogoda w pytaniach i odpowiedziach

Grawitacja - powtórka

Budowa Galaktyki. Materia rozproszona Rozkład przestrzenny materii Krzywa rotacji i ramiona spiralne

W poszukiwaniu życia pozaziemskiego

Ewolucja w układach podwójnych

Budowa i ewolucja gwiazd I. Skale czasowe Równania budowy wewnętrznej Modele Diagram H-R Ewolucja gwiazd

Wstęp do astrofizyki I

Układ słoneczny. Rozpocznij

25 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII POZIOM ROZSZERZONY. (od początku do prądu elektrycznego)

1. Odpowiedź c) 2. Odpowiedź d) Przysłaniając połowę soczewki zmniejszamy strumień światła, który przez nią przechodzi. 3.

24 godziny 23 godziny 56 minut 4 sekundy

Słońce i jego miejsce we Wszechświecie. Urszula Bąk-Stęślicka, Marek Stęślicki Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego

Wykład 5 Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego

Cząstki elementarne z głębin kosmosu

Pasmowa teoria przewodnictwa. Anna Pietnoczka

Sprawdzian Na rysunku przedstawiono siłę, którą kula o masie m przyciąga kulę o masie 2m.

Higrometry Proste pytania i problemy TEMPERATURA POWIETRZA Definicja temperatury powietrza energia cieplna w

14 POLE GRAWITACYJNE. Włodzimierz Wolczyński. Wzór Newtona. G- stała grawitacji 6, Natężenie pola grawitacyjnego.

Budowa atmosfery ziemskiej. Atmosfera składa się z kilku warstw TROPOSFERA STRATOSFERA MEZOSFERA TERMOSFERA EGZOSFERA

Tomasz Mrozek 1,2, Sylwester Kołomański 1 1. Instytut Astronomiczny UWr 2. Zakład Fizyki Słońca CBK PAN. Astro Izery

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej?

4. Ruch obrotowy Ziemi

Tworzenie protonów neutronów oraz jąder atomowych

Projekt z meteorologii. Atmosfera standardowa. Anna Kaszczyszyn

Budowa i ewolucja gwiazd I. Skale czasowe Równania budowy wewnętrznej Modele Diagram H-R Ewolucja gwiazd

PROSZĘ UWAŻNIE SŁUCHAĆ NA KOŃCU PREZENTACJI BĘDZIE TEST SPRAWDZAJĄCY

Oddziaływanie podstawowe rodzaj oddziaływania występującego w przyrodzie i nie dającego sprowadzić się do innych oddziaływań.

Ściąga eksperta. Ruch obiegowy i obrotowy Ziemi. - filmy edukacyjne on-line. Ruch obrotowy i obiegowy Ziemi.

LX Olimpiada Astronomiczna 2016/2017 Zadania z zawodów III stopnia. S= L 4π r L

Praca kontrolna semestr IV Przyroda... imię i nazwisko słuchacza

ETAP II. Astronomia to nauka. pochodzeniem i ewolucją. planet i gwiazd. na wydarzenia na Ziemi.

EFEKT CIEPLARNIANY. Efekt cieplarniany występuje, gdy atmosfera zawiera gazy pochłaniające promieniowanie termiczne (podczerwone).

2. Pogoda i klimat sprawdzian wiadomości

PODSTAWOWE POJĘCIA I PRAWA CHEMICZNE

Grawitacja + Astronomia

Wnikanie ciepła przy konwekcji swobodnej. 1. Wstęp

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

Parametry i dane orbitalne

Magnetyzm. Magnetyzm zdolność do przyciągania małych kawałków metalu. Bar Magnet. Magnes. Kompas N N. Iron filings. Biegun południowy.

Sprawdzian 2. Fizyka Świat fizyki. Astronomia. Sprawdziany podsumowujące. sin = 0,0166 cos = 0,9999 tg = 0,01659 ctg = 60,3058

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

Astronomia. Znając przyspieszenie grawitacyjne planety (ciała), obliczyć możemy ciężar ciała drugiego.

Pozorne orbity planet Z notatek prof. Antoniego Opolskiego. Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny UWr Zakład Fizyki Słońca CBK PAN

Wstęp do Geofizyki. Hanna Pawłowska Instytut Geofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski

14-TYP-2015 POWTÓRKA PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII ROZSZERZONY

Meteorologia i Klimatologia Ćwiczenie IV. Poznań,

Testy Która kombinacja jednostek odpowiada paskalowi? N/m, N/m s 2, kg/m s 2,N/s, kg m/s 2

ARKUSZ 1 POWTÓRZENIE DO EGZAMINU Z CHEMII

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 5 Poziom podstawowy

Liceum dla Dorosłych semestr 1 FIZYKA MAŁGORZATA OLĘDZKA

To ciała niebieskie o średnicach większych niż 1000 km, obiegające gwiazdę i nie mające własnych źródeł energii promienistej, widoczne dzięki

Podstawy fizyki wykład 5

W poszukiwaniu nowej Ziemi. Andrzej Udalski Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego

Wyznaczanie długości i szerokości geograficznej z obserwacji astronomicznych.

1. Skład i budowa atmosfery

Wyznaczanie długości i szerokości geograficznej z obserwacji astronomicznych.

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM Fizyka Poziom rozszerzony. Listopad 2015

dr Dariusz Wyrzykowski ćwiczenia rachunkowe semestr I

Ruch obiegowy Ziemi. Ruch obiegowy Ziemi. Cechy ruchu obiegowego. Cechy ruchu obiegowego

KLUCZ PUNKTOWANIA ODPOWIEDZI

Transkrypt:

Jowisz

PARAMETRY I DANE ORBITALNE

Parametry Jowisza Masa 1 898.6 10^24 kg 31 783% MZ Gęstość 1 326 kg/m^3 24% GZ Promień równikowy (1 bar) 71 492 km 1 120% RZ Promień biegunowy 66 854 km 1 051% BZ g na powierzchni(1 bar) 23.12 m/s^2 236.4% gz Prędkość ucieczki 59.5 km/s 532% vz GM 126.686 10^6 km^3/s^2 31 780% Z Nasłonecznienie 50.50 W/m^2 3.7% NZ Temperatura pow. (1 bar) 165 K Ilość naturalnych satelitów - 67, system pierścieni.

Parametry orbitalne Średnia odległość Perihelium Aphelium 5.204 AU 740.52 10^6 km 816.62 10^6 km Mimośród 0.0489 Nachylenie Okres orbitalny (syderyczny) Okres obrotu (syderyczny) Nachylenie osi obrotu Długość dnia 1.304^o 4 332.589 d = 11.862 lata 9.9250 h 3.13^o 9.9259 h

Gwiazda: Brązowy karzeł? zbudowany głównie z wodoru i helu posiada wewnętrzne źródło energii ma konwektywne wnętrze (przynajmniej część) Planeta: niska temperatura powierzchni i wnętrza pobiera energię słoneczną w atmosferze wyraźnie chmury o cechach meteorologicznych zarówno podobnych jak i różniących się od chmur planet grupy ziemskiej

ATMOSFERA

Dane podstawowe Średnia temperatura ~ 129 K Temperatura na poziomie 1 bara ~165 K Gęstość na poziomie 1 bara ~ 0.16 kg/m^3 Prędkość wiatrów: do 150 m/s (540 km/h) - dla szerokości < 30^o do 40 m/s (150 km/h) - dla szerokości > 30^o 1 atmosfera to ciśnienie słupa powietrza (na Ziemi) na poziomie morza. 1 atmosfera =760 mm słupa rtęci = 1.01325 *10^5 Pa = 1.01325 bara Przy czym 1 Pa=1N/m^2

Skład atmosfery Głównie: molekularny wodór H_2 89.8% hel He 10.2% Śladowe ilości: metanu CH_4 amoniaku NH_3 deutero-wodoru HD etanu C_2H_6 wody oraz lodu amoniakowego lodu wodnego, CO, PH_3 (fosfina), acetylenu C_2H_2, cianowodoru HCN (wyładowania)

Struktura atmosfery

Struktura atmosfery Rozciąga się od poziomu 1 bara na około 5000 km wzwyż

Pasmowa struktura atmosfery

Ruch pasmowy atmosfery Szybkość wiatrów L H

Rotacja a prędkość wiatrów 9h55m30s 9h55m40s 120 m/s (1 bar) do 170 m/s (5 i więcej barów) Wiatry generowane raczej przez konwekcję 9h50m30s <- od 1831 roku <- WOS (od 1938, w 1998 dwa w jeden, w 2000 tylko 1,biały - lód, gaz amoniakalny, brąz - brak amoniaku, obszar o niższym ciśnieniu)

Zmienność struktur pasmowych 2009 2010

Struktura pasmowa biegun południowy i północny (Cassini)

Huragany biegunów północnego (lewa strona) i południowego (prawa) - Juno 2017

Struktury pomiędzypasmowe

Dżety atmosferyczne Zdjęcia w bliskiej podczerwieni (757nm) w odstępie 9 godzin Galileo 5.11.1996 prędkość 128m/s (410 km/h)

Niestabilność Kelvina Helmholtza

NADWYŻKA PROMIENIOWANIA

Nadwyżka promieniowania mechanizm Kelvina-Helmholtza Zdjęcia Jowisza w podczerwieni (po lewej ) i świetle widzialnym. Jowisz w podczerwieni promieniuje 1.6 razy więcej ciepła niż otrzymuje od Słońca. Dodatkowe ciepło powstaje w wyniku działania mechanizmu Kelvina-Helmholtza polegającego na oziębianiu powierzchni planety lub gwiazdy wskutek czego ciśnienie w jej zewnętrznych warstwach maleje i tym samym jej rozmiary się zmniejszają. Tempo kurczenia się Jowisza oszacowano na 2cm/rok. (Jowisz pierwotny był dużo cieplejszy i niemal dwukrotnie większy).

Powstawanie cyklonów i antycyklonów

Fale Rossby ego produkujące cyklony i antycyklony Na Ziemi powstają na granicy zimnych i ciepłych mas powietrza na wysokich szerokościach geograficznych (zaznaczony na biało przepływ mas na rysunku, oraz pasmo chmur na zdjęciu). Rozwijające się meandry z czasem ulegają oderwaniu i na skutek siły Coriolisa przeistaczają się w cyklony (antycyklony) unosząc zimne (ciepłe) powietrze ku równikowym szerokościom geograficznym. http://www.fccj.info/gly1001/animations/chapter18/jetrossby.html

Cyklony Jowiszowe

Największy antycyklon Czerwona Plama od 1880 ciemno-czerwony kolor, zmienny, przechodzący w róż, a nawet w szary lub kompletnie znikający (dziura plamy czerwonej)zależnie od ilości PH_3 Rozmiary zmieniają się od 10000-14000km N-S 24000-40000kmW-E Libracja w długości (180^o, i szerokości (2000km, 90dni) Masy rotują przeciwnie do wskazówek zegara z okresem 7-dniowym, antycyklon

Centrum spokojne ale wokół niego wiatry osiągają ponad 400km/h

Czerwona plama Układ wysokiego ciśnienia powstający w troposferze Jowisza, głęboko poniżej poziomu chmur Centrum ma niższą temperaturę, amoniak wynoszony w górę ulega kondensacji i tworzy gęste chmury <-- wiatry wstępujące <-- spokojniejsze wiatry zstępujące, mniej chmur Ciśnienie 0.25 bara

Zmiejszanie się czerwonej plamy

Nowa czerwona plama owal BA do listopada 2005 był biały, w grudniu 2005 zbrązowiał, w marcu 2006 przybrał kolor Wielkiej Czerwonej Plamy 5.05.2006

Czerwiec- lipiec 2008

6 kwiecień 2017 - Hubble

Ciemna plama (Cassini, 2000) biegun północny Plama płaska powstała w stratosferze może efekt uboczny zórz polarnych wysokoenergetyczne elektrony rozbijają cząsteczki CH4, przekształcając je w acetylen C2H2. Acetylen reaguje z wyższymi węglowodorami budując skomplikowane cząsteczki które mogą kondensować tworząc ciemne krople. http://www.space.com/36430-jupiter-has-a-great-cold-spot.html

Gorące plamy efekt działalności fal Rossby ego 34000-11000 km https://www.youtube.com/watch?v=pjppkgxopio

Próbnik Probe 7.12.1995

głęboka atmosfera (100-150km) jest sucha, dobrze przemieszana i konwekcyjna -143C 152C NH_4SH wodorosiarczek amonu

Silne wiatry błyskawice w odległości 1 pr Z, widoczne raczej w zakresie radiofal

ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE CHMURY

amoniakowe wodorosiarczku amonu wodne (burzowe) mgły Rodzaje chmur

Metoda porównywanie obrazów optycznych i radiowych

Chmury amoniakowe i wodorosiarczku amonu

Chmury burzowe

Chmura burzowa-1000km szerokości, wyższa od innych o 25 km, bardzo głęboka (50 km poniżej otaczających chmur) dolne warstwy - chmury wodne (ciśnienie 5 barów), górneamoniakalne (Galileo 1996)

34.4,16.1 23.4,27.6 8.6,15.6 Ekspozycja 90 sek 100x jaśniejsze niż na Ziemi ctober, 1997

Miejsca występowania wyładowań atmosferycznych Dane z obserwacji dokonanych przez sondę Galileo ze zdjęć wykonanych po nocnej stronie. Zliczenia chmur, w których zachodzą wyładowania (słupki) przedstawione są łącznie z wykresem zonalnych zmian prędkości wiatrów. Najwięcej wyładowań w pasach między równoleżnikami 40-60 stopni, tam gdzie wiele cyklonów. Chmury burzowe małe, bardzo jasne, o dużej wilgotności

Mgły stratosferyczne (315, 60) (295, 60) Amoniak w górnych warstwach stratosfery pod wpływem światła słonecznego tworzy hyrdrazynę N2H4, która zamarza w postaci drobniutkich cząsteczek lodu tworząc mgłę.

Mgły stratosferyczne W rejonach biegunowych o 50 km wyższe - wywołane przez cząsteczki magnetosfery które bombardują wysoką atmosferę w tych regionach Na niskich i średnich szerokościach - wywołane reakcjami fotochemicznymi

Budowa wnętrza

Wnętrze Jowisza

jądro - najprawdopodobniej skaliste, o masie w przedziale od 12-45 mas Ziemi (temperaturę szacuje się na około 35700C, ciśnienie od 3-4.5 10^12 Pa) warstwa metalicznego wodoru rozciągająca się na ponad połowie długości promienia Jowisza. Metaliczny wodór to wodór, w którym przy ciśnieniu rzędu 10^11 Pa dochodzi do uwspólnienia wszystkich elektronów. Taki wodór uzyskuje własności metaliczne: świetnie przewodzi elektryczność i jest zupełnie nieprzejrzysty dla fotonów. warstwa molekularnego wodoru i helu, początkowo płynnego a następnie wraz ze spadkiem ciśnienia gazowego. Wodór gazowy istnieć może dopiero od ciśnień rzędu 10^6 Pa

Magnetosfera

Magnetosfera Nachylenie osi dipola Moment dipolowy Typowa magnetopauza 9.6^o (biegunowość SN) 20 000 razy większy niż ziemski 80 RJ ~ 6 000 000 km Efekt dynama wewnątrz oceanu metalicznego wodoru Maksymalnie rozciągnięta magnetosfera dzięki: silnemu polu planety szybkiej rotacji dużej odległości heliocentrycznej planety

https://www.missionjuno.swri.edu/media-gallery/magnetosphere

Rozmiary magnetosfery do 80 RJ po stronie dziennej, po nocnej: szerokość 300-400 RJ długość ponad 3000 RJ plazma złożona ze Zjonizowanych atomów wodoru i helu, zasilana przez Io w jony siarki, tlenu i sodu. (Io - 5.9RJ uwalnia w ciągu sekundy 1 tonę dwutlenku siarki)

Plazmosfera pasy van Allena nowy pas radiacyjny (Galileo) między pierścieniami Jowisza a górną atmosferą (promieniowanie 10x silniejsze niż w pasach Van Allena) wysokoenergetyczne jony helu nieznanego pochodzenia

Torus Io plazma składająca się ze zjonizowanej siarki (obserwacje z powierzchni Ziemi)

Oddziaływanie Io z magnetosferą Jowisza

Zorze dochodzą do 60^o szerokości głównie atomy i jony H i He

Prądy w magnetosferze

Dźwięki magnetosfery zewnętrzna magnetosfera fala uderzeniowa błyskawica

Literatura http://missionjuno.swri.edu/#/jupiter http://solarsystem.nasa.gov/galileo/index.cfm