Frank van Hertrooij
Scivolemo 28 Novembro 2018
Pliaj artikoloj
Laŭ distanco al la Suno, Jupitero estas la kvina planedo kaj la unua el la gasgigantoj. Ĝia nomo, kiu venas de la Romia ĉefdio, certe estas taŭga, ĉar ĉio pri ĝi estas superlativa. Jupitero estas la plej granda planedo en la sunsistemo kun volumeno 1300 fojojn pli granda ol tiu de la Tero. Ĝia maso estas 2,5 fojojn tiom granda kiel tiu, de ĉiuj aliaj planedoj kombinite kaj kun 79, ĝi havas pli da lunoj ol ajna alia planedo. Pro la esploroj de pluraj robotaj spacmisioj, tiu listo de rekordoj nur kreskas, same kiel la listo de misteroj. Sendube, la planedo ĉiam havos novajn sekretojn por esplori, sed por nun jam estas interese vidi tion, kion oni jam scias.
Malbona vetero
Pro tio ke ĝi estas gasgiganto, Jupitero neniel aspektas kiel la Tero, aŭ la tersimilaj planedoj Merkuro, Venuso kaj Marso. Ĝi ne havas klaran surfacon, sed konsistas el dika atmosfero, kiu iĝas des pli densa ju pli profunde oni eniras. Kiam oni rigardas Jupiteron de ekstere, oni povas vidi la suprajn tavolojn de tiu atmosfero, kiuj konsistas el grandaj helaj kaj malhelaj zonoj kaj estas tute kovritaj je tempestoj. La plej granda el tiuj tempestoj estas pli granda ol latero. Ĝi nomiĝas ”la granda ruĝa makulo” kaj verŝajne estis unue observata en 1665, post kio ĝi neniam malaperis! Tiu bunta, sovaĝa atmosfero igas Jupiteron unu el la plej belaj objektoj en la sunsistemo.
La skalo de la atmosfero de Jupitero estas neimagebla. Kompreneble la Tero ankaŭ havas tempestojn kaj aliajn veterfenomenojn, sed tiuj estas kaŭzataj de malsamaj meĥanismoj, ol tiuj sur Jupitero. Surtere, grandaj tempestoj kreiĝas super la maro pro la varmo de la Suno. La diferenco de temperaturo kaŭzas ke la atmosfero ekmoviĝas kaj suĉas aeron kaj akvon supren. Kiam ĝi alproksimiĝas al kontinento tamen, la tempesto ne povas akiri sufiĉe da varma akvo kaj disfalas. Pro tio ke ili bezonas la varmon de la Suno, tropikaj tempestoj preskaŭ nur okazas en varmaj regionoj.
La unua diferenco kun la Tero estas ke Jupitero ne havas kontinentojn. Tio kaŭzas ke tempestoj ne tiom facile disfalas kiel surtere kaj klarigas kial la granda ruĝa makulo povis ekzisti dum pluraj jarcentoj. Alia granda diferenco inter la du estas la energifonto. Tersimilaj planedoj estas pli-malpli en ekvilibro kaj elsendas same multe da energio kiel varmon, kiel ili ricevas de la Suno. Pro la distanco, oni pensus ke Jupitero ne ricevus sufiĉe da sunlumo por havi tiom aktivan veteron, sed ankaŭ Jupitero mem produktas varmon. Kiam la eksteraj tavoloj de la planedo malvarmiĝas, la premo malgrandiĝas kaj la gaso falas suben. La moviĝo de tiu gaso tra la gravita kampo liberigas energion, kiu varmigas la planedon kaj mezureblas kiel infraruĝa radiado. La konsekvenco estas ke Jupitero neniam tiom malvarmiĝis kiel la tersimilaj planedoj. La kerno eĉ pli varmas ol la surfaco de la Suno! Pro ĉi tiu procezo, la planedo malgrandiĝas ĉirkaŭ 2cm jare kaj verŝajne ĝi estis duoble tiom granda kiam ĝi formiĝis. Estas ĉi tiu energio, kiu subtenas la Jupiteran vetersistemon kaj kaŭzas sennombrajn tempestojn. Pli etaj tempestoj povas kuniĝi kaj krei pli grandajn tempestojn, aŭ nuligi unu la alian kaj malaperi, kio kreas tre ĥaosan atmosferon.
Ekstremaj kondiĉoj kaj magneta kampo
Eĉ pli ekstremaj ol la atmosfero de Jupitero, estas tio, kio okazas sub ĝi. Jupitero konsistas plejparte el hidrogena gaso kaj iom da heliumo (ĉ. 23% laŭ maso) kun etaj kvantoj de multaj aliaj gasoj, kiuj kolorigas ĝin. Pli profunde, la premo kaj temperaturo iĝas tiom altaj ke la molekuloj kondutas sin tre nekutime. Tiom profunde ekzistas dika tavolo da likva hidrogeno, kies elektronoj ne plu apartenas al unu molekulo, sed libere moviĝas. Tiu eco igas la tiel nomatan metalan hidrogenon iomete kiel la parte likva metala kerno de la Tero. Kiam la planedo rotacias, ankaŭ tiu mantelo de likva hidrogeno moviĝas kaj kreas fortan magnetan kampon de la planedo. Ĝi estas ĉirkaŭ 20 000 fojojn tiom forta kiel tiu de la Tero kaj tiom grandas ke ĝi eĉ entenas la grandajn lunojn de la planedo. Pri kiel la kerno de Jupitero aspektas, oni ankaŭ ne certas. Analizoj de la gravita kampo de Jupitero kaj modeloj de planedoformado indikas ke sub tio, Jupitero verŝajne havas kernon el rokaj kaj glaciaj materialoj. La rando de la kerno laŭ estimoj devus havi temperaturon de ĉirkaŭ 36 000°C kaj premon inter 3 000 kaj 4 500 Gpa (29 milionojn da fojoj pli alta ol surtere)
La magneta kampo de Jupitero estas giganta. Se oni povus vidi ĝin en la ĉielo, ĝi estus pli granda ol la diametro de la Luno. La flanko for de la Suno eĉ tiom longas ke ĝi trairas la orbiton de Saturno. Kiam elektre ŝarĝitajn partiklojn kaptiĝas en tiu kampo, ili sekvas ĝin al la polusoj de la planedo. Tie ili eniras la atmosferon kaj trafas la molekulojn, donante al ili iom da energio. Tiu energio poste liberiĝas denove kiel lumo kaj kaŭzas la plej fortan polusan lumon en la sunsistemo. La lumo estas tiom forta ke la Hubble spacteleskopo povis vidi ĝin el Tera orbito, sed oni ankaŭ sendis la roboton Juno tien, kiu havis orbiton ĉirkaŭ la polusoj de la planedo kaj mezuris la magnetan kampon per instrumentoj specife kreitaj por tiu celo.
Pro tio ke la magneta kampo de la planedo tiom grandas, la objektoj ĉirkaŭe ne povas eskapi ĝin. Kiam la Pioneer 11 misio mezuris akran malmultiĝon de ŝarĝitaj partikloj en specifaj regionoj ĉirkaŭ Jupitero, tio eĉ estis uzata por krei la argumenton ke Jupitero havas ringojn kiel Saturno, sed tre maldikajn. Oni pensis ke la kaŭzo de la malofteco de ŝarĝitaj partikloj estis ke ringo da materio adsorbis ilin. Nur poste oni rekte observis la ringojn. Ankaŭ la kvar plej grandaj lunoj, pri kiu venos pli da informoj poste, troviĝas ene de la magneta kampo kaj ili ĉiuj interagas kun ĝi. La ŝarĝitaj partikloj trafas la surfacon kaj instigas ĥemiajn reagojn, kiuj kreas novajn partiklojn. La kampo ankaŭ funkcias iomete kiel rapidvojo inter la malsamaj lunoj kaj la planedo. Specife Ioo produktas multe da partikloj kiuj poste trafas aliajn lunojn, aŭ poluson de Jupitero. Kiam oni observas la polusan lumon de Jupitero, oni eĉ povas rekoni helan makulon, kiu korespondas kun la loko kie la partikloj de Ioo trafas la atmosferon. Ankaŭ la aliaj grandaj lunoj kreas tian makulon, sed tiu de Io, kiu plej proksimas al la planedo, estas multe pli klare videbla. La sola luno kiu mem havas magnetan kampon estas Ganimedo. Ĝi funkcias kiel eta magneto ene de la pli granda magneta kampo kaj specife gvidas la partiklojn al siaj polusoj, anstataŭ esti hazarde trafata.
Okdek mondoj en unu
Tiuj, kiuj planas ferion al Jupitero, ne bezonas seniluziiĝi pro la inferaj kondiĉoj sur la planedo. Jupitero havas 79 lunojn (el kiu 53 havas nomojn) kun la plej diversaj kvalitoj, el kiuj kelkaj pli similas al la Tero ol oni pensus. La plej granda el la lunoj, Ganimedo, estas pli granda ol la planedo Merkuro, sed ĝia maso estas malpli granda. Kune kun Io, Eŭropo kaj Kalisto, ĝi estis malkovrita en1610 de Galileo Galilei kaj videblas per simpla binoklo (Ili videblus nudokule se Jupitero ne estus tiom hela). Aspektas kvazaŭ Ganimedo estas dividita laŭ tektonikaj platoj, same kiel la Tero, sed ne estas pruvoj de aktuala geologia aktiveco. La surfaco estas kovrita de rokoj kaj akva glacio, sed oni pensas ke sube estas granda oceano el likva akvo. Kvankam Ganimedo estas malpli granda ol la Tero, ĝi havas multe pli da akvo, ĉar la oceano estas tiom profunda. Verŝajne ĝi estas ĉirkaŭ 100km, kio estas 10 fojojn pli profunda ol la plej profunda parto de la Teraj oceanoj. Oni scias pri la oceano parte pro la magneta kampo de la luno, kiu kreiĝas en la fandita metala kerno. La sala akvo interagas kun la magneta kampo, kio videblas kiam oni pristudas la polusan lumon de Ganimedo.
Io plej proksimas al la planedo kaj plej rapide rondiras. Pro tio ke ĝia orbito ne estas tute ronda, ĝi spertas malsaman gravitan forton en malsamaj partoj de la orbito. La fortoj estas tiom granda ke Ioo spertas severajn tajdojn. La solida surfaco povas eĉ leviĝi je 100 metroj. Tiu frotado liberigas multe da varmo, kio igis Ioon la plej vulkane aktivan astron en la sunsitemo. Laŭ estimoj la surfaco estas kovrita de ĉirkaŭ 400 aktivaj vulkanoj kaj pli ol 150 el ili estas konataj.
Eble la plej mistera luno de Jupitero estas Eŭropo, malgraŭ tio ke ĝi estas la plej eta el la Galileaj lunoj kaj aspektas kiel malpura neĝbulo. La surfaco estas kovrita de akva glacio kaj la tuta luno enhavas verŝajne dufoje pli da akvo ol la Tero. Estas okulfrape ke malkiel aliaj lunoj, Eŭropo ne havas grandajn videblajn kraterojn. Tio estas klarigebla per la fakto ke la surfaco estas geologie aktiva. Sub ĝi estas oceano el likva, sala akvo, kiu konstante refreŝigas la surfacon. La surfaco do estas juna, inter 20 kaj 200 milionoj da jaroj, kaj estas kovritaj de grandaj ŝiroj, kie la surfaco estas aktiva. Eŭropo estas tre grava celo por sciencistoj, pro tio ke ĝi estas inter la plej taŭgaj lokoj por ekstertera vivo en la sunsistemo. La subsurfaca oceano verŝajne ankaŭ havas subakvajn vulkanojn, kiuj similus al partoj de la oceanoj ĉi tie. Estontece, sciencistoj ŝatus sendi robotan mision al Eŭropo, kiu povus esplori la lunon kiel submarŝipo. Bedaŭrinde tio estas pli kompleksa projekto ol oni pensus. Unue oni frontu kontraŭ la teĥnikaj problemoj. Oni devus fosi tra kilometroj da glacio, funkcii en malvarma oceano kaj sukcesi sendi signalojn al la Tero.
La lasta el la grandaj lunoj de Jupitero estas Kalisto. Pro tio ke ĝia surfaco ne havas vulkanojn aŭ tektonikan aktivecon, ĝi estas ege malnova. Ĝi estas ĉirkaŭ 4 miliardoj da jaroj malnova, do preskaŭ same malnova kiel la sunsistemo mem. Dum epokoj ĝi estis trafata de meteorŝtonoj, kio klare videblas.
Amatora observado
Jupitero estas unu el la plej interesaj objektoj por komencantaj observantoj. Oni povas plej bone observi ĝin per teleskopo, sed oni jam vidas multajn detalojn per simplaj binokloj. Interesaj estas la koloritaj bendoj en la atmosfero kaj la kvar grandaj lunoj. Se oni observas dum pluraj vesperoj, oni povas facile vidi kiel la lunoj moviĝas. Tiun moviĝon Galileo Galilei uzis kiel pruvon por montri ke ne ĉio moviĝas ĉirkaŭ la Tero. Por trairi la planedon, Io bezonas 42,5 horojn, iom malpli ol du tagoj. Eŭropo bezonas 3,5 tagojn kaj Ganimedo 7 tagojn. La tri plej proksimaj lunoj influas unu la alian gravite, do ili devas moviĝi laŭ fiksaj rilatumoj (4:1, 2:1 kaj 1:1) por resti stabilaj. Kalisto malplej rapidas kaj bezonas iom malpli ol 17 tagojn. Ankaŭ indas observi kiam luno preteriras trans la planedo. Tiam oni povas vidi la ombron de la luno sur la surfaco de la planedo. Ĝenerale oni povas kontroli kiam tiaj transiroj okazas en astronomiaj jarlibroj aŭ per la interreto. Laste, oni povas observi kiel la lunoj reaperas de malantaŭ la planedo. Se la angulo ĝustas, la luno ankoraŭ estas en la ombro de la planedo, kio signifas ke ĝi subite aperas el nenio kiam ĝi eliras el la ombro. Oni esence rigardas lunan eklipson.
