Jupiter: Planeta, jejíž gravitaci Slunce nemůže zcela nárokovat

Jupiter: Planeta, jejíž gravitaci Slunce nemůže zcela nárokovat

Technicky řečeno, každá planeta ve sluneční soustavě obíhá bod, který sdílí se Sluncem, ne přesný střed Slunce. Pro každou planetu kromě jedné tento bod stále leží uvnitř Slunce. Jupiter je výjimka: je jedinou planetou, jejíž těžiště se Sluncem leží mimo objem Slunce, asi 7% poloměru Slunce. Slunce je taženo do vlastní malé dráhy.

Tento jediný fakt vypovídá mnoho o tom, co je Jupiter: plynný obr s hmotností téměř 2,5krát větší než hmotnost všech ostatních planet sluneční soustavy dohromady, a přesto jen necelá tisícina hmotnosti Slunce, kolem kterého obíhá. Od doby, kdy neexistovala většina ostatních planet, formuje zbytek sluneční soustavy, a pět století poté, co Galileo poprvé zaměřil dalekohled na Jupiter, objevují kosmické sondy stále věci, které jí nikdy předtím nikomu neukazovaly.

Nejstarší planeta v sousedství

Předpokládá se, že Jupiter je nejstarší planeta sluneční soustavy, která seformed jen milion let po samotném Slunci a zhruba 50 milionů let před Zemí. Měla výhodu při shromažďování materiálu, a tato raná výhoda se rozmnožila: zatímco se skalnaté vnitřní planety stále montovaly, Jupiter již měl gravitační sílu ovlivňovat, jak se sdružovaly.

Být ranou masivní příchodem byla důležitá — gravitace Jupiteru pomohla určit, které stavební prvky zůstaly k vytvoření ostatních planet a které byly vymrštěny, což jej činí jedním z nejvlivnějších tvůrců konečné architektury naší sluneční soustavy.

Desetihodinový den na největší planetě

Navzdory své velikosti se Jupiter otáčí rychleji než kterákoli jiná planeta sluneční soustavy, vykonávajíc úplnou rotaci kolem své osy za necelých deset hodin — NASA ji stanovuje na přibližně 9,9 hodin, nejkratší den kteroukoli planetu. Svět 11krát širší než Země, který se otáčí tak rychle, má důsledky: rotace jej mírně zploští, takže Jupiter rovníkový poloměr je o 7% delší než jeho polární poloměr, vyboulení viditelné dokonce i malým dalekohledem.

Tato stejná rychlá rotace, spojená s vnitřním teplem planety, je součástí toho, co řídí divoké počasí v Jupiterově atmosféře — včetně jeho nejznámější vlastnosti.

Bouře, která může být starší než dalekohled

Velká Rudá skvrna je trvalá oblast vysokého tlaku v Jupiterově atmosféře, která vytváří největší anticyklonální bouři ve sluneční soustavě. Umístěná 22 stupňů na jih od rovníku planety, produkuje rychlosti větru až 496 km/h (308 mph) — srovnatelné s nejsilnějšími tornády kdy zaznamenanými na Zemi, s tím rozdílem, že tato bouře se nerozptyluje za minuty.

Nikdo nemůže s jistotou říci, jak je stará. Velká Rudá skvrna mohla existovat před rokem 1664, ale je také možné, že bouře viděná tehdy zeslábla a skvrna, kterou vidíme dnes, byla poprvé zpozorována až v roce 1830 a nebyla vážně studována až do výrazného vzhledu v roce 1879. V každém případě lidstvo ji nyní pozoruje více než století.

Naše první zblízka jsme viděli v roce 1979, kdy kosmická sonda Voyager 1, stále 9 200 000 km (5 700 000 mil) od Jupiteru, přenesla první detailní obrázek bouře. Od té doby se Velká Rudá skvrna viditelně změnila na velikosti. Časné pozorování v pozdním 19. století ji umisťovaly na přibližně 41 000 km (25 500 mil) na šířku; 3. dubna 2017 měřila 16 350 km (10 160 mil) na šířku — stále 1,3krát průměr Země, ale znatelně zmenšená, a 21. století pokračovalo v prokázání, že se její hlavní průměr zmenšuje.

Velká Rudá skvrna Jupiteru a okolní turbulentní mraky, vyfotografované kosmickou sondou Juno NASA
Velká Rudá skvrna a její turbulentní okolí, vyfotografované kosmickou sondou Juno NASA. Foto: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran, public domain, via Wikimedia Commons

Magnetické pole, které stíní Zemské

Magnetické pole Jupiteru je nejsilnější ze všech planet ve sluneční soustavě, s dipólovým momentem 4 170 gaussů (0,4170 mT), nakloněné 10,31° od osy rotace planety. Toto pole vytváří magnetosféru dostatečně velkou na ochranu největších měsíců planety před slunečním větrem a je natolik výkonné, že jeho radiové výboje byly detekovány ze Země již v roce 1955, kdy je Bernard Burke a Kenneth Franklin zachytili na frekvenci 22,2 MHz.

Více měsíců než kdo všechen skončil počítáním

Jupiter má 115 známých přirozených satelitů a tento počet se neustále zvyšuje s vylepšováním dalekohledů — z nich je pouze 16 větších než 10 km. Zbytek jsou především malé zachycené objekty, připomínka toho, kolik trosek může tak hmotná planeta gravitačně držet.

Čtyři z těchto měsíců jsou více než čtyři století slávní. V roce 1610 italský polyhistor Galileo Galilei objevil čtyři největší měsíce Jupiteru — nyní nazývané Galileovy měsíce — pomocí dalekohledu, v tom, co se považuje za první teleskopické pozorování měsíců jiných než našeho vlastního.

Tři světy, tři různé druhy extrémů

Čtyři Galileovy měsíce se ukázaly jako individuálně pozoruhodné. Ganymedes je největší a nejtěžší měsíc ve sluneční soustavě — dokonce větší než planeta Merkur, která má průměr 4 880 km (3 030 mil), přestože Ganymedes je jen 45 procent hmotnosti Merkura, protože velká část z toho je led spíše než skála.

Srovnání velikosti Země, Měsíce a Ganymeda
Ganymedes ve srovnání se Zemí a Měsícem. Foto: NASA/JPL - zpracoval Kevin Gill, public domain, via Wikimedia Commons

Io, nejnitřnější ze čtyř, je opačný druh extrému: s více než 400 aktivními vulkány je to nejgeologicky aktivnější objekt ve sluneční soustavě, neustále přetvářený slapovými silami, které na něj Jupiter a jeho sousední měsíce působí.

Vulkanická pára Pele na měsíci Jupiteru Io, která se zvedá nad povrch podobě deštníku
Vulkanická pára vybuchující z Io, nejgeologicky aktivnějšího měsíce ve sluneční soustavě. Foto: NASA/JPL/USGS, public domain, via Wikimedia Commons

Europa, nejmenší a nejméně hmotná ze čtyř, je na povrchu klidnější, ale možná zajímavější pod ním. Odhaduje se, že má vnější vrstvu vody o tloušťce asi 100 km (62 mil) — částečně zmrzlou v ledovou kůru, částečně tekutý oceán pod ní, uzavřený od vakua vesmíru.

Ledová, prasknutá povrch měsíce Jupiteru Europa
Ledová povrch Europy, formovaný oceánem, který se předpokládá pod kůrou. Foto: NASA / Jet Propulsion Lab-Caltech / SETI Institute, public domain, via Wikimedia Commons

Měřítko Jupiteru z něho udělalo magnet jak pro záměrné, tak neúmyslné návštěvníky. V červenci 1994 se kometa Shoemaker-Levy 9 střetla s planetou, čímž poskytla astronomům vzácný, přímý pohled na to, co se stane, když se kometa setkání s plynovým obrem.

Kosmické sondy také uskutečnily cestu úmyslně. Sonda Galileo byla 18. října 1989 dopravena na oběžnou dráhu Země vesmírným přivozem Atlantis během mise STS-34, a poté dosáhla Jupiteru 7. prosince 1995 po gravitačních asistenčních průletech Venuší a Zemí. Jeho příchod jej učinil první kosmickou sondou, která kdy obíhala vnější planetu — titul, který jej stále patří a misím, které ji následovaly, i po desítky let.

Zdroje