Jowisz – dlaczego nazywany jest gazowym olbrzymem i co wiemy o jego pierścieniach?

● Jowisz to największa planeta Układu Słonecznego, która zbudowana jest głównie z gazów i lodu, stąd nazywany jest on „gazowym olbrzymem”. ● Jest 11 razy większy od Ziemi. Większa jest także jego objętość – o ponad 1300 razy od Ziemi. ● Jowisz posiada system niewyraźnych, zbudowanych z pyłu pierścieni. ● Jowisz posiada 80 księżyców. Największy z nich to Ganimedes.

Jowisz to piąta w kolejności planeta Układu Słonecznego i – jak twierdzą naukowcy – z łatwością dostrzegalna na niebie z Ziemi. Jowisz jest jednocześnie największą planetą – jego średnica wynosi 142 984 km. Jest on zatem 11 razy większy od Ziemi. Większa jest także jego objętość – o ponad 1300 razy od Ziemi oraz masa – dwa razy większa niż masa wszystkich planet, księżyców, komet i planetoid Układu Słonecznego. Okres, w jakim Jowisz okrąża Słońce, wynosi zaś 11 lat i 315 dni.

Jowisz znany był już w starożytności. Swoją nazwę zawdzięcza mitologicznemu bogowi światła i nieba – Jowiszowi, który był rzymskim odpowiednikiem greckiego Zeusa. Jednak dopiero nowożytne obserwacje przyniosły znaczące pogłębienie wiedzy na temat Jowisza. Zapoczątkował je w 1610 roku Galileusz, który za pomocą skonstruowanego przez siebie pierwszego teleskopu odkrył cztery największe księżyce planety. Obecnie znanych jest 80, choć nie wyklucza się istnienia następnych.

Jowisz razem z Saturnem, Uranem i Neptunem zaliczany jest do tzw. gazowych olbrzymów. Co to oznacza? Pojęcia zaczęto używać w drugiej połowie XX wieku w stosunku do planet, które nie mają stałej powierzchni – zatem nie można na nich stanąć tak, jak na powierzchni Ziemi. Zbudowane są one przede wszystkim z gazów i lodu. Procentowy udział struktur skalnych w stosunku do ich całkowitej masy jest zatem niewielki. 

Cechą gazowych olbrzymów, w tym i Jowisza, jest ponadto niewielkie jądro. Składa się ono z różnych pierwiastków i otoczone jest warstwą ciekłego metalicznego wodoru z dodatkiem helu. Rozciąga się on na blisko 78 proc. promienia planety. Warstwa zewnętrzna Jowisza złożona jest zaś głównie z wodoru cząsteczkowego. 

Charakterystyczna dla gazowych olbrzymów jest także gęsta atmosfera, która odbija dużą część padającego światła. Efektem tego zjawiska jest wysokie albedo, czyli stosunek ilości promieniowania odbitego do padającego. Atmosfera Jowisza składa się głównie z wodoru i helu, a także metanu, amoniaku, wody, śladowych ilości węgla, etanu, tlenu i siarki. Atmosferę Jowisza wyróżnia ponadto gruba warstwa chmur składających się z kryształów amoniaku i wodorosiarczku amonu. Cechą atmosfery Jowisza są także burze, w tym Wielka Czerwona Plama, czyli trwały antycyklon, oraz huragany, których występowanie potwierdziła misja NASA Juno z 2016 roku. 

System pierścieni Jowisza został odkryty w 1979 roku przez sondę kosmiczną Voyager 1. Nie jest on wprawdzie tak spektakularny jak system pierścieni Saturna, ale podobnie jak w przypadku Urana i Neptuna jest przedmiotem licznych badań astronomicznych. Pierścienie Jowisza są niewyraźne, zbudowane z drobnego pyłu. Ich system składa się z trzech głównych segmentów, tj. wewnętrznego – halo, jasnego pierścienia głównego oraz zewnętrznego pierścienia ażurowego. W literaturze można znaleźć także teorie, że zewnętrzny pierścień składa się w rzeczywistości z dwóch pierścieni – jeden osadzony jest na drugim. Przyjmując takie założenie, należy wskazać, że system pierścieni Jowisza składa się z czterech segmentów. 

Pierścień główny zbudowany jest z pyłu wyrzuconego na skutek uderzeń mikrometeorytów z księżyców Adrastei i Metis – materiał zamiast opaść na nie został bowiem najprawdopodobniej przechwycony przez orbitę Jowisza z uwagi na grawitację. W taki sposób tworzony jest także pierścień ażurowy. 

Pierścienie Jowisza mają kolor czerwony, co wynika głównie z wielkości cząsteczek pyłu. Pierścień wewnętrzny jest zaś niebieski lub neutralny.

Na uwagę zasługują także księżyce Jowisza, których gazowy olbrzym ma 80. Przy czym ostatni zaobserwowany w 2021 roku księżyc S/2003 J24 czeka na uznanie w oficjalnej publikacji. Cztery spośród nich są satelitami znacznych rozmiarów. Największy księżyc Jowisza to Ganimedes, który należy do tzw. księżyców galileuszowych. Jest on jednocześnie największym księżycem w całym Układzie Słonecznym. Ganimedes to księżyc zbudowany w dużej części z lodu, który posiada własne pole magnetyczne tworzące magnetosferę.