gov-civil-vilareal.ptHé, platte aardbewoners! Je hebt de verkeerde planeet gekozen!
>Onlangs heeft planetaire astrofotograaf extraordinaire Damian Peach toegang gekregen tot de 1-meter ChiliScope (in, um, Chili), en is aan het huilen posten gewoon fantastische beelden van Saturnus en Jupiter die hij ermee heeft gemaakt.
Hij nam deze op 26 februari 2017, om 06:46 UTC, en het is geweldig:
Jupiter, gezien vanaf de aarde op 26 februari 2017. Credit: Damian Peach
Het is niet de Jupiter die je normaal ziet, want de beroemde Grote Rode Vlek (en de wat minder bekende ovale BA) zijn niet zichtbaar. Ze bevinden zich aan de andere kant van de planeet, waardoor Jupiter er vreemd naakt uitziet. Er zijn ook geen manen of maanschaduwen zichtbaar. Dit is geen ongewoon beeld van de planeet - de plek is tenslotte de helft van de tijd aan de andere kant! - maar het is gewoon niet de foto die je normaal gesproken ziet gepost.
Ik moet toegeven, toen ik het zag, was mijn eerste gedachte: Oh, dat is leuk, maar waar zijn alle leuke dingen?! Mijn brein kan soms een eikel zijn. Dit is tenslotte een prachtige foto van Jupiter, en beter dan professionele telescopen konden doen toen ik een kind was en voor het eerst verliefd werd op astronomie!
Maar toen maakte mijn brein zijn dwaasheid goed door inderdaad met een leuke gedachte op de proppen te komen. Kijken , het zei, je kunt echt zien hoe afgeplat Jupiter is!
Ach ja, hersenen. Goed gedaan. Jij kan het zien. Oblateness is de term die wetenschapstypes gebruiken om te beschrijven hoe plat een bol is. In feite noemen we zo'n object geen bol meer; het wordt een sferoïde , de driedimensionale versie van een ellips die rond een van zijn twee assen is geroteerd. Als je een ellips rond zijn lange as draait, krijg je een prolate sferoïde, vergelijkbaar met een voetbal of rugbybal. Draai het om de korte as en je krijgt een afgeplatte sferoïde: een afgeplatte bol. Ga op een strandbal zitten en je krijgt het idee.
Jupiter is zeer afgeplat, de tweede alleen voor Saturnus in zijn afwijking van bolvormigheid*. Om het gemakkelijker te maken om te zien, nam ik Peach's afbeelding en legde er zo goed als ik kon een cirkel op gecentreerd op Jupiter:
Jupiter, geplet. Krediet: Damian Peach
De cirkel heeft een diameter die gelijk is aan de polaire diameter van Jupiter (de afstand tussen de noord- en zuidpool), en je kunt zien dat hij te kort komt langs de evenaar. In de afbeelding waar ik mee speelde, is de polaire diameter van Jupiter 900 pixels en de equatoriale diameter 960 pixels. Het is ongeveer 7% breder dan hoog! dat is een afvlakkingsverhouding van ongeveer 1:15, wat vrij dicht in de buurt komt van wat ik online voor Jupiter zie. Niet slecht als je bedenkt dat ik dit allemaal uit de vrije hand heb gedaan.
Dus waarom is Jupiter afgeplat? Draai! De dag van Jupiter, de tijd die nodig is om één keer rond te draaien, is iets minder dan 10 uur, minder dan een halve aardse dag. Dat creëert een geweldige middelpuntvliedende kracht**. Dit is dezelfde kracht die je voelt op een draaimolen of een van die barf-opwekkende draaiende platforms op speelplaatsen, de kracht die je naar buiten gooit. De middelpuntvliedende kracht is naar buiten gericht en hangt af van hoe snel je draait en hoe ver je van de rotatie-as bent.
Voor een roterende planeet als Jupiter is de middelpuntvliedende kracht 0 aan de polen, omdat je Aan de spin-as daar. Het wordt sterker met lagere breedtegraden, totdat je een maximum bereikt op de evenaar, omdat je daar je afstand tot de spin-as hebt gemaximaliseerd. Omdat het een kracht naar buiten is, gaat het de innerlijke aantrekkingskracht van de zwaartekracht tegen.
Nou, gaat het een beetje tegen. De binnenwaartse kracht van de zwaartekracht van Jupiter op de wolkentoppen (het oppervlak dat we zien) is ongeveer 2,5 keer die van de aarde; als je 150 pond weegt op aarde, zou je 375 pond wegen op Jupiter!
Maar op de evenaar wordt dat verzacht door de middelpuntvliedende kracht, die ongeveer 1/5 . bedraagtevan de zwaartekracht van de aarde. Dus als je op de wolken aan de polen van Jupiter zou kunnen staan, zou je 375 pond wegen, maar op de evenaar zou je slechts 345 pond wegen! Opluchting***.
En daarom is Jupiter afgeplat, met een uitgesproken equatoriale uitstulping . Als het daar gewoon zou zitten, zou het een bijna perfecte bol zijn. Maar het draait, snel , dus op de evenaar slingert de middelpuntvliedende kracht het materiaal een beetje naar buiten, waardoor het daar breder wordt.
Overigens, zoals ik al zei, Saturnus is meer afgeplat dan Jupiter , ook al is hij kleiner en draait hij een tikje langzamer. Waarom? Omdat zijn zwaartekracht lager is dan die van Jupiter! Op de wolkentoppen is de zwaartekracht maar net iets hoger dan die van de aarde, of de helft van die van Jupiter. Maar op de evenaar van Saturnus is de middelpuntvliedende kracht ongeveer 1/6eDe zwaartekracht van de aarde. Dat is minder dan de uitwendige kracht van Jupiter, maar je zou daar niet vechten tegen de enorme zwaartekracht van Jupiter. Dus de verhouding tussen middelpuntvliedende kracht en zwaartekracht is hoger op Saturnus dan op Jupiter, waardoor de prachtig geringde planeet meer afgeplat is.
Net als bij Jupiter kun je de afplatting van Saturnus door een telescoop zien, maar hoewel het platter is, kan het moeilijker zijn om te zien omdat de ringen ons perspectief verstoren. Als je het eenmaal ziet, is het echter vrij duidelijk. Ik zal opmerken dat de zwaartekracht van een planeet gerelateerd is aan zijn grootte en dichtheid. Saturnus is enorm, maar het heeft een zeer lage dichtheid; gemiddeld lager dan water!**** Daarom is de zwaartekracht zo verrassend lager dan die van Jupiter.
Sesamstraat presenteert: volg die vogel
Ik vind dat best cool. Je kunt veel over een planeet vertellen door er een paar basisdingen over te meten, zoals hoe groot hij is, hoe snel hij draait en welke vorm hij heeft.
Dus ik denk dat ik mijn hersenen moet vergeven na de eerste uitbarsting. Het vervolg was redelijk goed.
PS Damian Peach is redelijk goed met NASA's Jupiter-gegevens , te.
* Dat is gemakkelijk te schrijven, maar nogal moeilijk om hardop uit te spreken.
** wat is? niet een fictieve kracht, maar is heel reëel in een roterend frame, en moet niet worden verward met centripetale versnelling, wat in wezen hetzelfde is, maar in een niet-roterend frame .
*** Als je de aarde zou kunnen laten draaien, zou je ook minder wegen op de evenaar. Maar als afslankplan zou ik het niet aanraden. Om te beginnen, de aarde sneller laten draaien zou betekenen: veel sterkere orkanen . Ook zou de energie die nodig zou zijn om onze planeet sneller te laten draaien, het oppervlak doen smelten tot op de korst. Er zijn dus wat problemen mee. Ook, correctie: ik deed de wiskunde aanvankelijk verkeerd. Op de evenaar is het 2,5 g naar binnen - 0,2 g naar buiten, dus de kracht op je zou 2,3 keer je massa zijn, of 345 pond.
**** De standaard grap is dat als je Saturnus in een badkuip zou doen, hij zou blijven drijven... maar hij zou een ring achterlaten.
