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Fragmento da Coluna de Júpiter

Fragmento da Coluna de Júpiter


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Fragmento básico da coluna de Júpiter, em calcário com uma representação de Vênus no centro, Juno e seu pavão à direita, uma estátua de Apolo o arqueiro correndo e um cachorro sentado. Fontaine-Valmont (de Hainaut). Musée d'Art et d'Histoire (Musée du Cinquantenaire, Bruxelas, Bélgica). Feito com ReMake e ReCap Pro da AutoDesk.

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Referências

  • KMKGAcesso em 30 de setembro de 2019.

Arquivo: Duas colunas com entablamento do pátio-colônias, reconstrução com base original e fragmentos de granito egípcio, do Santuário de Júpiter Heliopolitanus em Baalbek, Museu Pergamon de Berlim (8405358034) .jpg

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P / Shoemaker-Levy 9

Shoemaker-Levy 9 foi descoberto por Carolyn e Gene Shoemaker e David Levy em uma fotografia tirada em 18 de março de 1993 com o telescópio Schmidt de 0,4 metros no Monte Palomar.

Visão geral

Quando o cometa foi descoberto em 1993, ele já havia se rasgado em mais de 20 pedaços viajando ao redor do planeta em uma órbita de dois anos. Outras observações revelaram que o cometa (que se acreditava ser um único corpo na época) se aproximou de Júpiter em julho de 1992 e foi dilacerado pelas forças das marés resultantes da poderosa gravidade do planeta. Acredita-se que o cometa tenha orbitado Júpiter por cerca de uma década antes de sua morte.

A ruptura de um cometa em vários fragmentos era rara e observar um cometa capturado em órbita ao redor de Júpiter era ainda mais incomum, mas a maior e mais rara revelação era que os fragmentos iriam se chocar contra Júpiter.

A NASA tinha uma espaçonave em posição para assistir & mdash pela primeira vez na história & mdasha colisão entre dois corpos no sistema solar.

O orbitador Galileo da NASA (então ainda a caminho de Júpiter) capturou visualizações diretas sem precedentes enquanto a sequência de fragmentos rotulados de A a W se chocava com o topo das nuvens de Júpiter. Os impactos começaram em 16 de julho de 1994 e terminaram em 22 de julho de 1994.

Muitos observatórios baseados na Terra e espaçonaves em órbita, incluindo o Telescópio Espacial Hubble, Ulysses e a Voyager 2, também estudaram o impacto e suas consequências.

O "trem de carga" de fragmentos se chocou contra Júpiter com a força de 300 milhões de bombas atômicas. Os fragmentos criaram enormes plumas com 2.000 a 3.000 quilômetros (1.200 a 1.900 milhas) de altura e aqueceram a atmosfera a temperaturas tão altas quanto 30.000 a 40.000 graus Celsius (53.000 a 71.000 graus Fahrenheit). Shoemaker-Levy 9 deixou cicatrizes escuras com anéis que foram apagadas pelos ventos de Júpiter.

Embora o impacto tenha sido dramático, foi mais do que um show. Deu aos cientistas a oportunidade de obter novos insights sobre Júpiter, Shoemaker-Levy 9 e colisões cósmicas em geral. Os pesquisadores foram capazes de deduzir a composição e estrutura do cometa. A colisão também deixou poeira flutuando no topo das nuvens de Júpiter. Ao observar a poeira se espalhar pelo planeta, os cientistas foram capazes de rastrear ventos de alta altitude em Júpiter pela primeira vez. E ao comparar as mudanças na magnetosfera com as mudanças na atmosfera após o impacto, os cientistas foram capazes de estudar a relação entre elas.

Os cientistas calcularam que o cometa tinha originalmente cerca de 1,5 a 2 quilômetros (0,9 a 1,2 milhas) de largura. Se um objeto de tamanho semelhante atingisse a Terra, seria devastador. O impacto pode enviar poeira e detritos para o céu, criando uma névoa que resfriaria a atmosfera e absorveria a luz solar, envolvendo todo o planeta na escuridão. Se a névoa durasse o suficiente, a vida vegetal morreria - junto com as pessoas e animais que dependem dela para sobreviver.

Esses tipos de colisões eram mais frequentes no início do sistema solar. Na verdade, os impactos de cometas foram provavelmente a principal maneira pela qual outros elementos além do hidrogênio e do hélio chegaram a Júpiter.

Hoje, impactos desse tamanho provavelmente ocorrem apenas a cada poucos séculos e, por outro lado, representam uma ameaça real.

Como o Shoemaker-Levy 9 ganhou esse nome

O cometa foi nomeado em homenagem a seus descobridores. O cometa Shoemaker-Levy 9 foi o nono cometa de curto período descoberto por Eugene e Carolyn Shoemaker e David Levy.


Júpiter acaba de ser atingido por um cometa ou asteróide. Novamente (Vídeo)

Pegue isso, Júpiter! O maior planeta do sistema solar acaba de ser atingido por um asteróide ou cometa, e alguns intrépidos astrônomos capturaram a última colisão do planeta com as câmeras.

O astrônomo amador John McKeon estava observando o rei dos planetas por telescópio de Swords, Irlanda, em 17 de março, quando capturou este impressionante vídeo de lapso de tempo de algo atingindo Júpiter. McKeon estava gravando o trânsito das luas de Júpiter Io e Ganimedes com um telescópio Schmidt-Cassegrain de 11 polegadas e sua câmera ASI120mm quando algo atingiu Júpiter, e ele atingiu a sujeira cósmica.

"O objetivo original da sessão de imagem era obter esse lapso de tempo, com uma feliz coincidência do impacto na segunda e última captura da noite", escreveu McKeon em uma descrição de vídeo no YouTube.

Embora ainda seja muito cedo para saber os detalhes exatos sobre a queda de Júpiter, o especialista em asteróides da NASA Paul Chodas, que dirige o Centro de Estudos de Objetos Próximos da Terra no Laboratório de Propulsão a Jato em Pasadena, Califórnia, disse que há uma chance maior de que um asteróide, não cometa, é o culpado.

"É mais provável que seja um asteróide simplesmente porque há mais deles", disse Chodas ao Space.com por telefone.

Ainda não está claro o que atingiu Júpiter, mas o impacto também foi capturado por pelo menos um outro astrônomo amador & mdash Gerrit Kernbauer de M & oumldling, Áustria & mdash de acordo com Phil Plait do Bad Astronomy, que postou o vídeo de Kernbauer no YouTube sobre o impacto. De acordo com Plait, o impacto ocorreu às 00h18 GMT, ou logo após a meia-noite, em 17 de março.

Kernbauer usou um telescópio Skywatcher Newton 200/1000 para capturar o vídeo do impacto de Júpiter, que você pode ver aqui:

“A visão não foi das melhores, então hesitei em processar os vídeos”, escreveu ele na descrição do vídeo. "No entanto, 10 dias depois, olhei os vídeos e encontrei este estranho ponto de luz que apareceu por menos de um segundo na borda do disco planetário. Pensando no Shoemaker-Levy 9, minha única explicação para isso é um asteróide ou cometa que entra na alta atmosfera de Júpiter e queimou / explodiu muito rápido [sic]. "

Como Kernbauer diz, esta não é a primeira vez que Júpiter é atingido por uma rocha espacial ou cometa.

"Do nosso ponto de vista, isso serve apenas para nos lembrar que os impactos no sistema solar são reais e que Júpiter recebe mais do que o seu quinhão de impactos", disse Chodas. "Ele atrai muitos asteróides e cometas. Estamos vendo esses flashes de impacto em Júpiter cerca de uma vez por ano agora, e isso & rsquos eu acredito por causa da instrumentação."

Entre 16 de julho e 22 de julho de 1994, fragmentos do cometa Shoemaker-Levy 9 se chocaram contra Júpiter enquanto astrônomos e astrônomos observavam maravilhados através de seus telescópios na Terra. Os impactos deixaram grandes cicatrizes que foram visíveis no Júpiter por meses, mesmo através de um pequeno telescópio. [Comet Shoemaker-Levy 9, Epic Jupiter Crash in Pictures]

Enquanto os astrônomos assistiam à queda de Júpiter do cometa Shoemaker-Levy 9 da Terra, a espaçonave Galileo da NASA & mdash que estava a caminho de Júpiter na época & mdash capturou imagens impressionantes da colisão. O Telescópio Espacial Hubble registrou visualizações dos impactos em diferentes comprimentos de onda, enquanto a NASA usou sua Deep Space Network para rastrear distúrbios de rádio no cinturão de radiação de Júpiter.

Então aconteceu de novo.

Em 19 de julho de 2009, o astrônomo amador australiano Anthony Wesley notou uma mancha escura perto do pólo sul de Júpiter: a contusão reveladora de um impacto, provavelmente de um asteróide desonesto com cerca de 1.600 pés (500 metros) de largura. Era quase do tamanho do navio de cruzeiro malfadado Titanic.

Um ano depois, em 3 de junho de 2010, aconteceu mais uma vez. Este impacto também foi detectado por Wesley na Austrália, bem como pelo colega observador de Júpiter, Christopher Go, nas Filipinas.

Mais tarde em 2010, em 20 de agosto, o flash de outro impacto em Júpiter foi avistado pelo astrônomo amador Masayuki Tachikawa no Japão. Então, em 12 de setembro de 2012, outro clarão e acidente em Júpiter, este visto pela primeira vez por Dan Peterson de Racine, Wisconsin.

As fotos dos impactos recentes de Júpiter mostram como o planeta está sob vigilância constante por alguns astrônomos amadores obstinados. "Instrumentos cada vez melhores significam que Júpiter está sendo monitorado, até mesmo por astrônomos amadores, muito mais do que era no passado", disse Chodas.

E o planeta está prestes a receber outro visitante, este da NASA.

Em 4 de julho deste ano, a espaçonave Juno da NASA chegará em órbita ao redor de Júpiter para retomar de onde a missão Galileo (que terminou em 2003) parou. A missão Juno de US $ 1,1 bilhão foi lançada em 2011 e deve passar pelo menos um ano mapeando Júpiter em detalhes surpreendentes.


Tratamento

Se a ideia de um disco sequestrado faz você querer sair correndo e fazer uma cirurgia nas costas, primeiro convém saber que os cuidados conservadores, que geralmente consistem em medicamentos e fisioterapia, podem ajudá-lo a se recuperar totalmente.

Um pequeno estudo de 2002 descobriu que o tratamento não cirúrgico para hérnias de disco, especialmente aquelas que foram sequestradas, pode ser surpreendentemente bem-sucedido.

Mais de 75% dos vinte e dois participantes do estudo, independentemente do tipo de hérnia que tiveram, relataram resultados positivos sem o uso de cirurgia. Para a maioria dos onze pacientes com a hérnia do tipo sequestrado, os fragmentos migrados desapareceram completamente. E para os participantes restantes do estudo com os discos sequestrados, as ressonâncias magnéticas revelaram diminuições definitivas nos tamanhos dos fragmentos livres.

Uma meta-análise de 2017 publicada na revista Médico de dor não apenas confirma as descobertas do estudo, mas também relata o que eles chamam de fato bem conhecido - que 66,66% das hérnias de disco reabsorvem espontaneamente. A reabsorção ocorre quando os tecidos do corpo que entram em contato com os fragmentos livres secretam substâncias que decompõem quimicamente os pedaços do disco. O material do disco quebrado é, com o tempo, reabsorvido pelo corpo.

Embora a opção conservadora possa ajudá-lo a evitar o estresse e a incerteza de um procedimento invasivo, lembre-se de que pode demorar muito mais para obter um alívio significativo da dor e redução dos sintomas.

Se você tem um disco sequestrado e está pensando em seguir o caminho do tratamento conservador, pode estar com sorte. Isso ocorre porque quanto mais progrediu uma hérnia, mais provável é que o disco seja reabsorvido espontaneamente.

Um estudo publicado na edição de fevereiro de 2015 da Reabilitatio Clínican descobriram que os tipos de hérnia de extrusão e sequestro têm uma probabilidade maior de reabsorção espontânea do que protuberâncias e protrusões de disco. O estudo também constatou que, em comparação com discos protuberantes, protuberantes, extrudados, prolapsados ​​- em outras palavras, todas as outras fases progressivas da hérnia de disco - fragmentos livres e de disco sequestrado têm maior probabilidade de remissão completa e resolução da condição.

E, finalmente, a cirurgia padrão para uma hérnia de disco simples pode não funcionar para o seu disco sequestrado. Não só localizar o fragmento livre ou fragmentos responsáveis ​​por seus sintomas pode ser um desafio extra para o seu cirurgião, mas pelo menos dois procedimentos invasivos, discectomia percutânea e quimonucleólise foram identificados por especialistas como, na melhor das hipóteses, ineficazes, mas, pior, potencialmente prejudiciais .

Um artigo na edição de outubro de 2016 da Asian Spine Journal adverte os cirurgiões que, embora a cirurgia de disco a laser seja adequada para um caso simples de hérnia de disco, ela não é recomendada para discos sequestrados. E se você tem um problema nas costas que torna sua coluna instável, dizem os autores, a cirurgia a laser provavelmente não é uma boa escolha de procedimentos, mesmo para uma simples hérnia.


Astrônomos babilônios calcularam a posição de Júpiter com métodos geométricos

À esquerda: tabuinha cuneiforme com cálculos envolvendo trapézio. À direita: uma visualização do procedimento trapézio no tablet: A distância percorrida por Júpiter após 60 dias, 10º45 ', é calculada como a área do trapézio. O trapézio é então dividido em dois menores para encontrar o tempo (tc) em que Júpiter cobre metade dessa distância. Crédito: Mathieu Ossendrijver (HU)

Acredita-se agora que os antigos babilônios calcularam a posição de Júpiter usando a geometria. Isso é revelado por uma análise de três tabuinhas cuneiformes publicadas e duas não publicadas do Museu Britânico pelo Prof. Mathieu Ossendrijver, historiador da ciência da Humboldt-Universität zu Berlin. As tabuinhas datam do período entre 350 e 50 aC. Os historiadores da ciência presumiram até agora que os cálculos geométricos do tipo encontrado nessas tabuinhas foram realizados pela primeira vez no século XIV. Além disso, presumia-se que os astrônomos babilônios usavam apenas métodos aritméticos.

“A nova interpretação revela que os astrônomos babilônios também usavam métodos geométricos”, diz Mathieu Ossendrijver. Seus resultados são publicados na edição atual da revista. Ciência.

Em quatro dessas tabuinhas, a distância percorrida por Júpiter é calculada como a área de uma figura que representa como sua velocidade muda com o tempo. Nenhuma das tabuinhas contém desenhos, mas, como explica Mathieu Ossendrijver, os textos descrevem a figura cuja área é calculada como um trapézio. Dois desses textos chamados trapézios eram conhecidos desde 1955, mas seu significado permanecia obscuro, mesmo depois que duas outras tabuinhas com essas operações foram descobertas nos últimos anos.

Uma razão para isso foi o estado danificado das tabuinhas, que foram escavadas não cientificamente na Babilônia, perto de seu templo principal, Esagila, no século XIX. Outra razão era que os cálculos não podiam ser conectados a um planeta em particular. A nova interpretação dos textos trapézios foi agora estimulada por uma quinta tabuinha recém-descoberta e quase completamente preservada. Um colega de Viena que visitou o Excellence Cluster TOPOI em 2014, o professor aposentado de Assiriologia Hermann Hunger, chamou a atenção de Mathieu Ossendrijver para este tablet. Ele o presenteou com uma velha fotografia do tablet que foi feita no Museu Britânico.

A nova tabuinha não menciona uma figura trapezoidal, mas contém um cálculo que é matematicamente equivalente aos outros. Esses cálculos podem ser atribuídos exclusivamente ao planeta Júpiter. Com esse novo insight, os outros comprimidos, até então incompreensíveis, também puderam ser decifrados.

Em todas as cinco tabuinhas, o deslocamento diário de Júpiter e seu deslocamento total ao longo de sua órbita, ambos expressos em graus, são descritos para os primeiros 60 dias após Júpiter se tornar visível como uma estrela da manhã. Mathieu Ossendrijver explica: "O novo insight crucial fornecido pela nova tabuinha sem a figura geométrica é que a velocidade de Júpiter diminui linearmente dentro de 60 dias. Por causa da diminuição linear, uma figura trapezoidal emerge se alguém desenhar a velocidade contra o tempo."

“É essa figura trapezoidal cuja área é computada nas outras quatro tabuinhas”, diz o historiador da ciência. A área desta figura é explicitamente declarada como a distância percorrida por Júpiter após 60 dias. Além disso, o tempo em que Júpiter cobre metade dessa distância também é calculado, dividindo o trapézio em dois menores de área igual.

Estudiosos europeus usaram técnicas semelhantes

“Esses cálculos antecipam o uso de técnicas semelhantes por estudiosos europeus, mas foram feitos pelo menos 14 séculos antes”, diz Ossendrijver. Os chamados calculadores de Oxford, um grupo de matemáticos escolásticos, que trabalharam no Merton College, Oxford, no século 14, são creditados com o "teorema da velocidade média de Merton". Este teorema fornece a distância percorrida por um corpo em desaceleração uniforme, correspondendo à fórmula moderna S = t • (u + v) / 2, onde uev são as velocidades inicial e final.

No mesmo século, Nicole Oresme, bispo e filósofo escolástico em Paris, desenvolveu métodos gráficos que lhe permitiram provar essa relação. Ele calculou S como a área de um trapézio de largura t e alturas u e v. Os procedimentos do trapézio babilônico podem ser vistos como exemplos concretos do mesmo cálculo.

Figuras trapezoidais babilônicas existem em um espaço matemático abstrato

Além disso, até então era assumido que os astrônomos da Babilônia usavam métodos aritméticos, mas não os geométricos, embora fossem comuns na matemática babilônica desde 1800 aC. Astrônomos gregos antigos da época entre 350 aC e 150 dC também são conhecidos pelo uso de métodos geométricos. No entanto, os textos trapézios da Babilônia são distintos dos cálculos geométricos de seus colegas gregos. As figuras trapezoidais não descrevem configurações em um espaço real, mas surgem desenhando a velocidade do planeta contra o tempo. Ao contrário das construções geométricas dos astrônomos gregos, as figuras trapezoidais da Babilônia existem em um espaço matemático abstrato, definido pelo tempo no eixo xe velocidade no eixo y.


Fragmento da Coluna de Júpiter - História

Júpiter, gigante do sistema solar.

Figura 1-1. Importante para os antigos babilônios, o brilhante planeta Júpiter governou o céu noturno e mapeou as constelações zodiacais.

[1] NA MITOLOGIA ROMANA E GREGA, o deus Júpiter foi aceito como o governante mais poderoso e caprichoso dos céus, não é de se admirar que os astrônomos antigos deram o mesmo nome ao planeta que ano após ano governa tão brilhantemente o céu noturno. Depois do Sol e da Lua, Júpiter é, de fato, o objeto mais espetacular do céu. Embora Vênus às vezes seja mais brilhante, ele não pode cavalgar no céu da meia-noite como Júpiter.

Os astrônomos de hoje reconhecem Júpiter como sendo talvez o planeta mais importante do Sistema Solar. É o maior e mais maciço. Depois do Sol - a estrela em torno da qual giram todos os corpos do Sistema Solar - Júpiter contém dois terços da matéria do Sistema Solar. Orbitando o Sol a uma distância média de 779 milhões de km (484 milhões de milhas), Júpiter está cerca de 5,2 vezes mais distante que a Terra.

Os cuneiformes do épico babilônico Enuma Elish ou Tábuas da Criação referem-se a Júpiter na Quinta Tábua como o marcador dos signos do Zodíaco. . . "Ele (Marduk - o Criador) fundou a estação de Nibir (Júpiter) para determinar seus limites..." Para os babilônios, Nibir era o nome especial de Júpiter quando o planeta aparecia diretamente oposto ao Sol e, portanto, brilhava alto e intensamente no céu da meia-noite sobre o vale fértil do Eufrates. Como Júpiter viaja em torno de sua órbita uma vez em quase 12 anos, o planeta se move a cada ano para o leste para ocupar a próxima constelação do Zodíaco. Além disso, como resultado dos movimentos relativos da Terra e de Júpiter em torno do Sol, o movimento mais rápido da Terra ultrapassa Júpiter e, assim, faz com que o planeta a cada ano trace um terço da constelação Zodiacal, ou seja, 10 graus de arco, em direção ao oeste , ou retrógrada, direção em relação às estrelas (Figura 1-1).

Figura 1-2. As naves espaciais forneceram uma nova visão do Sistema Solar. As melhores fotografias baseadas no solo mostraram pouco ou nenhum detalhe em comparação com as fotografias de planetas de sondas espaciais.

(a) Mercúrio (Observatório Pic du Midi). (b) Vênus (Observatório Lick). (c) Moon, Tycho (Observatório Lick). (d) Marte (Observatório Catalina). (e) Júpiter (Observatório Catalina). (f) Saturno (Observatório Catalina). (g) Urano (Observatório Catalina).

Os planetas do Sistema Solar consistem em dois tipos: pequenos, densos, planetas internos com superfícies sólidas - Mercúrio, Vênus, Terra com sua Lua e Marte - e grandes planetas externos, principalmente gasosos - Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, com alguns satélites tão grandes quanto os planetas internos menores. Plutão, o planeta mais externo conhecido, não pode ser observado bem o suficiente da Terra para ser classificado com precisão, embora se acredite que seja mais parecido com os planetas internos do que com os externos em tamanho.

Entre as órbitas de Marte e Júpiter, como uma zona de transição que divide o sistema solar interno do externo, está um amplo cinturão de asteróides, ou planetas menores, o maior dos quais, Ceres, tem apenas 1022 km (635 mi) de diâmetro . A maioria dos asteróides é menor e muitos parecem ter formatos irregulares.

A primeira década de exploração espacial concentrou-se no Sistema Solar interno (Figura 1-2), mas no início da segunda década os cientistas e tecnólogos espaciais começaram a olhar para as missões aos planetas externos. O antigo fascínio da humanidade, o brilhante Júpiter, tornou-se o alvo da primeira missão além de Marte.

Figura 1-2 (continuação). As naves espaciais forneceram uma nova visão do Sistema Solar. As melhores fotografias baseadas no solo mostraram pouco ou nenhum detalhe em comparação com as fotografias de planetas de sondas espaciais.

[Da esquerda para a direita, de cima para baixo] (h) Mercúrio (Mariner 10) (i) Vênus (Mariner 10) (j) Lua, Tycho (Lunar Orbiter V) (k) Marte (Mariner 9) (l) Júpiter (Pioneer 10)

Figura 1-3. Júpiter é o planeta dominante do Sistema Solar. Os planetas terrestres Mercúrio, Vênus, Terra e Marte são relativamente pequenos em comparação com os gigantes externos, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

[5] Posição dominante de Júpiter

Júpiter é um planeta incomum para os padrões terrestres, tanto em tamanho quanto em composição. Apenas um pouco mais denso que a água, Júpiter tem 317,8 vezes mais massa que a Terra. Secundário apenas ao próprio Sol, o planeta gigante domina o Sistema Solar (Figura 1-3). Sua gravidade afeta as órbitas de outros planetas e pode ter evitado que os asteróides se aglutinassem em um planeta. Muitos cometas são puxados por Júpiter para órbitas distorcidas, e alguns dos cometas de curto período parecem ter sido controlados por Júpiter, de modo que suas órbitas têm seus pontos mais distantes do Sol perto da distância da órbita do planeta gigante.

Embora Júpiter seja grande (Figura 1-4), ele não é grande o suficiente para ter se tornado um segundo sol, sendo pequeno demais para que seu próprio peso eleve sua temperatura central o suficiente para que uma reação nuclear seja desencadeada em seu núcleo. No entanto, se Júpiter tivesse 60 a 100 vezes seu tamanho atual, nosso Sistema Solar poderia ter se tornado um sistema estelar binário, como tantos outros sistemas estelares, e a noite teria sido rara na Terra. Do jeito que está, Júpiter emite várias vezes mais energia do que recebe.

Figura 1-4. Uma série inteira de Terras poderia ser amarrada ao longo do equador de Júpiter como contas.

. do Sol, a energia provavelmente derivou do resfriamento contínuo do planeta após seu colapso gravitacional primordial, eras atrás, quando o Sistema Solar se formou. Um colapso gravitacional contínuo a uma taxa atual de 1 milímetro por ano poderia, alternativamente, fornecer a produção de calor observada de Júpiter.

No início do século XVII, as notícias se espalharam pela Europa de uma invenção surpreendente de um fabricante de óculos, Hans Lippershey, de Middelburgh, Holanda. Usando lentes convexas e côncavas nas extremidades opostas de um tubo, ele fez com que objetos remotos parecessem mais próximos. Dois homens agiram com base nessa notícia e construíram telescópios separadamente como a nova invenção foi chamada. Olhando para Júpiter, eles ficaram surpresos ao descobrir que o planeta brilhante possuía um sistema de satélites - uma condição jamais sonhada no mundo aristotélico da filosofia centrada na Terra que dominava naquela época. Na verdade, alguns cientistas daquela época alegaram que os objetos luminosos eram defeitos do novo instrumento, e não objetos reais.

Figura 1-5. Júpiter e seus quatro satélites galileus apresentam uma bela visão, mesmo em bons binóculos. Algumas pessoas perspicazes afirmam que podem ver esses satélites com seus próprios olhos. A fotografia no topo da página mostra uma configuração típica da direita para a esquerda em que os satélites são: Europa, Ganimedes e Calisto. Io está obscurecido pelo planeta. (Observatório Catalina)

Figura 1-6. A cada ano, à medida que a Terra se move em torno de sua órbita, os tempos de eclipse dos satélites de Júpiter se atrasam. Isso ocorre porque a luz leva quase 16 minutos a mais para cruzar a órbita da Terra. Em 1675, o astrônomo dinamarquês Roemer determinou a velocidade da luz a partir desse efeito.

A descoberta desses satélites de Júpiter (Figura 1-5) é geralmente atribuída a Galilei Galileo, que publicou os resultados de uma observação feita em Pádua em 7 de janeiro de 1610. Alguns historiadores afirmam, no entanto, que foi Simon Marius de Ausbach, Alemanha, que primeiro observou os satélites de Júpiter em 29 de dezembro de 1609, mas não publicou sua observação. Esses satélites receberam mais tarde os nomes de Io, Europa, Ganimedes e Calisto por Marius, mas são freqüentemente chamados de satélites galileus. Hoje, os satélites são frequentemente identificados pelos algarismos romanos I, II, III e IV, respectivamente.

Figura 1-7. Os grandes satélites de Júpiter rivalizam com os planetas menores em tamanho. (a) Os tamanhos relativos dos satélites. (b) As distâncias relativas de Júpiter.

Uma das descobertas mais importantes da física foi feita pelo astrônomo dinamarquês Ole Roemer por meio dos satélites de Júpiter. Os astrônomos observaram que os eclipses dos satélites jupiterianos ocorrem 16 minutos e 40 segundos depois, quando Júpiter está do outro lado do Sol da Terra. Em 1675, enquanto estava em Paris, Roemer explicou que esse atraso resulta da velocidade finita da luz. A luz viajando pela órbita da Terra, quando a Terra está mais distante de Júpiter, leva 16 minutos e 40 segundos para cobrir a distância adicional. Assim, ele mediu a velocidade da luz em cerca de 300.000 km (186.000 mi) por segundo (Figura 1-6).

Os satélites galileus de Júpiter são corpos bastante grandes (Figura 1-7). Dois dos satélites, Calisto e Ganimedes, são aproximadamente do tamanho do planeta Mercúrio, enquanto Io e Europa rivalizam com a Lua da Terra. Todos os quatro satélites são facilmente vistos através de um par de binóculos, aparecendo como objetos semelhantes a estrelas quase em linha reta em ambos os lados do disco do planeta, porque suas órbitas são vistas quase obliquamente da Terra. Algumas pessoas com visão aguçada foram capazes de ver os satélites com seus próprios olhos - um bom teste para visão nítida. A melhor hora para fazer isso é quando o céu ainda está fracamente claro após o pôr do sol, antes que o planeta fique muito brilhante em um céu escuro.

Um quinto satélite de Júpiter não foi descoberto até quase três séculos depois - por E. E. Barnard em 1892. Hoje, Júpiter é conhecido por ter pelo menos quatorze satélites - os outros dez são corpos muito menores do que os quatro satélites galileus. O sistema de Júpiter, portanto, se assemelha a um sistema solar em miniatura, exceto que os quatro satélites mais externos de Júpiter orbitam de forma oposta aos outros, enquanto todos os planetas giram em torno do Sol na mesma direção.

Figura 1-8. Quando os planetas superiores, vistos da Terra, estão do outro lado do Sol, eles estão em conjunção superior (A). Quando opostos ao Sol nos céus da Terra, eles estão mais próximos da Terra e estão em oposição (B). Os planetas inferiores nunca podem estar em oposição, mas em vez disso, atingir a conjunção inferior (C), i. e., estão entre a Terra e o Sol.

Órbita Solar de Júpiter e Aparência nos Céus da Terra

Astrônomos antigos, observando os movimentos dos planetas contra o fundo das estrelas, os chamavam de estrelas errantes. A palavra "planeta" é derivada da palavra grega "andarilho". Hoje sabemos que todos os planetas, incluindo a Terra, se movem ao redor do Sol em órbitas aproximadamente circulares. Como Júpiter orbita o Sol fora da órbita da Terra, é chamado de planeta superior. Visto da Terra, todos os planetas superiores parecem mover-se para o leste perto da eclíptica - o caminho anual aparente do Sol em relação às estrelas, que é a projeção do plano da órbita da Terra, o plano da eclíptica, contra as estrelas.

Em suas órbitas solares, os planetas se movem completamente em torno da esfera celestial. Como Júpiter leva 11,86 anos terrestres para orbitar o Sol, também leva esse tempo para se mover ao redor da esfera estelar. Assim, visto da Terra, Júpiter se move ao longo da eclíptica ano a ano, entrando progressivamente em cada uma das constelações zodiacais, conforme observado pelos antigos escritores babilônios do Enuma Elish.

Quando um planeta superior está diretamente oposto ao Sol no céu, ele está em oposição (Figura 1-8). A Terra está entre o Sol e o planeta que, neste momento, brilha mais forte no céu meridional à meia-noite no hemisfério norte. O planeta também está mais próximo da Terra. Júpiter entra em oposição a cada 13 meses. Os planetas inferiores Mercúrio e Vênus não podem alcançar oposição porque estão sempre dentro da órbita da Terra. Portanto, eles não podem aparecer no céu da meia-noite, mas permanecem relativamente próximos do Sol, vistos da Terra.

Figura 1-9. Por causa dos movimentos relativos da Terra e de Júpiter em suas órbitas, a Terra às vezes alcança Júpiter, pois ele se move mais rápido. Então, visto da Terra, Júpiter parece se mover para trás no céu por vários meses. Um movimento circular típico de Júpiter, conforme mostrado, cobre cerca de um terço de uma constelação zodiacal e foi usado pelos babilônios para traçar 10 graus no céu.

A conjunção ocorre quando um planeta está na parte de sua órbita diretamente atrás do Sol, visto da Terra e, portanto, não é visível no céu noturno. O planeta está então mais distante da Terra. Isso é referido como conjunção superior para diferenciar da conjunção inferior quando um planeta, orbitando dentro da órbita da Terra (ou seja, Vênus e Mercúrio), está entre a Terra e o Sol e está mais próximo da Terra em sua órbita.

Porque a órbita de um planeta superior está fora da órbita da Terra, e porque a Terra se move mais rápido, há um período a cada ano em torno da data de oposição quando um planeta superior está sendo ultrapassado e parece se mover para trás - em direção ao oeste entre as estrelas no que é denominado movimento retrógrado (Figura 1-9).

Figura 1-10. Júpiter apresenta um magnífico globo colorido nas melhores fotografias do planeta gigante baseadas na Terra. Os vários cinturões e zonas são claramente definidos e o achatamento polar é bastante aparente. (Foto.- Observatório Catalina, Universidade do Arizona)

Júpiter mede 133.516 km (82.967 milhas) de pólo a pólo, em comparação com os 12.900 km da Terra (8.000 milhas). Girando mais rápido do que qualquer outro planeta no Sistema Solar, Júpiter gira completamente em seu eixo uma vez a cada 9 horas, 55-1 / 2 minutos. Mas as regiões equatoriais giram ligeiramente mais rápido do que outras regiões: em 9 horas, 50-1 / 2 minutos. Isso significa que qualquer ponto no equador de Júpiter se move a 35.400 km (22.000 mi.) Por hora, em comparação com 1.600 km (1.000 mi.) Por hora para um ponto no equador da Terra.

Como consequência da rotação rápida, as regiões equatoriais de Júpiter se projetam para fora sob a força centrípeta para tornar o diâmetro equatorial do globo visível cerca de 9.280 km (5.767 mi) maior do que o diâmetro polar. Conseqüentemente, Júpiter (Figura 1-10) não é uma esfera, mas tem uma forma oblata, seu diâmetro polar sendo 94,2 por cento do seu diâmetro equatorial. Earth is flattened at the poles but proportionately much less to only 99.66 percent.

Although Jupiter's volume is 1317 times that of Earth, its mass is only just under 318 times Earth's mass. Since Jupiter is much less dense than Earth, it being only one and one-third times as dense as water, it cannot be a solid sphere like the Earth but instead must consist mainly of gas and liquid with possibly a small solid core. At least three-quarters of Jupiter probably consists of the lightest gases, hydrogen and helium the same gases that are most common in the Sun and the stars. Jupiter is probably more like the Sun in basic composition than like the Earth.

The gases methane and ammonia have been detected in Jupiter's atmosphere and small.

Figure 1-11. The belts and zones of Jupiter are permanent enough to be given the names shown here.

. amounts of other gases such as ethane and acetylene. Other gases may be there but are difficult to detect in measurements made directly from Earth.

Seen through a telescope from Earth, Jupiter presents a magnificent sight, a striped banded disc of turbulent clouds with all the stripes parallel to the planet's equator. Large dusky gray regions cap each pole in an amorphous hood. Dark, brown or gray stripes are called belts lighter, yellow-white colored bands between the belts are called zones. All the colors are soft, muted, but quite definite. Many of the belts and zones are permanent enough features to be given names (Figure 1-11).

Over the years, colors on Jupiter are observed to change the zones vary from yellow to white, while the belts vary from gray to reddish brown. The bands fade and darken as well as change color. They may also widen or become narrow and move up and down in latitude, i.e., farther from or closer to the equator.

Some astronomers suggest that the cold tops of the Jovian clouds in the zones consist of ammonia crystals and vapor. Water clouds are also likely but probably form at a level too deep in the atmosphere to be identified from Earth.

A transparent atmosphere rises some 50 to 65 km (30 to 40 mi.) above the cloud tops.

Many smaller features add interesting details to the zones and bands - streaks, wisps, arches, loops, plumes, patches, lumps, spots, festoons. Some are probably knots of clouds. These small features sometimes change form rapidly in the course of days or even of hours. The scale of Jupiter is so vast that even these features are thousands of miles in extent.

The cloud features of Jupiter move around the.

Figure 1-12. On the South Tropical Zone of Jupiter is a Great Red Spot which has intrigued astronomers for centuries. Speculation about the spot ranged from a floating island to a swirling column of gas anchored to some prominent feature on a solid core. (Photo: Catalina Observatory)

. planet at different rates. For example, a great equatorial current sweeps around the planet at 360 km (225 mi.) per hour faster than regions on either side of it. It represents a 20 degree-wide girdle around the planet. In addition, some astronomers have interpreted observations as showing that the clouds move at different speeds at different altitudes.

In the southern hemisphere of Jupiter is an outstanding long oval feature known as the Great Red Spot (Figure 1-12). At present 24,000 km (15,000 mi.) long, it has at times extended almost 48,000 km (30,000 mi.). The spot has intrigued generations of astronomers since first observed and recorded centuries ago. In 1664, during the reign of Charles II, the astronomer Robert Hooke reported seeing a large red spot on Jupiter, which could have been the first observation of the Great Red Spot. This was, indeed, the first record of a scientific discovery from a government research contract. In 1665, Cassini referred to the marking as the "Eye of Jupiter." The spot appeared and vanished at least eight times between the years 1665 and 1708, and became a strikingly conspicuous red object in 1878. Early in 1883, the Great Red Spot faded to become almost invisible and then became distinct again, only to fade once more at the beginning of the present century.

The spot was likened to something floating in the atmosphere of Jupiter early astronomers suggested that it was a raft or an island, since over the centuries the spot drifted around the planet relative to the average movement of the clouds. Sometimes cloud currents have swept around it as though the spot itself were a vortex in the atmosphere. Some scientists postulated that the Great Red Spot represents a column of gas, the center of an enormous whirlpool-like mass of gas rising from deep in the planet to the top of the atmosphere and anchored in some way to the surface far below.

That the Great Red Spot is a hurricane-like structure a fantastic grouping of "thunderstorms" was suggested from recent astronomical investigations prior to the Pioneer mission to Jupiter. Photographs to detect methane revealed that the Great Red Spot is the highest cloud structure on Jupiter and thus implied that the marking might have some internal energy source to push it above the other cloud layers. This would be unlikely if it were a floating mass such as an island, but could be explained by its consisting of a large grouping of thunderstorms-rising air masses.

On Jupiter there are also white spots which are more short lived than the Great Red Spot. They seem to be atmospheric storms, too, and become quite bright for relatively short periods of time (Figure 1-13). These white spots also move relative to the nearby cloud systems.

Jupiter emits three different types of radio waves. These are not like the signals that carry programs on Earth radios but are more akin to the sferics (static or "noise") that interfere with a program when lightning flashes or electric motors are run nearby. The radio noise reaching Earth from Jupiter is greater than that from any other extraterrestrial source except the Sun. The three types are called thermal, decimetric, and decametric radiation.

Figure 1-13. Jupiter often exhibits temporary white spots which suddenly appear, become bright then fade away. This set of ultraviolet photographs from the International Planetary Patrol Program shows the spectacular early growth of a major disturbance in the South Equatorial Belt of Jupiter. North is at the top. The event started as a tiny spot barely detectable in ultraviolet light on June 18 and spread to a size comparable with the Red Spot in less than a week. It is identified (at an age of two days) by the arrow on the image of June 20, where it stands out very clearly. At that time the disturbance was not yet detectable in red photographs of comparable quality. The images in this particular set were obtained at the Mauna Kea Observatory and the Perth Observatory.

The thermal radiation is at wavelengths less than a few centimeters. Decimetric radio waves are from a few centimeters to tens of centimeters in length. Decametric refers to radio waves with wavelengths of tens of meters (Figure 1-14).

Thermal radio waves are produced by molecules moving about in the atmosphere of Jupiter. Decimetric radio waves are produced by electrons moving about - oscillating - above the atmosphere. Decametric radio waves are produced by electrical discharges, like lightning flashes, in the upper atmosphere of Jupiter.

Figure 1-14. Jupiter emits radio waves which have been recorded and measured by radio astronomers for several decades. They are of three main types: thermal, decimetric and decametric. Each has a different origin.

[ 14 ] Scientists observed that the decametric radio signals from Jupiter appeared to be linked in some mysterious way to the orbital motion of Jupiter's closest big satellite, Io. Bursts of electrical energy, somehow triggered by Io, are equivalent to billions of simultaneous lightning flashes on Earth.

Observations of the decimetric radio waves from Jupiter caused scientists to conclude that the planet possesses radiation belts similar to those of Earth in which charged particles are trapped and move under the influence of an intense magnetic field. From the intensity of the radiation it was also concluded that Jupiter's magnetic field must be many times stronger than Earth's field. Thus Jupiter and the Earth are the only two planets of the Solar System known to have strong magnetic fields.

The magnetic field of Jupiter traps protons (nuclei of hydrogen atoms) and electrons that flow through interplanetary space from the Sun and are referred to as the solar wind. These trapped, electrically charged particles move backward and forward across the equator of the planet, forming radiation belts.

The electrons, oscillating along the lines of force of the magnetic field, generate radio waves in a similar fashion to electrons caused to oscillate within the antenna of a radio transmitter.

Jupiter is internally quite different from the inner planets (Figure 1-15).

Astronomers generally agree to a basic internal structure of Jupiter, although they differ in detail and interpretation. The average temperature on the top of the cloud layer is very low by terrestrial standards, probably about 150 degrees Kelvin ( - 189° F). Below the cloud tops the temperature rises steadily. The topmost regions consist of supercold ammonia crystals, ammonia droplets, and ammonia vapor. As temperature rises with depth into the atmosphere, there may be ice crystals, water droplets, and water vapor present. Estimates of the total depth of the Jovian atmosphere vary enormously, from 9 5 to 5,800 km (60 to 3,600 mi.) before a "surface" would be reached. This "surface," however, may be a gradual transition from gaseous to liquid hydrogen rather than a sharp interface between gas and liquid or a solid surface. Modern theories suggest a very deep atmosphere at the bottom of which the pressure, exerted by the weight of all the gas above, is enormous, reaching millions of times Earth's 14 pounds per square inch sea level pressure.

Such great pressure could convert hydrogen into a special form in which it behaves like a metal: it readily conducts both heat and electricity as metals do. So beneath a sea of liquid hydrogen could be a shell of metallic hydrogen (probably liquid because of the high temperature) surrounding a small internal core consisting of rocky material and other metals somewhat the same as the composition of the inner planets, including the Earth. Jupiter's core has been estimated as ten times the mass of the Earth. However, the existence of such a rocky core is still widely debated among planetologists.

Near the center of Jupiter, the temperature might be tens of thousands of degrees and could account for Jupiter radiating into space 2.3 times as much energy as the planet receives from the Sun.

Planets of the Solar System probably formed four to five billion years ago when hosts of small rocky particles and clouds of gas were drawn together by their own gravity. It is believed that after the Sun itself condensed from a primordial nebula, planets of different sizes formed from different concentrations of matter present at various distances from the Sun. Electrical and magnetic forces in the gas clouds or gravitational collapse of the proto solar cloud probably thrust the condensing planets into orbits around the central Sun. Those planets that started to aggregate early scooped up more matter than those which started later and had less free material to collect. Mass distribution in the cloud probably had a lot to do with the resultant masses of the planets.

Figure 1-15. The interior of Jupiter is quite different from the interiors of terrestrial planets such as Earth and Moon.

[ 16 ] Scientific experiments made by space probes that photographed the inner planets and their satellites, coupled with geological evidence on Earth and radar probing to the surface of Venus, indicate that the terrestrial planets have been highly cratered, and this cratering presents evidence of the final stages of planetary accretion (Figure 1-16). On Earth, subsequent changes to the surface through internal heat, plate tectonics, and weathering obliterated nearly all evidence of impact cratering.

Much of the primordial gas was hydrogen the most common material in the universe which consists of a proton and an orbital electron. The Sun, for example, is nearly all hydrogen, as are the stars. Astronomers have also discovered vast clouds of hydrogen in the spaces between the stars.

While it is most probable that the Earth and the other inner planets were never able to attract much hydrogen, they may have possessed some hydrogen in their atmospheres for a relatively short time on the scale of planetary development. Hydrogen atmospheres of the inner planets could have been lost by massive eruptions on the Sun during its early development. Also, the closeness of the terrestrial type planets to the Sun, coupled with their.

. Figure 1-16. The planets are believed to have accreted from particles that condensed form a primordial solar nebula. Evidence of the final stages of accretion is believed to be the impact craters on the terrestrial planets. (a) Mercury-Crater Kuiper (Mariner 10) (b) Earth - Meteor Crater, Arizona (Photo USGS) (c) Moon - Clavius (Hale Observatories) (d) Mars - Unnamed large crater with crater comparable to Earth's Meteor Crater below and slightly to left.

Figure 1-17. Heat in an atmosphere drives rising masses of air which on Earth produce thunderstorms. As the air cools in the upper atmosphere it spreads sideways and rotation of the planet causes swirling motions. Internal heat on Jupiter may be producing huge groups of thunderstorms which appear as spots such as the Great Red Spot.

. relatively small gravities, allowed hydrogen to escape into space. But the cooler Jupiter, 565 million km (350 million mi.) beyond Mars, with additionally a much stronger gravity, holds hydrogen in tremendous quantities. So probably do the other large planets: Saturn, Uranus, and Neptune.

Knowledge about these complex atmospheres may help our understanding of Earth's more simple atmosphere. Already the study of dust storms in Mars' very thin, dry atmosphere, and the circulation patterns in Venus' very dense atmosphere, is helping meteorologists understand the dynamics of planetary atmospheres in general.

At some level in the deep atmosphere of Jupiter the temperature should equal that on Earth. At this level ammonia crystals could become liquid ammonia droplets. Water could condense too. Such droplets could rain from the clouds, sometimes frozen into snows of water and ammonia. But the drops and snowflakes could never fall to the surface as they do on Earth. Instead, at warm lower regions of the deep atmosphere, they would probably evaporate and rise back into the clouds.

Such a circulation pattern, somewhat analogous to those that build up violent thunderstorms and tornadoes in Earth's atmosphere (Figure 1-17), would probably give rise to endless violent turbulence in the Jovian atmosphere more violent by far than the thunderstorms of Earth. Accompanying electrical discharges would probably make Earth's lightning flashes mere sparks by comparison. Thus, vertical movements in the atmosphere of Jupiter may provide examples of the most violent storms imaginable. At the same time jet circulations in the [ 18 ] cloud bands and zones may be analogous to Earth's major atmospheric patterns such as the trade winds, tropical convergences and jet streams.

At first thought Jupiter might be considered an inhospitable planet on which life could not survive. This need not necessarily be so. Since there are probably liquid water droplets in an atmosphere of hydrogen, methane and ammonia, Jupiter may provide the same kind of primordial "soup" in which scientists currently believe that life originated on Earth.

Life has been described as an unexplained ability to organize inanimate matter into a living system that perceives, reacts to, and evolves to cope with changes to the physical environment that threaten to destroy its organization. In 1953, a mixture of hydrogen, methane, ammonia, and water vapor the kind of atmosphere Jupiter still retains today and many scientists believe Earth possessed soon after its formation was bombarded in a laboratory with electrical discharges. These were passed through the gas mixture to simulate the effects of bolts of lightning. The electrical energy bound together some of the simple gas molecules into more complex molecules of carbon, hydrogen, nitrogen, and oxygen of the type believed to be the building blocks for living systems (Figure 1-18).

Figure 1-18. By passing electrical sparks through mixtures of hydrogen, methane, ammonia, and water vapor, scientists produced colored amino acids, the building blocks of organic life. The experiment was first performed by Stanley Miller in 1953 and has now been repeated many times elsewhere. These photographs show an experiment at NASA-Ames Research Center's Chemical Evolution Branch. When methane or acetylene, both constituents of the Jovian atmosphere, is sparked in a chamber together with ammonia at the temperature of liquid nitrogen, reddish-brown polymeric material is synthesized. Such processes might be responsible for the colors of the Jovian atmosphere.

[ 19 ] At some point in Earth's history, postulated at about 3.5 billion years ago, something organized the complex carbon-based molecules of Earth's oceans and atmosphere into living systems which were then able to make copies of themselves to reproduce. It is theorized that from then on, by slight changes to subsequent copies, biological evolution produced all the living creatures of Earth, including Man.

The big question is: Has life evolved in the atmosphere of Jupiter? It is known that the temperature may be right at lower elevations in the Jovian atmosphere. It is known that the gas mixture may be suitable. It is known that electrical discharges probably take place. Jupiter could hold a key to the evolution of life, and this key may be found if unmanned probes are sent to the Jovian atmosphere later this century. Such probes are technologically possible today as a result of experience gained with the Pioneer flyby of Jupiter and probes to other planets.

The question of beginnings has always intrigued mankind. How did something appear from nothing and become the physical universe? Man is still far from having satisfactory answers even as to how the Solar System condensed from charged atoms, energetic molecules, and electromagnetic forces of some primeval nebula. How did the various planets evolve their unique differences? How did life originate and flourish on Earth, a planet so different from all the others?

It is not easy to find answers here on Earth since this planet can be studied only in its present stage of evolution, a single frame in the long motion picture of Earth's history as an astronomical body. The single picture does not provide enough information for scientists to be really sure about Earth's past let alone its future. However, other planets may pass through evolutionary history at different rates, and some, such as the Moon and Mercury.

Figure 1-19. Because the Earth's atmosphere selectively absorbs certain wavelengths of light, especially in the infrared and the ultraviolet regions of the spectrum, astronomers obtain only a partial view of planets from the Earth.

. have "fossilized" so that they preserve the ancient record of planetary evolution.

It is not possible to study planets in very great detail by use of telescopes on Earth all the planets are much too far away and, in addition, observations are limited by the screening and distorting effects of the Earth's atmosphere (Figure 1-19). Since planetary probes have been dispatched, astronomers have undoubtedly learned more about the planets during the last ten years than in all the previous centuries of observation from Earth.

Knowledge about these other planets is important to our understanding of our own planet, its.

Figure 1-20. The planet Saturn will be visited by Pioneer 11 in 1979 and later by a more advanced spacecraft, Mariner Jupiter-Saturn. (Photo.: Catalina Observatory, University of Arizona).

. past and its future. Such knowledge and understanding might be vital to the long-term survival of the human species if people are to adapt to inevitable natural and man-caused changes to the Earth's environment. Mankind might be able to predict long-term changes to the terrestrial environment and prepare for them.

In many respects, Jupiter provides a model of what is taking place in the universe at large. Many processes on Jupiter may be similar to those in stars before their nuclear reactions begin. And the great turmoil in Jupiter's processes, coupled with the high speed of planetary rotation, provides an extreme model for the study of jet streams and weather in quieter planetary atmospheres such as the Earth's.

The satellites of Jupiter represent a veritable Solar System in miniature, even to the densities of the satellites, like the planets, decreasing with distance from the central body. Thus, their formation may have paralleled the formation of the Solar System. Astronomers are questioning whether these satellites are Earth-like planetary bodies, or more like giant snowballs. The four outermost satellites, Andrastea, Pan, Poseidon, and Hades, move around Jupiter in a counter direction to most of the Jovian satellites. They could be captured asteroids. Examination of the surfaces of the Jovian satellites by space probes may reveal differences that will throw light upon their origin. So far only the four large Jovian satellites have been seen at close hand, as described later in this book.

The outer Solar System is relatively unknown to Man. Saturn (Figure 1-20), the next planet beyond Jupiter, never approaches closer than 1250 million km (780 million mi.) of Earth while Uranus, the next planet, is almost one billion miles farther away.

Saturn will not be reached by a spacecraft until Pioneer 11 flies by it in September 1979.

Figure 1-21. The gravity of Jupiter, coupled with the planet's orbital motion, can be used in a slingshot technique to speed spacecraft to the outer planets. But first NASA had to find out if the environment of Jupiter could be penetrated without causing the spacecraft to fail.

Yet these big planets of the Solar System are probably of great importance to developing a full understanding of the system's origin. Since they are so distant, they require that spacecraft travel very fast to reach them in reasonable times. Unfortunately, launch vehicles cannot boost spacecraft of practical size to the necessary high velocities. However, by using the gravitational field and orbital motion of Jupiter in a slingshot technique, spacecraft can be swung into more energetic paths to carry them relatively quickly to the outer planets (Figure 1 -21).

Jupiter thus provides a means to explore the outer Solar System. But there is a problem: Jupiter's strong magnetic field traps charged particles in radiation belts that extend out from the planet a greater distance than from Earth to Moon. Without exploring these radiation belts, scientists could not be sure the belts would not damage any spacecraft using Jupiter as a gravity slingshot to the outer planets. If the radiation belts proved to be a serious hazard, the exploration of the outer Solar System might have to wait until more energetic propulsion systems than chemical rockets could be developed, perhaps several decades hence.

Although scientists can tell from the radio waves emitted by the Jovian radiation belts approximately how many electrons are trapped in the belts' they have no way of knowing from Earth how many high energy protons are trapped there, and it is especially the protons that do the damage. The only way to find out is to send a spacecraft to Jupiter to penetrate the radiation belts and measure the protons on the spot and this has been done by the two Pioneers.

Such a mission to Jupiter poses many technical challenges. It extends Man's exploration of the Solar System to a new scale 800 million km (half a billion mi.) to Jupiter compared with only 65 million km (40 million mi.) to Mars. The vast.

Figure 1-22. A problem with visiting the outer planets is the long time needed for radio waves, traveling at 300,000 km (186,000 miles) per second, to travel between Earth and the spacecraft this time is 92 minutes for the round trip by radio from Earth to Jupiter and back.

. distance presents problems of communications not only the diminution of the radio signals, but also the time delay in information traveling to Earth from the spacecraft and the equal time delay for radio commands from Earth to reach the spacecraft (Figure 1-22). This delay makes it necessary for controllers on Earth to become skilled in flying the spacecraft 90 minutes out of step with the spacecraft itself at the distance of Jupiter. Everything has to be planned well in advance with no opportunity to react to and correct for any hazards caused by unknowns.

Figure 1-23. Converting solar power to electrical energy is not practical for small spacecraft at the distance of Jupiter where sunlight carries only one twenty-seventh the energy it does at Earth.

Additionally, because of the great distance traveled from the Sun itself, the sunlight at the distance of Jupiter has an intensity of only one twenty-seventh of that at Earth's distance from the Sun (Figure 1-23). The normal method of supplying electrical power in space by converting sunlight to electricity cannot be used. A spacecraft bound for Jupiter has to carry a nuclear energy source to generate electricity. Also the spacecraft must fly through space for several years before reaching its objective. So new levels of high reliability are mandatory. Moreover, the high velocities needed to reach Jupiter call for a lightweight spacecraft, thereby demanding lightweight design of the spacecraft and all its components and scientific instruments.

Finally, between Mars and Jupiter is the asteroid belt (Figure 1-24), which some theories suggested may be a 280-million-km (175-million-mi.) wide zone of abrasive dust that might seriously damage any spacecraft trying to cross it.

Figure 1-24. Between Mars and Jupiter lies the asteroid belt, which spacecraft must cross if they are to visit the outer solar system. The big question faced was how dangerous would this asteroid belt be to such spacecraft?

Such were the obstacles. But the opportunity to explore the outer Solar System beyond the orbit of Mars beckons strongly, challenging the ingenuity of space technologists. The National Aeronautics and Space Administration accepted the challenge in a double-pronged exploratory program: two spacecraft, Pioneers F and G, were planned to make the assault on Jupiter. Their mission was a journey into the unknown territory of space, truly a pioneer odyssey for an encounter with a giant to open the outer Solar System for mankind. Thus began to unfold early in 1970, the story of an incredible journey to the planet Jupiter and beyond a mission to the most spectacular object in the night skies of Earth, an object that has not only held the attention of mankind since time immemorial, but also offers a doorway to the outer Solar System.


Manhattan Project Shield Window Fragment (1195g)

A truly exceptional, one-of-a-kind artifact from WWII. This enormous fragment of the Manhattan Project Shield Window glass weighs 1,195g (2.63lbs)!

The Manhattan Project Shield window also appears in the Large and Touch versions of the Fourth Edition of the Mini Museum!

The Manhattan Project was the codename for the research and development effort which allowed the United States to rapidly develop a series of atomic breakthroughs during World War II, including the first industrial-scale plutonium production reactor and the first atomic bombs. This enormous project involved over one hundred thousand scientists, engineers, technicians, and construction workers at more than 30 sites across the United States, including well-known locations such as Oak Ridge, Los Alamos, Trinity, and Hanford.

This specimen is a FULL-size leaded glass shield window once installed in the T Plant (221-T) Plutonium Recovery Building, the first and largest of two production bismuth-phosphate chemical separations plants used to extract plutonium from fuel rods irradiated in the Hanford Site’s reactors.

During WWII, engineers at Hanford would look through this glass while extracting plutonium for both the Trinity test on July 16, 1945, and the "Fat Man" atomic bomb used over Nagasaki, Japan on August 9, 1945.

The window was sold during a government surplus auction in the late 1980s as part of the long (and continuing) decommissioning process. The yellow color of the glass is due to a high concentration of lead-oxide (up to 30% in this case), which blocks blue and near-UV spectral frequencies, and also gives the glass its protective qualities.

In addition, to this large fragment, there are a handful of smaller full windows e very large fragments of glass available. As you might suspect, they are very expensive and very heavy. These items are priced by weight and run between $10,000 to $3,400,000 (yes, that's three million).

If you are interested in obtaining one of these incredibly rare items, please contact us directly for details.

LEAD WARNING : The glass is not radioactive but it is comprised of lead-oxide. The glass should be handled with care and only while wearing gloves. Lead is known to the State of California to cause cancer and birth defects or other reproductive harm. For more information go to www.P65Warnings.ca.gov .

About the Manhattan Project

For more details about the glass and the Manhattan Project please visit our long-form article "Nothing Would Ever Be the Same: Notes from the Mini Museum."

Above: Photo of the Nagasaki bombing taken by Hiromichi Matsuda (Source: Nagasaki Atomic Bomb Museum)


1623: The Great Conjunction of Jupiter and Saturn

The Great Conjunction of 1623 was a very close conjunction of Jupiter and Saturn. Since that time, many Jupiter – Saturn conjunctions have occurred .

What were the circumstances of that conjunction?

Was the 1623 conjunction observed? (Did anybody see it?)

2016, August 27: The Venus-Jupiter conjunction

The Venus-Jupiter conjunction of August 27, 2016 had nearly the same separation as the predicted separation of the Jupiter-Saturn Great Conjunction of December 21, 2020.

The Jupiter – Saturn conjunction of 1623 occurred in the wake of the invention of the telescope, so observing was in its infancy yet, the sky was full of planetary activity. A partial lunar eclipse (April 15, 1623) was visible throughout the Americas and in Central Europe, where the moon was setting as the eclipse reached its 90% magnitude. Venus passed Jupiter and Saturn in late June and Mercury passed the planetary pair less than two weeks later, when the planets were about 22° east of the sun. With the inner planets in the vicinity of the impending Great Conjunction and Mars reaching opposition (July 4, 1623), surely sky watchers were observing the planets’ locations to test and revise their planetary motion equations.

Other articles:

  • Feature article on about the 2020 Great Conjunction on When the Curves Line Up
  • Full-length semi-technical article about the Great Conjunction of 2020.

By the time of the Great Conjunction on July 16, 1623, the planetary pair was less than 13° east of the sun. By Civil Twilight, the pair was near the horizon at mid-latitudes. Without optical help, the conjunction likely went unobserved, even for those with recently minted telescopes. Even then, the observer needed some luck to find the conjunction.

In later years, two British publications stated that the 1623 conjunction was not observed. In 1886, the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society state that the February 8, 1683, Jupiter – Saturn conjunction was the first observed “since the invention of the telescope” and that the 1623 passing went unobserved. The same statement was written in the Journal of the British Astronomical Association in 1897. Perhaps the conjunction was observed without optical aid and recorded from more southerly latitudes, when the planets were higher in the sky.

Did the two British publications make the statements out of parochialism, rather than from factual observations made around Europe regarding the first Great Conjunction observed with a telescope, or was this the first time that the conjunction fit into an eyepiece since the telescope’s invention? The February 24, 1643, conjunction was visible in the western sky during mid-twilight as well as the October 16, 1663, conjunction. At the second conjunction the planets were about 10° up in the southwest at one hour after sunset. However, at both conjunctions, the planets were nearly 1° apart. At the 1683 conjunction, the planets were close, about 0.2° apart, twice the separation of the upcoming event. While the two previous conjunctions were visible to the naked eye and individually in a telescopic eyepiece, the 1683 conjunction was the first observed with both planets simultaneously in an eyepiece. With a separation of 0.1°, the 1623 conjunction would have fit into telescopes eyepieces of that generation, but certainly those early telescopes were unwieldy to steer and hold steady, and the telescope operator needed some persistence during the days preceding the conjunction to follow the converging planets into bright twilight while they had sufficient altitude to observe them. So, while the British publications are accurate about viewing the planets simultaneously through a telescope, the two preceding conjunctions were visible to the unaided eye and individually through a telescope, and this does not speak to the issue as whether the 1623 conjunction when unobserved across all of humanity.

In recent times, Great Conjunctions occurred February 18, 1961 followed by a triple conjunction of the two planets in 1980-81 and the last occurred May 30, 2000, although this was difficult to observe.

Read the Great Conjunction of 2020 Article.

November 29, 2020 Update: Patrick Hartigan from Rice University has generated a list of Great Conjunctions spanning 3000 years. The dates may be off a day or two from the actual conjunction dates. His list includes the following close conjunctions:

  • March, 1226, separation 2.1′, one-third the separation of 2020
  • August, 1563, Separation 6.8′, slightly larger than 2020
  • July,1623, separation 5.2′, slightly less than 2020, but not likely visible.

So how do we properly describe this? Closest since 1623? Yes, although not likely observed. Closest since 1563? sim. This was easily visible in the morning sky. Closest observable since 1226? Yes, this was clearly visible as well.


Fragments

A common pattern in React is for a component to return multiple elements. Fragments let you group a list of children without adding extra nodes to the DOM.

There is also a new short syntax for declaring them.

A common pattern is for a component to return a list of children. Take this example React snippet:

<Columns /> would need to return multiple <td> elements in order for the rendered HTML to be valid. If a parent div was used inside the render() of <Columns /> , then the resulting HTML will be invalid.

results in a <Table /> output of:

Fragments solve this problem.

which results in a correct <Table /> output of:

There is a new, shorter syntax you can use for declaring fragments. It looks like empty tags:

You can use <></> the same way you’d use any other element except that it doesn’t support keys or attributes.

Fragments declared with the explicit <React.Fragment> syntax may have keys. A use case for this is mapping a collection to an array of fragments — for example, to create a description list:

key is the only attribute that can be passed to Fragment . In the future, we may add support for additional attributes, such as event handlers.


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