آشنایی با سیاره مشتری: پادشاه خدایان

آشنایی با سیاره مشتری می تواند بسیار جالب و هیجان انگیز باشد. از هسته مرموز و وسعت فراوانش تا سطح طوفانی آن، نکات زیادی برای یادگیری در مورد سیاره پنجم منظومه شمسی وجود دارد. مشتری این غول گازی همان چیزی است که رویاهای آبرنگ از آن ساخته می شوند، یک اثر هنری چشم نواز. ابرهای پر جنب و جوش که در اطراف جو غلیظ آن موج می زنند، جهانی عظیم ساخته اند که بیش از ۱۳۰۰ زمین در آن جای می گیرد.

بزرگ‌ترین سیاره منظومه ما به علت عظمتش، نامش را از اساطیر رومی و پادشاه خدایان گرفته است؛ ژوپیتر. هرچند که سیاره ما امن و آرام به نظر می رسد، مشتری شرایطی عکس زمین دارد. مکانی آشفته، طوفانی و بسیار خشن که عاری از هرگونه حیات است. در این مقاله به بررسی ویژگی ها و خصوصیات مشتری می پردازیم و سعی می کنیم با این غول گازی بیشتر آشنا شویم. با ما همراه باشید.

ساختار و خصوصیات فیزیکی: غول گازی، ستاره ای ناکام

برای آشنایی با سیاره مشتری بهتر است ابتدا به بررسی ساختار و خصوصیاتش بپردازیم که تا این حد متمایزش کرده است.

حجم و اندازه

این غول گازی با شعاع ۶۹،۹۱۱ کیلومتر، ۱۱ برابر از زمین عریض تر است. به عبارت دیگر ۱۳۰۰ زمین در داخل مشتری جای می گیرد. در واقع اگر مشتری را اندازه یک توپ بسکتبال فرض کنیم، زمین در مقابل آن به اندازه یک حبه انگور خواهد بود.

برای درک بهتر عظمت مشتری، وسعت همه سیارات این منظومه را با هم جمع و سپس آن را دو برابر کنید، عددی که خواهید دید وسعت مشتری است.

جرم و چگالی

مشتری از هر سیاره دیگری در منظومه شمسی سنگین‌تر است. جرم آن ۳۱۸  بار بیشتر از زمین است. در واقع در زمان تشکیل منظومه شمسی، مشتری بیشتر جرم باقی مانده پس از تشکیل خورشید را گرفت که باعث شد دو برابر بیشتر ماده ترکیبی نسبت به سایر اجسام منظومه شمسی داشته باشد. اما با توجه به حجم خیلی زیادش چگالی چندان زیادی ندارد.

اگر این سیاره عظیم حدود ۸۰ برابر جرم داشت، به جای یک سیاره به یک ستاره تبدیل می شد. از این رو خیلی ها اعتقاد دارند که این سیاره در واقع ستاره ای است ناکام.

ساختار سطح و هسته

مشتری به عنوان یک غول گازی سطح جامد و واقعی ندارد. در واقع سطح آن از گاز ها و مایعات در حال چرخش تشکیل شده است. به همین دلیل فضاپیما و کاوشگر نه تنها امکان فرود آمدن بر روی آن را ندارند بلکه فشار و درجه حرارات بالای این سیاره آن ها را هنگام نزدیک شدن به سطح ذوب خواهد کرد.

یبشتر حجم مشتری را هسته اش تشکیل داده است زیرا قطر آن ۸۰ تا ۹۰ درصد قطر کل سیاره را شامل می شود. با این حال جنس هسته مشتری هنوز کاملا مشخص نیست و فقط می‌دانیم هسته ای متراکم از ترکیبات نامشخص دارد که توسط یک لایه هیدروژن مایع غنی از هلیوم احاطه شده است.

شرایط جوی و آب و هوایی: باران هایی از جنس الماس!

میانگین دما در سطح مشتری به منفی ۱۱۰ درجه سانتی گراد می رسد. جو مشتری مانند خورشید بیشتر از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. نوارهای رنگارنگ و روشن و تاریکی که مشتری را احاطه کرده اند، در اثر بادهای شدید شرق به غرب در جو سیاره، ایجاد می شود. سرعت وزش این باد ها به ۵۳۹ کیلومتر در ساعت می رسد.

ابرهای سفید در مناطق روشن از کریستال های آمونیاک که منجمد شده اند، تشکیل شده است. در حالی که ابرهای تیره تر از سایر مواد شیمیایی موجود در کمربندهای تیره تر تشکیل شده اند. در عمیق ترین سطحی که قابل مشاهده است، ابرهای آبی وجود دارند. این نوارهای ابر با این که ممکن است در حالت ایستا به نظر بیایند اما با گذشت زمان تغییر می کنند. نکته عجیب دیگر از این سیاره  این است که در داخل جو آن، باران هایی از جنس الماس آسمان را پر می کند.

لکه قرمز

یکی از خارق العاده ترین ویژگی های موجود در جو مشتری لکه قرمز بزرگ است. طوفانی غول پیکر که بیش از ۳۰۰ سال است که در جریان است. باز هم برای پی بردن به وسعت این لکه بهتر است بگوییم که این لکه سرخ بزرگ تقریباً دو برابر زمین است. لبه آن با سرعتی حدود ۴۳۰ تا ۶۸۰ کیلومتر در ساعت و در خلاف جهت عقربه های ساعت در حال چرخش است.

رنگ طوفان که معمولاً از قرمز آجری تا کمی قهوه ای متغیر است به دلیل وجود مقدار کمی گوگرد و فسفر در بلورهای آمونیاک موجود در ابرهای مشتری است. البته در سال های اخیر وسعت این لکه در حال کاهش است.

خصوصیات های مداری: روزهای بسیار کوتاه

طول روز و سال

چرخش مشتری به دور خودش از هر سیاره دیگری در منظومه شمسی سریع تر است. ​این چرخش سریع سیاره در محور خود به این معنی است که یک روز مشتری کمتر از ۱۰ ساعت زمینی طول می کشد. این چرخش سریع باعث می شود سطح مشتری در خط استوا برآمده و در قطب ها صاف باشد. در واقع قطر استوایی مشتری ۷ درصد بیشتر از قطر آن در راستای قطب هایش است.

مدار چرخش مشتری به دور خورشید تقریبا بیضی شکل است. چرخش یک دور کامل مشتری به دور خورشید چیزی در حدود ۱۲ سال زمینی (۴۳۳۳ روز زمین) طول می کشد.

تغییر فصول

محور چرخش مشتری ۳ درجه نسبت به صفحه مدار سیاره به دور خورشید متمایل است. این بدان معناست که مشتری تقریباً به صورت ایستاده می چرخد. این امر باعث می شود بر خلاف سایر سیارات در مشتری از فصل و تغییر فصول خبری نباشد.

قمر های مشتری

مشتری بعد از زهره، دومین سیاره درخشان در آسمان شب است. این امر به منجمان اولیه کمک کرد تا صدها سال پیش این سیاره عظیم را کشف و مطالعه کند؛ اگرچه در آن زمان تصور می کردند که ستاره است. اما آشنایی با سیاره مشتری فقط به خودش محدود نمی شود زیرا دارای فمر هایی است که در منظومه شمسی نظیرشان نیست.

در ژانویه ۱۶۱۰ ، گالیله چهار ستاره کوچک در اطراف مشتری مشاهده کرد. این نقطه های نورانی که در واقع چهار قمر بزرگ مشتری هستند، اکنون به عنوان قمرهای گالیله شناخته می شوند  : آیو، اروپا، گانیمید و کالیستو.

مشتری ۷۹ قمر شناخته شده دارد. در واقع با این تعداد زیاد قمر و چهار قمر بزرگ و شاخص در مدار خود، نوعی منظومه شمسی کوچک را برای خود تشکیل داده است.

بسیاری از این قمر ها اندازه خود مشتری قابل توجه هستند. گانیمد بزرگترین قمر منظومه شمسی، همچنین تنها قمری است که میدان مغناطیسی خاص خود را دارد. در سطح آیو آتشفشانن هایی بسیار فعال و خشن وجود دارد که نظیرش در دیگر سیارات و قمر های منظومه نیست. اروپا در زیر پوسته یخی خود دارای یک اقیانوس عمیق و وسیع است. این موضوع باعث شده است اروپا یکی از اصلی ترین گزینه ها برای داشتن حیات باشد.

اما این ها تنها قمر های این سیاره نیستند. ده ها مورد قمر دیگر اطراف مشتری در حال گردش اند دارد. حتی ممکن است هنوز مورد های بیشتری برای یافتن وجود داشته باشد. فقط در سال ۲۰۰۳، ستاره شناسان ۲۳ قمر جدید را شناسایی کردند. در ژوئن سال ۲۰۱۸، محققان ۱۲ قمر نو ظهور و جوان دیگر را کشف کردند که در مسیرهای عجیب و غریب اطراف این غول گازی در حال پرسه زدن هستند.

تحقیق و اکتشافات

از اولین بار که گالیله تلسکوپش را به سمت مشتری چرخاند و به تحقیق و مطالعه درباره این سیاره مرموز پرداخت، دانشمندان همواره به مطالعه بیشتر برای آشنایی با سیاره مشتری ادامه دادند.

در سال ۱۹۷۹، فضاپیمای Voyager یک و دو ناسا هنگام عبور از آن جا ده ها هزار عکس گرفت. در میان شگفتی های این ماموریت ها، داده ها نشان داد که مشتری غول پیکر، حلقه های نازک و غبارآلودی در اطراف خود دارد.

فضاپیمای Juno ناسا در سال ۲۰۱۶ به دور مشتری چرخید و به سرعت شروع به ارسال تصاویری کرد که نفس گیر بودند. تصاویر خیره کننده نشان داد که این سیاره حتی خشن تر از آن است که ما فکر می کردیم.

گرچه مشتری به شدت مورد بررسی قرار گرفته است، اما هنوز هم بسیاری از رمز و رازهایش باقی مانده است. یک سؤال اساسی این است که چه چیزی لکه قرمز مشتری را به حرکت در می آورد و در آینده چه اتفاقی برای آن خواهد افتاد.

 سؤال مهم بعدی این است که در واقع چه چیزی در هسته مشتری نهفته است. داده های میدان مغناطیسی از فضاپیمای جونو حاکی از آن است که هسته این سیاره به طرز حیرت انگیزی بزرگ است و به نظر می رسد از یک ماده جامد نیمه حل شده ساخته شده که بسیار داغ است. دانشمندان تخمین می زنند که درجه حرارت در این منطقه می تواند تا ۵۰,۰۰۰ درجه سانتی گراد باشد. این حرارت آن قدر بالاست که می تواند تیتانیوم را ذوب کند.