نگاه اجمالی

مشتری پنجمین سیاره نزدیک به خورشید و اولین غول از چهار غول گازی است. مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی بوده و جرم آن از تمام سیارات دیگر بیشتر است. مشتری که نزدیکترین سیاره غول پیکر به خورشید است، از نظر بزرگی و جرم در مقام اول جای دارد. هنگامی که در آسمان پدیدار می‌شود، به غیر از زهره از تمام ستارگان و سیاره‌های دیگر ، نورانی تر دیده می‌شود. اشکال گوناگونی در مشتری دیده می‌شود که حتی با یک تلسکوپ کوچک نیز قابل رویت است. مثلا لکه بزرگ سرخ رنگی می‌توان در آن دید. موقعی که به مشتری نگاه می‌کنیم، فقط ابرها و توفانهای جو فوقانی آن را می‌بینیم. حتی تلسکوپهای مستقر در سفینه‌های فضایی نمی‌توانند از سطح پنهان در زیر هزاران کیلومتر گاز تیره جو آن تصویر بدست آورند.حجم این سیاره 1300 برابر زمین، و جرم آن دو و نیم برابر جرم تمامی سیارات منظومه شمسی است. ابرهای انواری شکل مشتری غالباً از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده اند. جو درونی سیاره حدود 1000 کیلومتر (600 مایل) پایین‌تر از ابرها شروع می‌شود که در این نقطه گاز هیدروژن به مایع تبدیل می‌گردد. در اعماق پایین تر، هیدروژن حالت فلزی دارد. در مرکز مشتری ، هسته‌ای سنگی و بسیار داغ وجود دارد که حرارتش به 3500 درجه سانتی گراد (63000 درجه فارنهایت) می‌رسد.

مشتری گون

آن سوی مریخ ، از کمربند سیاری به اندازه تقریبا 3AV عبور می‌کنیم و بالاخره به بزرگترین سیاره مشتری گون یعنی مشتری که به خاطر نام سلطان خدایان اولمپیا (Olym pian) نامگذاری شده است، می‌رسیم. به دلیل اندازه بسیار بزرگ و آلبدوی زیاد آن (51%) ، مشتری در آسمان شبهای زمین به خصوص در نقطه مقابله یک سیاره خیلی روشن است. سیاره‌های غول پیکر منظومه شمسی ، بطور قابل ملاحظه‌ای بزرگتر از سیاره‌های درونی هستند. برای مثال ، قطر مشتری یازده برابر قطر زمین و حجم آن ، هزار برابر حجم زمین است. ولی چگالی این سیاره‌ها در حدود چگالی آب است.

حرکت مشتری

مدار مشتری حول خورشید ، خروج از مرکز کمی دارد (0.0484) و تنها به اندازه 1.31 درجه نسبت به دایرةالبروج میل دارد. نیم قطر طول مدار آن 5.2028AV است. این سیاره یک مدار نجومی را در 11.862 سال زمینی طی می‌کند. دوره تناوب مداری هلالی 398.88 روزه آن ، دلالت بر این دارد که مشتری (با شکل کامل) هر سال دیرتر به نقطه مقابله بر می‌گردد. از آنجا که فقط می‌توانیم جو غلیظ مشتری را ببینیم، دوره تناوب چرخش سیاره بوسیله دوره تناوب چرخش اشکال جوی آن ، نظیر لکه قرمز بزرگ با اندازه گیری انتقال دو پلری نور از لبه‌های نزدیک و دور شونده و با مطالعه چرخش ساختار میدان مغناطیسی تعیین می‌شود.

در می‌یابیم که محور چرخشی مشتری 7 دقیقه و 3 ثانیه نسبت به محور مداری آن میل دارد. اما دوره تناوب چرخشی نجومی آن از 9 ساعت و 50 دقیقه در استوا تا 9 ساعت و 55 دقیقه در عرضهای جغرافیایی بالاتر تغییر می‌کند. از این رو جو گازی شکل مشتری یک چرخش جزئی نشان می‌دهد. در استوا سریعترین و در قطبین آهسته‌ترین (خورشید نیز به مدار جزئی می‌چرخد، زیرا آن هم یک سیال است) است. چرخش بسیار سریع مشتری در اثر پخی زیاد آن نتیجه می‌شود.

گردباد لکه سرخ بزرگ ناحیه‌ای پر فشار است که در آن گردبادهای بالارونده ، گازهای مختلفی را با خود وارد جو می‌کنند.

مشخصات فیزیکی

شعاع استوایی (11.19R_φ) و جرم (318M_φ) مشتری توسط مشاهدات مدرای ، و پنهان شدگیهایی اقمارش و بوسیله اختلالات جاذبه‌ای آن در مدارات ستاره‌های دنباله‌دار و سیارکها و بوسیله اندازه گیری قطر زاویه‌ای قرص قابل رویت آن (47 ثانیه در نقطه مقابله) و بوسیله اندازه گیریهای مسافر (Voyager) که از کنار آن در حال عبور است، بطور دقیق معین شده است. این مدل خیلی بزرگ سیارات مشتری گون ، دارای چگالی متوسط 1330Kg/m³ است. این چگالی دلالت بر این دارد که ترکیبات مشتری شبیه خورشید با فراوانی حدود 75 درصد هیدروژن ، 24 درصد هلیوم و یک درصد تمام عناصر سنگینتر (از لحا‌ظ جرمی) است. قسمت اعظم مشتری ، کاملا برخلاف درون زمین و سایر سیارات خاکی ، از هیدروژن تشکیل شده است و بیشتر آن به صورت مایع می‌باشد. دمای هسته ممکن است حدود 10 برابر داغ تر از زمین ، بالغ بر 4000 درجه کلوین ، باشد. عامل چرخش همرفتی جو ، شارش گرما از هسته به بیرون است. چرخش سریع سیاره ، شتاب کوریولیس بزرگی ایجاد می‌کند که جو لایه‌ لایه‌ای زیبایی بوجود می‌آورد.

لکه سرخ بزرگ

لکه سرخ بزرگ ، یک ناحیه واچرخه‌ای بزرگ (نوعی گردباد) در ابرهای فوقانی سیاره مشتری است. از زمان کشف این لکه تا کنون ، بارها دیده شده که قطر آن تا سه برابر قطر زمین افزایش یافته است. جریانهای چرخان گاز که در این لکه وجود دارند، فسفر را ار جو تحتانی به بالا مکیده و باعث قرمز یا صورتی شدن لکه می‌شوند. این لکه از محیط اطراف خود بلندتر و سردتر است و هر 12 روز زمینی، یک دور در جهت عکس عقربه‌های ساعت به دور خودش می‌چرخد.

حلقه‌های مشتری

منظومه حلقه‌های مشتری در سال 1979 توسط کاوشگر فضایی ویجر 1 کشف گردید. سه حلقه مشتری به ترتیب زیر نامگذاری شده اند:

حلقه هاله به عرض 22800 کیلومتر (14170 مایل). حلقه اصلی که حلقه‌ای باریک و درخشان است به عرض 6400 کیلومتر (3980 مایل). و حلقه تار عنکبوت (گسامر) که رقیق‌ترین و عریض ترین حلقه می‌باشد به عرض 8500 کیلومتر (53000 مایل). حلقه تار عنکبوت که در این تصویر ساختگی به رنگ آبی کمرنگ دیده می‌شود، از حلقه اصلی که مشتری را احاطه می‌کند بیرون زده است.

میدان مغناطیسی

مشتری از خود گسیلهای رادیویی نشان می‌دهد که به میدان مغناطیسی مشتری گون در حدود 1x10^-4T در سطح سیاره ربط داده شده است. این میدان مغناطیسی شدید در اثر یک ساز و کار دینامیکی در هسته مایع هیدروژن فلزی در حال چرخش سریع بوجود می‌آید. در طول موجهای 3 تا 75 سانتیمتر مشاهده شده است که سیاره به صورت غیر حرارتی تشعشع می‌کند. این تابش دسیمتری و یا DIM عبارت است از تابش همزمان در اثر الکترونهای نسبیتی با تندی خیلی نزدیک به تندی نور در کمربندهای تابشی مشتری گون ، که بوسیله میدان مغناطیسی مشتری به دام افتاده‌اند و به صورت مارپیچی حرکت می‌کنند.

محور مغناطیسی با محور چرخش مشتری ، زاویه‌ای حدود 10 درجه می‌سازد. این میدان مغناطیسی شدید یک مغناطیس سپهر عظیم در اطراف مشتری بوجود می‌آورد که باد خورشیدی را دور نگه می‌دارد. مشتری میدان مغناطیسی بسیار بزرگی دارد که تا فاصله‌های دور دستی در فضا امتداد یافته است. ذرات باردار ، به هنگام حرکت در میان این میدان ، علامتهای رادیویی گسیل می‌کنند. تلسکوپهای رادیویی با دریافت آنها می‌توانند پوشش مغناطیس اطراف مشتری را نقشه برداری کنند.

قمرهای مشتری

گالیله در سال 1610 میلادی (989 شمسی) ، چهار قمر اصلی مشتری را کشف کرد. اسامی آنها شامل یو ، اروپا ، گانیمد و کالیسو است. این چهار قمر ، حتی با دوربین دو چشمی نیز دیده می‌شوند. یو درکمتر از دور روز ، اروپا در سه روز و نیم و گانیمد در یک هفته و کالیسو در حدود هفده روز ، مشتری را دور می‌زنند. اگر در چند شب ، نموداری از مشتری و قمرهایش تهیه کنیم، رقص آنها به دور سیاره مادر آشکار می‌شود. گالیله دریافت که مشتری ، خود یک منظومه شمسی کوچک است. علاوه بر این چهار قمر که قمرهای گالیله نیز نامیده می‌شوند، دست کم 9 قمر کوچکتر در اطراف مشتری وجود دارد. آنها را می‌توان با تلسکوپهای بزرگ عکسبرداری کرد.

شانزده قمر مشتری به چهار گروه چهارتایی تقسیم می شوند . گروه اول در فاصله حدود 130000 کیلومتری (80000 مایل). گروه دوم در فاصله حدود 200000 کیلومتری (125000 مایل). گروه سوم در فاصله 9 میلیون کیلومتری (6/5 میلیون مایل). و گروه چهارم در فاصله ای نزدیک به گروه سوم قرار دارند. جهت چرخش تمام گروهها بجز گروه چهارم، همان جهت چرخش مشتری است. همه قمرهای مشتری بجز قمرهای گروه دوم، کوچک هستند. قمرهای گروه دوم که گالیله ای نام دارند هم اندازه ماه زمین هستند. گانیمید ، یک قمر گالیله ای چهار قمر بزرگ مشتری که توسط گالیله (1642-1564) کشف شدند، قمرهای گالیله‌ای نامیده می‌شوند. سیاره مشتری دارای بزرگترین قطر و بیشترین جرم در میان تمام سیارات منظومه شمسی است. استوای مشتری 11 برابر استوای زمین است. این سیاره سریعتر از سایر سیارات به دور خود می چرخد. دوره چرخشی مشتری نصف دوره چرخشی زمین است