مترجم: الهام سجادیفر
مشتری یا برجیس بزرگ ترین سیاره در منظومه شمسی است. قطر آن 142،984کیلومتر، بیش از 11برابر قطر زمین و حدود یک دهم قطر خورشید است. برای پر کردن حجم این سیاره غول پیکر به 1000عدد سیاره زمین نیاز است. وقتی از زمین رصد می کنیم، این سیاره نورانی تر از بیشتر ستاره ها دیده می شود. معمولاً پس از سیاره زهره، مشتری دومین سیاره درخشان در آسمان است.
مشتری پنجمین سیاره درمنظومه شمسی می باشد. میانگین فاصله آن از خورشید معادل 778،570،000 کیلومتر یعنی بیش از پنج برابر فاصله زمین تا خورشید است. ستاره شناسان باستان این سیاره را به یاد پادشاه خدایان رومی، ژوپیتر نامیدند.
ستاره شناسان مشتری را از طریق تلسکوپهای مستقر بر روی سیاره زمین و ماهواره های حول زمین مطالعه می کنند. به علاوه ایالات متحده 6 سفینه تحقیقاتی بدون سرنشین را به سوی مشتری گسیل کرده است.
ستاره شناسان در ژوئیه 1994شاهد رویداد منحصر به فردی در این سیاره بودند. برخورد 21 تکه از شهاب سنگ شومیکر-لوی9(1) که به اتمسفر مشتری برخورد کرد. این برخورد منجر به وقوع انفجارهای مهیب و پراکندگی مقدار بسیار زیادی غبار در منطقه ای با وسعت بیشتر از قطر کره زمین گردید.
مشتری علاوه بر گردش به دور خورشید، حول محور طولی خود نیز گردش می کند. زاویه این محور حدود3 درجه می باشد.
مشتری سریع تر از دیگر سیارات به دور خود می چرخد. یک روز در مشتری معادل 9ساعت و56 دقیقه می باشد. دانشمندان نمی توانند سرعت گردش قسمتهای درونی این غول گازی را به طور مستقیم اندازه گیری کنند. آنها میانگین سرعت ابرهای قابل رؤیت این سیاره را محاسبه کردند.
مشتری امواج رادیویی از خود متساطع می کند که توسط تلسکوپهای مستقر در زمین نیز قابل ردیابی می باشند. دانشمندان با مطالعه این امواج سرعت گردش سیاره را محاسبه نمودند. قدرت این امواج طی یک الگوی ثابت که در هر9 ساعت و56 دقیقه تکرار می شود، تغییر می کند.
سرعت زیاد گردش مشتری باعث برآمدگی این سیاره در استوا و مسطح شدن قطبها گردیده است. قطر استوایی این سیاره 7درصد بیش از قطر قطبی آن است.
هسته مشتری باید از عناصر سنگینی تشکیل شده باشد. احتمالاً ترکیب بندی این عناصر نظیر ترکیب بندی عناصر هسته زمین است اما 20تا30 برابر سنگین تر. نیروی جاذبه سطح مشتری2/4 برابر جاذبه زمین است. به این ترتیب جسمی که در روی زمین 100کیلوگرم است بر روی مشتری 240 کیلو گرم وزن خواهد داشت.
اتمسفر مشتری ترکیبی است از حدود 86 درصد هیدروژن، 14 درصد هلیوم و مقادیر کمی متان، بخار آمونیاک، آب، هیدروکربن اشباع نشده، اتان، ژرمنیوم و مونوکسید کربن. درصد هیدروژن یاد شده بر اساس تعداد مولکولهای این عنصر است نه بر اساس جرم کلی آن. دانشمندان این مقادیر را به کمک اندازه گیریهای تلسکوپی و اطلاعات سفینه ها محاسبه و به دست آورده اند.
این عناصر شیمیایی لایه های رنگارنگی از ابرها را در ارتفاعات مختلف شکل داده اند. بالاترین لایه سفید رنگ از کریستالهای بخار یخ زده آمونیاک به وجود آمده است. لایه های پایین تر و تیره رنگ تر ابرها، کمربندها را تشکیل داده اند. در پایین ترین لایه قابل رؤیت، ابرهای آبی رنگی وجود دارند. ستاره شناسان انتظار دارند که در عمق 70 کیلومتری پایین تر از ابرهای آمونیاک، ابرهای آب را تشخیص دهند. البته تاکنون این ابرها در هیچ لایه ای کشف نشده اند.
بارزترین ویژگی سطح سیاره مشتری، یک نقطه قرمز بزرگ است. این نقطه حجم زیادی از گاز در حال دوران می باشد و شبیه به گردبادهای زمینی است. بزرگ ترین قطر این نقطه سه برابر قطر زمین طول دارد. رنگ این نقطه بین آجری و قهوه ای روشن در تغییر است. به ندرت این نقطه به طور کلی محو می شود. احتمالاً وجود سولفور و فسفر در کریستالهای آمونیاک منجر به ایجاد چنین رنگی در این نقطه می گردد.
گوشه های این نقطه عظیم الجثه با سرعتی معادل 360 کیلومتر در ساعت در حرکت است. فاصله این نقطه نسبت به استوا ثابت است ولی به آرامی به سمت غرب و شرق حرکت می کند.
چرخه حوزه ها، کمربندها و نقطه بزرگ قرمز نسبت به سیستمهای چرخه ای زمین بسیار ثابت تر می باشند. از زمانی که دانشمندان شروع به استفاده از تلسکوپ برای رصد آسمان کرده اند، ویژگی های مذکور تغییر ابعاد و رنگ داشته اند اما همچنان الگوی کلی خود را ثابت نگه داشته اند.
نزدیک هسته، دما به شدت بالا می رود. دمای هسته مشتری حدود24000درجه سانتیگراد یعنی داغ تر از سطح خورشید است!.
مشتری از زمانی که تبدیل به سیاره شد تاکنون همچنان در حال از دست دادن گرما می باشد. بیشتر ستاره شناسان معتقدند که خورشید، سیارات و همه اجرام موجود در منظومه شمسی از یک سحابی در حال گردش شکل گرفته اند. گرانش گازها و ذرات باعث متصل شدن و تبدیل آنها به ابرهای غلیظ و تکه هایی از مواد گردید. در حدود4/6میلیارد سال پیش، این مواد به یکدیگر فشرده شدند تا اجرام گوناگون منظومه شمسی شکل گیرد. فشار این مواد گرما تولید کرد. مشتری نیز خارج از این بازی نبود. هنگام شکل گیری این سیاره در اثر فشار زیاد، به قدری حرارت تولید شد که حتی امروزه پرتوهای حرارتی که این سیاره به فضا متساطع می کند، دو برابر مقدار گرمایی است که از خورشید دریافت می نماید.
دانشمندان هنوز به درستی دلیل پیدایش میدان مغناطیسی سیارات را نمی دانند. معتبرترین دلیل آن تاکنون حرکت ذرات باردار در مرکز سیارات می باشد. اندازه بزرگ مشتری و حرکت سریع آن منجر شده است که میدان مغناطیسی این سیاره از زمین قوی تر باشد.
میدان مغناطیسی مشتری ذراتی چون الکترونها، پروتونها و دیگر ذرات بارداری را که در پرتوهای اطراف سیاره وجود دارند به دام می اندازد. این ذرات به قدری قوی می باشند که می توانند به تجهیزات سفینه های تحقیقاتی اطراف این سیاره آسیب وارد نمایند.
در منطقه ای از فضا به نام مگنتوسفرر یا مغناطیس کره، میدان مغناطیسی مشتری مانند یک سپر عمل می کند. این سپر سیاره را از بادهای خورشیدی حفظ می نماید. بیشتر این ذرات الکترونها و پروتونهایی هستند که با سرعتی معادل 500 کیلومتر در ثانیه در حرکت هستند. ذراتی که در دام میدان مغناطیس کره و نزدیک قطبهای میدان مغناطیسی می شوند. در قسمتی از سیاره که پشت به خورشید است، مغناطیس کره به اندازه زیادی به سمت بیرون سیاره دچار کشیدگی می شود و اصطلاحاً دم مغناطیسی را که حدود 700میلیون کیلومتر طول دارد، تشکیل می دهد.
امواج رادیویی که از مشتری متساطع می شوند در دو شکل به تلسکوپهای رادیویی مستقر در زمین می رسند. امواج رادیویی منقطع و پرتوهای متوالی. زمانی که آیو(2)، نزدیک ترین قمر مشتری از منطقه ای مشخص در میدان مغناطیسی این سیاره عبور می کند، امواج دریافتی توسط تلسکوپها به صورت پرتوهای رادیویی قدرتمند و منقطع می باشند.
آیو، آتشفشانهای فعال زیادی دارد که گازهایی شامل سولفور را به سطح این قمر می رانند. سطح زرد-نارنجی رنگ آیو احتمالاً شامل مقادیر زیادی رسوب سولفور جامد است. اروپا، با قطری معادل 3130 کیلومتر عنوان کوچک ترین قمر گالیله ای را به خود اختصاص داده است. سطح اروپا مسطح، دارای شکاف و یخی می باشد.
بزرگترین قمر گالیله ای، گانیمد با قطری معادل5268 کیلومتر است. گانیمد از سیاره عطارد بزرگتر است. کالیستو با قطر4806کیلومتر تنها کمی از عطارد کوچکتر است. به نظر می رسد که گانیمد و کالیستو دارای یخ و برخی مواد سنگی باشند. این دو قمر چاله های زیادی دارند.
بقیه اقمار مشتری از اقمار گالیله ای بسیار کوچک تر هستند. آمالتیا(5)
و هیمالیا بزرگترین اقمار غیرگالیله ای مشتری به حساب می آیند. بزرگ ترین قطر قمر سیب زمینی شکل آمالتیا تنها262 کیلومتر است. قطر هیمالیا170کیلومتر است. بیشتر این اقمار توسط ستاره شناس با تلسکوپهای بسیار بزرگ در دوی زمین کشف شده اند.
محاسبات صورت گرفته بر اساس مکان سنگ و شتاب آن نشان داد که در ژوئیه 1994این تکه ها با مشتری برخورد خواهند نمود. دانشمندان امیدوار بودند که با مشاهده این برخورد نکات جدید زیادی در مورد برخورد سنگهای آسمانی یا سیارات به دست آورند.
همه ستاره شناسان در تاریخ پیش بینی شده تلسکوپهای خود را به سمت این سیاره نشانه گرفتند. حتی تلسکوپ قدرتمند هابل که در مدار زمین قرار دارد نیز به سمت این سیاره قرار گرفت و همینطور سفینه کنترل از راه دور گالیلئو که در مسیر خود به سمت مشتری قرار داشت. همگی منتظر رصد صحنه برخورد بودند.
تکه سنگها در منطقه ای که پشت به زمین و تلسکوپ هابل بود با سیاره برخورد کردند. البته با گذشت کمتر از نیم ساعت، به دلیل گردش وضعی سریع مشتری، محل اصابت قابل رصد شد. دانشمندان قطر بزرگ ترین تکه سنگ را بین 0/5تا4 کیلومتر تخمین زدند. این برخورد به طور مستقیم توسط گالیلئو که 240میلیون کیلومتر با مشتری فاصله داشت قابل رؤیت بود اما ایرادی که به بخشهای خاصی از تجهیزات این سفینه وارد آمد توانایی آن در ضبط و ارسال اطلاعات را به شدت کاهش داد.
این برخورد احتمالاً به دلیل فشار زیاد، حرارت و پخش شدن سریع گازهای اتمسفر، منجر به وقوع انفجارهای بزرگی شد. این انفجارها ذرات غبار را در منطقه ای وسیع، بزرگ تر از قطر کره زمین، پراکنده ساختند. این ذرات به تدریج در منطقه ای تیره و کدر از مواد پخش شدند و برای ماهها در بالای اتمسفر مشتری باقی ماندند. اگر چنین برخوردی با زمین ایجاد می شد. غباری را ایجاد می نمود که می توانست جو را سرد و زمین را برای مدتها تاریک کند. به این صورت نسل بیشتر گونه های زیستی موجود در زمین از جمله انسانها و حیوانات منقرض می شد.
پایونیر10 در سال 1972گسیل شد و در تاریخ 3 دسامبر1973در فاصله130000 کیلومتری مشتری قرار گرفت. این سفینه تأثیر شدید کمر بند پرتوهای مشتری بر روی سفینه ها را نشان داد. این سفینه همچنین وجود مقدار زیادی هیدروژن و هلیوم در جو این سیاره را گزارش نمود. به علاوه این سفینه، مغناطیس کره عظیم این سیاره را کشف کرد.
پایونیر-زحل در دسامبر 1974در فاصله43،000 کیلومتری از این سیاره قرار گرفت. این سفینه تصاویری را در فاصله کم از مناطق قطبی سیاره تهیه کرد و اطلاعاتی درباره نقطه قرمز، میدان مغناطیسی و دمای اتمسفر مشتری جمع آوری نمود.
ویجر 1و2 به ترتیب در مارس و ژوئیه 1979 نزدیک مشتری قرار گرفتند. این دو سفینه تجهیزات بسیار دقیق تری را با خود حمل می کردند و اطلاعات بیشتری را نیز به زمین ارسال نمودند. ستاره شناسان توانستند به کمک تصاویر تهیه شده توسط این دو سفینه اولین نقشه دقیق از اقمار گالیله را تهیه کنند. ویجرها همچنین توانستند آتشفشانهای سولفوری آیو، وقوع رعد و برق در ابرهای مشتری و الگوی گردش ابرها را کشف نمایند.
یولیسس در اکتبر 1990 ارسال شد ودر فوریه 1992 از کنار مشتری عبور نمود. آژانس فضایی اروپا این سفینه را بیشتر به منظور مطالعه مناطق قطبی خورشید ساخته بود. دانشمندان از نیروی فراوان گرانش مشتری استفاده کردند تا بتوانند این سفینه را در مدار درست خود برای مطالعه قطبی خورشید قرار دهند. هنگامیکه یولیسس از کنار مشتری عبور کرد، اطلاعاتی را جمع آوری نمود که ثابت می کرد تأثیر بادهای خورشیدی بر روی مغناطیس کره ای این سیاره بسیار بیش از آن است که قبلاً تصور می شده است.
گالیلئو سفر طولانی خود را از اکتبر 1989 آغاز کرد. این سفینه در ژوئیه 1995کاوشگری را رها کرد. در دسامبر 1995 کاوشگر وارد اتمسفر مشتری شد، به درون آن نفوذ کرد و اندازه گیری مقدار آب و دیگر مواد شیمیایی در اتمسفر سیاره را آغاز نمود. در دسامبر 1995، گالیلئو به مداری حول مشتری پیوست. در طی سالها، این سفینه اتمسفر مشتری را تحت نظر گرفت و به مشاهده اقمار گالیله ای آن پرداخت. مأموریت گالیلئو یکبار در سال1997 و بار دیگر در سال 1999تمدید شد. در نهایت سوخت این سفینه به پایان رسید و مدیران پروژه در سال 2003 برای جلوگیری از برخورد سفینه با قمر اروپا، گالیلئو را به درون مشتری فرستاده و منهدم کردند. مشاهدات گالیلئو از قمر اروپا وجود احتمالی اقیانوسی در زیر سطح و وجود احتمالی حیات در این قمر را نشان می دهند.
مشتری پنجمین سیاره درمنظومه شمسی می باشد. میانگین فاصله آن از خورشید معادل 778،570،000 کیلومتر یعنی بیش از پنج برابر فاصله زمین تا خورشید است. ستاره شناسان باستان این سیاره را به یاد پادشاه خدایان رومی، ژوپیتر نامیدند.
ستاره شناسان مشتری را از طریق تلسکوپهای مستقر بر روی سیاره زمین و ماهواره های حول زمین مطالعه می کنند. به علاوه ایالات متحده 6 سفینه تحقیقاتی بدون سرنشین را به سوی مشتری گسیل کرده است.
ستاره شناسان در ژوئیه 1994شاهد رویداد منحصر به فردی در این سیاره بودند. برخورد 21 تکه از شهاب سنگ شومیکر-لوی9(1) که به اتمسفر مشتری برخورد کرد. این برخورد منجر به وقوع انفجارهای مهیب و پراکندگی مقدار بسیار زیادی غبار در منطقه ای با وسعت بیشتر از قطر کره زمین گردید.
ویژگیهای فیزیکی مشتری
مشتری یگ گوی غول پیکر متشکل از گاز، مایع و مقدار بسیار ناچیزی سطح جامد می باشد. سطح این سیاره ترکیبی است از ابرهای متراکم و غلیظ قرمز، قهوه ای، زرد و سفیدرنگ. این ابرها در مناطقی با رنگ روشن به نام حوزه و مناطقی با رنگ تیره به نام کمربند به شکل موازی با استوا به طور منظم دور سیاره چرخیده شده اند.
مدار و گردش
مشتری در مداری بیضی شکل به دور خورشید گردش می کند. یک دور کامل مشتری به دور خورشید معادل4333روز زمینی و یا تقریباً12سال زمینی می باشد.مشتری علاوه بر گردش به دور خورشید، حول محور طولی خود نیز گردش می کند. زاویه این محور حدود3 درجه می باشد.
مشتری سریع تر از دیگر سیارات به دور خود می چرخد. یک روز در مشتری معادل 9ساعت و56 دقیقه می باشد. دانشمندان نمی توانند سرعت گردش قسمتهای درونی این غول گازی را به طور مستقیم اندازه گیری کنند. آنها میانگین سرعت ابرهای قابل رؤیت این سیاره را محاسبه کردند.
مشتری امواج رادیویی از خود متساطع می کند که توسط تلسکوپهای مستقر در زمین نیز قابل ردیابی می باشند. دانشمندان با مطالعه این امواج سرعت گردش سیاره را محاسبه نمودند. قدرت این امواج طی یک الگوی ثابت که در هر9 ساعت و56 دقیقه تکرار می شود، تغییر می کند.
سرعت زیاد گردش مشتری باعث برآمدگی این سیاره در استوا و مسطح شدن قطبها گردیده است. قطر استوایی این سیاره 7درصد بیش از قطر قطبی آن است.
جرم و چگالی
مشتری از دیگر سیارات منظومه شمسی سنگین تر است. جرم آن 318بار بیشتر از جرم زمین می باشد. اگر چه این سیاره جرم زیادی دارد اما چگالی آن نسبتاً کم است. میانگین چگالی این سیاره 1/33گرم در هر سانتیمتر مکعب یعنی اندکی بیش از چگالی آب است. چگالی مشتری1/4برابر چگالی زمین می باشد. به خاطر کم بودن چگالی این سیاره، ستاره شناسان بر این باورند که عناصر عمده این سیاره هیدروژن و هلیوم می باشند. از این رو این سیاره بیشتر به خورشید شبیه است تا به سیاره ای نظیر زمین.هسته مشتری باید از عناصر سنگینی تشکیل شده باشد. احتمالاً ترکیب بندی این عناصر نظیر ترکیب بندی عناصر هسته زمین است اما 20تا30 برابر سنگین تر. نیروی جاذبه سطح مشتری2/4 برابر جاذبه زمین است. به این ترتیب جسمی که در روی زمین 100کیلوگرم است بر روی مشتری 240 کیلو گرم وزن خواهد داشت.
اتمسفر مشتری ترکیبی است از حدود 86 درصد هیدروژن، 14 درصد هلیوم و مقادیر کمی متان، بخار آمونیاک، آب، هیدروکربن اشباع نشده، اتان، ژرمنیوم و مونوکسید کربن. درصد هیدروژن یاد شده بر اساس تعداد مولکولهای این عنصر است نه بر اساس جرم کلی آن. دانشمندان این مقادیر را به کمک اندازه گیریهای تلسکوپی و اطلاعات سفینه ها محاسبه و به دست آورده اند.
این عناصر شیمیایی لایه های رنگارنگی از ابرها را در ارتفاعات مختلف شکل داده اند. بالاترین لایه سفید رنگ از کریستالهای بخار یخ زده آمونیاک به وجود آمده است. لایه های پایین تر و تیره رنگ تر ابرها، کمربندها را تشکیل داده اند. در پایین ترین لایه قابل رؤیت، ابرهای آبی رنگی وجود دارند. ستاره شناسان انتظار دارند که در عمق 70 کیلومتری پایین تر از ابرهای آمونیاک، ابرهای آب را تشخیص دهند. البته تاکنون این ابرها در هیچ لایه ای کشف نشده اند.
بارزترین ویژگی سطح سیاره مشتری، یک نقطه قرمز بزرگ است. این نقطه حجم زیادی از گاز در حال دوران می باشد و شبیه به گردبادهای زمینی است. بزرگ ترین قطر این نقطه سه برابر قطر زمین طول دارد. رنگ این نقطه بین آجری و قهوه ای روشن در تغییر است. به ندرت این نقطه به طور کلی محو می شود. احتمالاً وجود سولفور و فسفر در کریستالهای آمونیاک منجر به ایجاد چنین رنگی در این نقطه می گردد.
گوشه های این نقطه عظیم الجثه با سرعتی معادل 360 کیلومتر در ساعت در حرکت است. فاصله این نقطه نسبت به استوا ثابت است ولی به آرامی به سمت غرب و شرق حرکت می کند.
چرخه حوزه ها، کمربندها و نقطه بزرگ قرمز نسبت به سیستمهای چرخه ای زمین بسیار ثابت تر می باشند. از زمانی که دانشمندان شروع به استفاده از تلسکوپ برای رصد آسمان کرده اند، ویژگی های مذکور تغییر ابعاد و رنگ داشته اند اما همچنان الگوی کلی خود را ثابت نگه داشته اند.
دما
دما در بالای ابرهای مشتری 145-درجه سانتی گراد است. اندازه گیریهایی که توسط دستگاههای اندازه گیری خاص به عمل آمده اند نشان می دهند که دمای این سیاره در زیر ابرها افزایش می یابد. دما در اعماق و در جایی که فشار اتمسفر به حدود 10برابر فشار جوی زمین می رسد، 21درجه سانتی گراد یعنی دمای معمولی یک اتاق بر روی زمین است. این همان جایی است که می تواند گونه های زیستی احتمالی در سیاره غول پیکر مشتری را در خود جای دهد. اگر گونه ای زیستی در این سیاره وجود داشته باشد باید گونه ای هوازی باشد چون در مشتری از سطح جامد خبری نیست. دانشمندان تاکنون هیچ نشانی از حیات در این سیاره یافت نکرده اند.نزدیک هسته، دما به شدت بالا می رود. دمای هسته مشتری حدود24000درجه سانتیگراد یعنی داغ تر از سطح خورشید است!.
مشتری از زمانی که تبدیل به سیاره شد تاکنون همچنان در حال از دست دادن گرما می باشد. بیشتر ستاره شناسان معتقدند که خورشید، سیارات و همه اجرام موجود در منظومه شمسی از یک سحابی در حال گردش شکل گرفته اند. گرانش گازها و ذرات باعث متصل شدن و تبدیل آنها به ابرهای غلیظ و تکه هایی از مواد گردید. در حدود4/6میلیارد سال پیش، این مواد به یکدیگر فشرده شدند تا اجرام گوناگون منظومه شمسی شکل گیرد. فشار این مواد گرما تولید کرد. مشتری نیز خارج از این بازی نبود. هنگام شکل گیری این سیاره در اثر فشار زیاد، به قدری حرارت تولید شد که حتی امروزه پرتوهای حرارتی که این سیاره به فضا متساطع می کند، دو برابر مقدار گرمایی است که از خورشید دریافت می نماید.
میدان مغناطیسی
مانند سیاره زمین و بسیاری از سیارات، مشتری نیز مانند یک آهنربای غول آسا کار می کند. نیروی مغناطیسی آن، میدان مغناطیسی بزرگی پیرامون این سیاره ایجاد نموده است. قدرت این میدان 14برابر قدرت میدان مغناطیسی زمین است. بدون در نظر گرفتن میادین مغناطیسی لکه های خورشیدی، میدان مغناطیسی مشتری در منظومه شمسی قوی ترین می باشد.دانشمندان هنوز به درستی دلیل پیدایش میدان مغناطیسی سیارات را نمی دانند. معتبرترین دلیل آن تاکنون حرکت ذرات باردار در مرکز سیارات می باشد. اندازه بزرگ مشتری و حرکت سریع آن منجر شده است که میدان مغناطیسی این سیاره از زمین قوی تر باشد.
میدان مغناطیسی مشتری ذراتی چون الکترونها، پروتونها و دیگر ذرات بارداری را که در پرتوهای اطراف سیاره وجود دارند به دام می اندازد. این ذرات به قدری قوی می باشند که می توانند به تجهیزات سفینه های تحقیقاتی اطراف این سیاره آسیب وارد نمایند.
در منطقه ای از فضا به نام مگنتوسفرر یا مغناطیس کره، میدان مغناطیسی مشتری مانند یک سپر عمل می کند. این سپر سیاره را از بادهای خورشیدی حفظ می نماید. بیشتر این ذرات الکترونها و پروتونهایی هستند که با سرعتی معادل 500 کیلومتر در ثانیه در حرکت هستند. ذراتی که در دام میدان مغناطیس کره و نزدیک قطبهای میدان مغناطیسی می شوند. در قسمتی از سیاره که پشت به خورشید است، مغناطیس کره به اندازه زیادی به سمت بیرون سیاره دچار کشیدگی می شود و اصطلاحاً دم مغناطیسی را که حدود 700میلیون کیلومتر طول دارد، تشکیل می دهد.
امواج رادیویی که از مشتری متساطع می شوند در دو شکل به تلسکوپهای رادیویی مستقر در زمین می رسند. امواج رادیویی منقطع و پرتوهای متوالی. زمانی که آیو(2)، نزدیک ترین قمر مشتری از منطقه ای مشخص در میدان مغناطیسی این سیاره عبور می کند، امواج دریافتی توسط تلسکوپها به صورت پرتوهای رادیویی قدرتمند و منقطع می باشند.
اقمار
مشتری16 قمر با قطرهایی حداقل معادل 10کیلومتر دارد. این سیاره همچنین دارای تعداد زیادی قمر کوچک تر می باشد. چهار قمر از بزرگ ترین اقمار مشتری به ترتیب فاصله از این سیاره عبارتند از: آیو، اروپا، گانیمد(3)و کالیستو(4). به این چهار قمر، اقمار گالیله ای می گویند. گالیله ستاره شناس ایتالیایی در سال 1610به کمک یک تلسکوپ بدوی ساده توانست این چهار قمر را کشف نماید.آیو، آتشفشانهای فعال زیادی دارد که گازهایی شامل سولفور را به سطح این قمر می رانند. سطح زرد-نارنجی رنگ آیو احتمالاً شامل مقادیر زیادی رسوب سولفور جامد است. اروپا، با قطری معادل 3130 کیلومتر عنوان کوچک ترین قمر گالیله ای را به خود اختصاص داده است. سطح اروپا مسطح، دارای شکاف و یخی می باشد.
بزرگترین قمر گالیله ای، گانیمد با قطری معادل5268 کیلومتر است. گانیمد از سیاره عطارد بزرگتر است. کالیستو با قطر4806کیلومتر تنها کمی از عطارد کوچکتر است. به نظر می رسد که گانیمد و کالیستو دارای یخ و برخی مواد سنگی باشند. این دو قمر چاله های زیادی دارند.
بقیه اقمار مشتری از اقمار گالیله ای بسیار کوچک تر هستند. آمالتیا(5)
و هیمالیا بزرگترین اقمار غیرگالیله ای مشتری به حساب می آیند. بزرگ ترین قطر قمر سیب زمینی شکل آمالتیا تنها262 کیلومتر است. قطر هیمالیا170کیلومتر است. بیشتر این اقمار توسط ستاره شناس با تلسکوپهای بسیار بزرگ در دوی زمین کشف شده اند.
حلقه ها
مشتری سه حلقه به دور استوای خود دارد. البته این حلقه ها نسبت به حلقه های زحل بسیار محو به نظر می رسند. این حلقه ها از ذرات غبار تشکیل شده اند. حلقه اصلی30کیلومتر و6400 کیلومتر عرض دارد. این حلقه در درون مدار آمالتیا قرار گرفته است.برخورد سنگ آسمانی شومیکر-لوی9
در مارس1993، ستاره شناس یوگن شومیکر(6)، کارولین شومیکر(7) و دیویدلوی(8)سنگی را نزدیک مشتری کشف کردند. سنگی که بعدها شومیکر-لوی9نام گرفت، احتمالاً یک بار به دور خورشید چرخیده و سپس توسط گرانش سیاره مشتری به سمت این سیاره کشیده شده است. زمانی که این سنگ کشف شد، خرد و 21تکه شده بود. احتمالاً تکه تکه شدن آن به هنگام نزدیک شدن به مشتری رخ داده بود.محاسبات صورت گرفته بر اساس مکان سنگ و شتاب آن نشان داد که در ژوئیه 1994این تکه ها با مشتری برخورد خواهند نمود. دانشمندان امیدوار بودند که با مشاهده این برخورد نکات جدید زیادی در مورد برخورد سنگهای آسمانی یا سیارات به دست آورند.
همه ستاره شناسان در تاریخ پیش بینی شده تلسکوپهای خود را به سمت این سیاره نشانه گرفتند. حتی تلسکوپ قدرتمند هابل که در مدار زمین قرار دارد نیز به سمت این سیاره قرار گرفت و همینطور سفینه کنترل از راه دور گالیلئو که در مسیر خود به سمت مشتری قرار داشت. همگی منتظر رصد صحنه برخورد بودند.
تکه سنگها در منطقه ای که پشت به زمین و تلسکوپ هابل بود با سیاره برخورد کردند. البته با گذشت کمتر از نیم ساعت، به دلیل گردش وضعی سریع مشتری، محل اصابت قابل رصد شد. دانشمندان قطر بزرگ ترین تکه سنگ را بین 0/5تا4 کیلومتر تخمین زدند. این برخورد به طور مستقیم توسط گالیلئو که 240میلیون کیلومتر با مشتری فاصله داشت قابل رؤیت بود اما ایرادی که به بخشهای خاصی از تجهیزات این سفینه وارد آمد توانایی آن در ضبط و ارسال اطلاعات را به شدت کاهش داد.
این برخورد احتمالاً به دلیل فشار زیاد، حرارت و پخش شدن سریع گازهای اتمسفر، منجر به وقوع انفجارهای بزرگی شد. این انفجارها ذرات غبار را در منطقه ای وسیع، بزرگ تر از قطر کره زمین، پراکنده ساختند. این ذرات به تدریج در منطقه ای تیره و کدر از مواد پخش شدند و برای ماهها در بالای اتمسفر مشتری باقی ماندند. اگر چنین برخوردی با زمین ایجاد می شد. غباری را ایجاد می نمود که می توانست جو را سرد و زمین را برای مدتها تاریک کند. به این صورت نسل بیشتر گونه های زیستی موجود در زمین از جمله انسانها و حیوانات منقرض می شد.
پرواز به مشتری
ایالات متحده تاکنون 6 سفینه را به سوی این سیاره فرستاده است:1)پایونیر2،10)پایونیر-زحل، 3) ویجر1(9) 4) ویجر2، 5)یولیسس(10)، 6)گالیلئو.پایونیر10 در سال 1972گسیل شد و در تاریخ 3 دسامبر1973در فاصله130000 کیلومتری مشتری قرار گرفت. این سفینه تأثیر شدید کمر بند پرتوهای مشتری بر روی سفینه ها را نشان داد. این سفینه همچنین وجود مقدار زیادی هیدروژن و هلیوم در جو این سیاره را گزارش نمود. به علاوه این سفینه، مغناطیس کره عظیم این سیاره را کشف کرد.
پایونیر-زحل در دسامبر 1974در فاصله43،000 کیلومتری از این سیاره قرار گرفت. این سفینه تصاویری را در فاصله کم از مناطق قطبی سیاره تهیه کرد و اطلاعاتی درباره نقطه قرمز، میدان مغناطیسی و دمای اتمسفر مشتری جمع آوری نمود.
ویجر 1و2 به ترتیب در مارس و ژوئیه 1979 نزدیک مشتری قرار گرفتند. این دو سفینه تجهیزات بسیار دقیق تری را با خود حمل می کردند و اطلاعات بیشتری را نیز به زمین ارسال نمودند. ستاره شناسان توانستند به کمک تصاویر تهیه شده توسط این دو سفینه اولین نقشه دقیق از اقمار گالیله را تهیه کنند. ویجرها همچنین توانستند آتشفشانهای سولفوری آیو، وقوع رعد و برق در ابرهای مشتری و الگوی گردش ابرها را کشف نمایند.
یولیسس در اکتبر 1990 ارسال شد ودر فوریه 1992 از کنار مشتری عبور نمود. آژانس فضایی اروپا این سفینه را بیشتر به منظور مطالعه مناطق قطبی خورشید ساخته بود. دانشمندان از نیروی فراوان گرانش مشتری استفاده کردند تا بتوانند این سفینه را در مدار درست خود برای مطالعه قطبی خورشید قرار دهند. هنگامیکه یولیسس از کنار مشتری عبور کرد، اطلاعاتی را جمع آوری نمود که ثابت می کرد تأثیر بادهای خورشیدی بر روی مغناطیس کره ای این سیاره بسیار بیش از آن است که قبلاً تصور می شده است.
گالیلئو سفر طولانی خود را از اکتبر 1989 آغاز کرد. این سفینه در ژوئیه 1995کاوشگری را رها کرد. در دسامبر 1995 کاوشگر وارد اتمسفر مشتری شد، به درون آن نفوذ کرد و اندازه گیری مقدار آب و دیگر مواد شیمیایی در اتمسفر سیاره را آغاز نمود. در دسامبر 1995، گالیلئو به مداری حول مشتری پیوست. در طی سالها، این سفینه اتمسفر مشتری را تحت نظر گرفت و به مشاهده اقمار گالیله ای آن پرداخت. مأموریت گالیلئو یکبار در سال1997 و بار دیگر در سال 1999تمدید شد. در نهایت سوخت این سفینه به پایان رسید و مدیران پروژه در سال 2003 برای جلوگیری از برخورد سفینه با قمر اروپا، گالیلئو را به درون مشتری فرستاده و منهدم کردند. مشاهدات گالیلئو از قمر اروپا وجود احتمالی اقیانوسی در زیر سطح و وجود احتمالی حیات در این قمر را نشان می دهند.
پی نوشت ها :
1-Shoemaker-Levy
2-Io
3-Ganymede
4-Callisto
5-Amalthea
6-Eugene Shoemaker
7-Carolyn Shoemaker
8-David H. Levy
9-Voyager
10-Ulysses
