سياره ي مشتري
. نويسنده: nssri
مشخصات کلی مشتري:
قطر متوسط 143884 کيلومتر (بزرگترين سياره ي منظومه ي شمسي)
فاصله ي میانگین از خورشید 778.34 ميليون کيلومتر
دوره ی گردش انتقالی 11.86 سال زمينی
دوره ی گردش وضعی 9.92 ساعت (کوتاه ترين زمان در بین سیارات)
چرخش سريع اين سياره موجب شده تا ميزان پخ شدگی آن نيز زياد باشد به طوري که سياره در نواحی استوايی برآمده و در مناطق قطبی کمی فرو رفته به نظر می رسد.
جرم 317.89 برابر زمین
دمای میانگین سطحی 150- درجه سانتيگراد
زاویه ي میل محوری 3 درجه و 4 دقیقه قوس
نسبت بازتاب 0.43 (43 درصد نور خورشيد را به فضا بازتاب مي دهد.)
جاذبه ی سطحی 2.64 برابر زمین
خروج از مرکز مداری 0.048
سرعت گریز از جاذبه ی آن 60.22 کیلومتر در ثانیه
سرعت متوسط مداري 13.07 کیلومتر بر ثانیه
چگالی (تراکم) نسبته به آب 1.33 گرم بر سانتیمتر مکعب (کمی بيشتر از چگالی آب)
ساختار درونی مشتری:
سیاره ی مشتری یک کره ی عمدتاً گازی است در واقع سياره سطح جامدی مانند سیارات سنگی زمین و مریخ ندارد. ساختار مشتری را میتوان به بخش های زیر تقسیم بندی کرد:
1. هسته ی سنگی (سیلیکاتی) داغ با دمای مرکزی 40 هزار درجه کلوین و فشار 50 میلیون برابر فشار جوی زمین
2. لایه ي هیدروژن فلزی
3. لایه ي هیدروژن مولکولی که همان جو متراکم مشتری می باشد.
جو مشتری:
سياره ی بزرگ مشتری به صورت کره ای گازی است که نمای جو فوقانی آن از فضا به صورت کره ای است با خطوطی موازی که يک در ميان به رنگ تيره و روشن دیده می شود. در واقع به رگه ها يا نواحی تيره ی جوّ فوقانی مشتری کمربندهای ابری و به نوارهای روشن آن ناحيه گفته می شود. علت پیدایش چنین مناطق روشن و تیره وجود سلول های همرفتی در جوّ ضخیم مشتری است که در آن توده های گاز گرم از مناطق عمیق مشتری صعود کرده و توده گاز های سرد شده در جو فوقانی مشتری به دلیل چگالی بیشتر به سمت مناطق عمیق تر جو نزول می کنند. تغییرات رنگ نیز به دلیل برهم کنش اشعه ی ماورای بنفش خورشید با گازهای جو فوقانی مشتری است که منجر به تشکیل گازهای رنگین می شود.
جو متراکم مشتری تا عمق 1000 کیلومتری است که اجزای گازی سازنده ی جو عبارتند از:
هیدروژن 80.4 درصد، هلیوم 13.6 درصد، متان 0.2 درصد، مابقی شامل: آمونیاک، هیدرژن سولفید، اتان و بخار آب
طبق تصاویر و اطلاعات فرودگر گالیله و تلسکوپ فضایی هابل در جو مشتری پدیده های آذرخش (رعد و برق) بسیار قوی، طوفان های عظیم همچنین در قطبین آن نورهای قطبی (شفق) آشکار شده است.
مشخصات لکّه سرخ بزرگ مشتری:
در جو مشتری عارضه ای مشخص و دائمی به رنگ سرخ دیده می شود که به یک طوفان گردابی عظیم شباهت دارد و در حقیقت پایدارترین و عظیم ترین طوفان جوّی در منظومه شمسی محسوب می شود. به این عارضه، لکه ی سرخ بزرگ گفته می شود. این لکّه نخستین بار توسط ستاره شناس انگليسی، رابرت هوک در سال 1664 ميلادی کشف کرد. آن به شکل بیضی و حالتی گرداب گونه دارد و به قدری بزرگ است که قطر طولی آن حدود سه برابر قطر کره ی زمين است! موقعیت آن در 22 درجه ی نیمکره ی جنوبی مشتری و حول مرکزی با هویت ناشناخته بر خلاف حرکت عقربه ای ساعت چرخش دارد.
میدان مغناطیسی مشتری:
سياره ی مشتری دارای ميدان مغناطيسی بسیار قدرتمند و عظيم است که ساختار پيچيده ای دارد به طوری که دنباله ی این میدان تا مدار سياره زحل نيز کشيده شده است! این سیاره قوی ترین میدان مغناطیسی را در میان سیارات منظومه ی شمسی دارد. شدت ميدان مغناطيسی آن در ناحیه ی استوا 4.2 گوس و در مناطق قطبی 10 تا 14 گوس (شدت ميدان مغناطيسی زمین در ناحیه ی استوا 0.3 گوس) است. پیدایش میدان مغناطیسی قوی مشتری را به جرم زیاد این سیاره، وجود لایه ی فلزی هیدروژنی و گردش وضعی سریع این سیاره نسبت می دهند که همانند یک دیناموی عظیم عمل می کند. محور مغناطیسی مشتری 9.6 درجه نسبت به محور گردشی آن اختلاف زاویه داشته و قطبین مغناطیسی شمال و جنوب آن برعکس موقعیت قطبین مغناطیسی زمین است.
میدان مغناطیسی مشتری بر اقمارش بسیار تاثيرگذار و شگفت انگیز است.
پايونير 10 در مسير حركت خود به سوي خارج از منظومه ي شمسي از نزديكي سياره ي زحل گذر كرد و در منطقه اي از فضا با نبود ذرات باد خورشيدي
مواجه شد كه دليل آن كشيدگي زياد دنباله ي مغناطيس كره ي سياره ي مشتري بود كه به نظر مي رسيد تا آنسوي مدار زحل امتداد و حضور دارد.
تابش هاي رادیویی مشتری:
این تابش ها يا امواج براي نخستين بار توسط بروک و فرانکلین در سال 1955 میلادی کشف شدند که در محدوده ی طول موج های دکامتری، دسی متری و حرارتی است. درواقع مشتری بعد از خورشید دارای شدیدترین تابش های رادیویی در منظومه ی شمسی است. تابش های رادیویی سیاره نتیجه برهم کنش های پلاسمای خورشیدی با میدان مغناطیسی سیاره بواسطه ی رانش بادخورشیدی همچنین حاصل برخورد ذرات از منابعی مانند قمر سیاره (یو) است. احتمالاً فعالیت های داخل جوّ مشتری نیز در این مورد موثر است.
امکان دریافت و ثبت امواج رادیویی منتشر شده از این سیاره ی با ادوات دست ساز رادیویی آماتوری به راحتی وجود دارد.
آنتن دست ساز گیرنده ی امواج رادیویی سیاره ی مشتری
قمرهای مشتری:
شمار اقمار کشف شده ی مشتری بعد از ارسال سفینه های فضایی و کشفیات آن ها به بيش از 63 قمر رسيد که در نوع خود در منظومه شمسی بی نظير و جالب توجه است.
چهار قمر مشتری از بقيه به مراتب بزرگ ترند که نخستین بار توسط ستاره شناس مشهور ايتاليايی، گاليلئو گالیله کشف شدند. بدين جهت به آنها اقمار گاليله ای مشتری می گويند. هر کدام از قمرهای گالیله ای مشتری ویژگی های منحصربه فردی دارند که عبارتند از:
• يو (IO): در سطح قمر يو فعاليت شديد آتشفشانی دیده می شود. در واقع فعال ترين قمر در منظومه شمسی است. علت این نوع فعالیت گسترده در سطح این قمر را به تأثیرات جاذبه ی قوی مشتری بر لایه های درونی و پوسته ی این قمر می دانند که موجب تحرک و برخورد و اصطکاک لایه ها و در نتیجه ذوب بخشی مواد در درون این قمر می شود. یو دارای سطحی مملوّ از ترکیبات گوگردی و بسیار سمّی است.
رويت پديده ي فوران آتش فشاني يو (قمر مشتري) در يكي از عكس هاي گرفته شده به وسيله ي سفينه فضايي وويجر 1
سطح گوگردي يو
• اروپا (Europa): قمر اروپا به رنگ سفید دارای سطحی بسيار صاف و هموار است به طوری که گمان می رود سطح آن کاملاً از يخ آب پوشيده شده باشد. به همین دلیل نسبت بازتاب (آلبیدو) آن نيز بالا و حدود 0.64 است. در سطح یخ ها شکاف هایی طویل و متقاطع به وفور دیده می شود. همچنین دانشمندان با بررسی داده های سفینه ی فضایی گالیله متوجه شدند در سطح این قمر علاوه بر آب ترکیبات سولفوریک اسید و هیدروژن پراکسید نیز وجود دارد. دانشمندان حدس می زنند در زیر لایه های ستبر یخ پوسته ی اروپا، آب مایع وجود دارد لذا وجود اقیانوسی از آب مایع در زیر یخ ها محتمل است که حتی ممکن است گونه های حیاتی نیز در خود داشته باشد. از طرفی وجود یخ فراوان و آب در این قمر مشتری می تواند برای سفرهای آتی بشر بسیار مفید واقع شود چراکه منبعی سرشار از هیدروژن و اکسیژن برای تأمین سوخت سفینه ها همچنین تنفس بشر در دسترس فضانوردان خواهد بود.
• گانيمد (Ganymede): این قمر با قطر 5276 كيلومتر نه تنها بزرگ ترين قمر سياره ی مشتری بلکه بزرگ ترين قمر در منظومه شمسی محسوب می شود. سطح این قمر نیز از یخ آب پوشیده شده ولی رنگ آن کمی تیره است.
• کاليستو (Callisto: این قمر مشتری نیز دارای سطحی یخی و تيره و بسيار قديمی است و احتمالاً كهنسال ترين قمر در منظومه شمسي است.
حلقه های مشتری
سیاره ی مشتری دارای حلقه های به دور خود است که البته به دلیل باریک و کم نور بودن از زمین قابل مشاهده نیستند و اولین بار در مارس 1979 میلادی به وسیله ی سفینه های فضایی وویجر 1 در حین گذر از نزدیکی سیاره ی مشتری در یک تصویر عکسبرداری و آشکار گردید.
مأموریت های فضایی به مشتری:
تاکنون سفینه های فضایی پایونیر10 (دسامبر1973 میلادی)، پایونیر11 (دسامبر1974)، وویجر1 (مارس 1979)، وویجر2 (ژولای 1979)، اولیس (فوریه 1992) و مدارگرد و فرودگر جوّ مشتری گالیله (دسامبر 1989) از این سیاره ی غول پیکر و زیبا دیدن کرده و تصاویر اطلاعات بسیار با ارزشی را به زمین ارسال کرده اند.
فرودگر جوّ مشتري، گالیله
سفينه ي فضايي وويجر 2
ویژگی های رصدی سیاره ی مشتری و اقمارش:
• از لحاظ رصدي مشتری در آسمان زمین به صورت جرمي زرد رنگ و بسیار درخشان به راحتی قابل تشخیص و مشاهده است.
• تمام سيارات از جمله مشتری در شرايط آرام جوّی چشمک نمی زنند (برخلاف ستارگان كه چشمك مي زنند).
• قدر ظاهری (نورانیت) مشتری بین 1.3- تا 2.6- تغییر می کند لذا این سیاره بعد از زهره و گاهي اوقات مريخ، پرنورترین سیاره در آسمان زمین است. تغییرات قدر این سیاره به دلیل تغییر فاصله ی آن از زمین است.
• قطر ظاهری سیاره بین 30 تا 50 ثانیه قوسی تغییر می کند که کمی کمتر از سیاره ی زهره در بهترین حالت آن است. تغییرات قطر ظاهری این سیاره به دلیل تغییر فاصله ی آن از زمین است.
• چهار قمر بزرگ (گالیله ای) مشتری به راحتی با دوربين های دوچشمی با بزرگنمایی حداقل 10 برابر قابل رصد است. قدر ظاهری این قمرها در حالت مقابله ی مشتری و بهترین موقعیت عبارتند از: یو 5.0+ اروپا 5.3+ گانیمد 4.6+ و کالیستو 5.6+ .
• تغییر موقعیت (حرکت مداری) و مدّت گردش انتقالی اقمار گالیه ای به دور مشتری از طریق چند شب رصد متوالی قابل تشخیص و بررسی است.
• مهمترین کمربندهای جوی این سیاره با تلسکوپی با بزرگنمایی حداقل 30 برابر قابل تشخیص می باشد.
• لکّه ی سرخ مشتری از ميان تلسکوپی نسبتاً قوی قابل تشخيص و رويت است.
منابع جهت مطالعه بیشتر:
1. اطلس منظومه ي خورشیدی- تأليف: پاتریک مور، گری هانت – ترجمه: مهندس عباس جعفری
2. مبانی نجوم- تأليف: او استرو، ب لیندز، اچ پیلانز- ترجمه: دکتر حسین زمردیان، دکتر بهروز حاجبی
3. نجوم به زبان ساده- تأليف: دکتر محمدرضا خواجه پور- انتشارات گيتاشناسي
داود همتی
عضو هیأت علمی موسسه علمی پژوهشی نجم شمال
عضو هیأت علمی موسسه علمی پژوهشی نجم شمال
بازگشت