در این مطلب در مورد سیاره مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی صحبت خواهیم کرد. این سیاره پنجمین سیاره با مرکزیت خورشید است. اگر شما نیز به شناخت سیارات منظومه شمسی خصوصاً سیاره مشتری علاقه‌مند هستید خواندن این مطلب را از دست ندهید.

سیاره مشتری چه ویژگی‌هایی دارد؟

سیاره مشتری پنجمین سیاره نسبت به خورشید است و تقریباً بزرگترین سیاره در منظومه شمسی است و بیش از دو برابر سایر سیارات این منظومه جرم دارد. نوارهای روی سیاره مشتری و چرخش آن در واقع ابرهای سرد و بادی از آمونیاک و آب هستند که در جوی از هیدروژن و هلیوم شناورند. لکه سرخ بزرگ نمادین سیاره مشتری طوفانی غول پیکر بزرگتر از زمین بوده و صدها سال است که در جریان است.

مشتری را چندین قمر احاطه کرده‌اند، همچنین این سیاره دارای چندین حلقه است اما برخلاف حلقه‌های معروف زحل حلقه‌های سیاره مشتری بسیار ضعیف بوده و جنس آن‌ها بر خلاف حلقه زحل که از یخ ساخته شده، متشکل از گرد و غبار است.

اندازه و فاصله سیاره مشتری تا خورشید چه قدر است؟

سیاره مشتری با شعاع 69,911 کیلومتر (43,440٫7 مایل) 11 برابر بزرگتر از زمین است. در حقیقت اگر زمین به اندازه یک سکه باشد سیاره مشتری تقریباً به اندازه یک توپ بسکتبال است.

زمین و مشتری
تصویر ۱: مقایسه اندازه زمین و مشتری

از فاصله متوسط 778 میلیون کیلومتری (​​484 میلیون مایل) مشتری 5٫2 واحد نجومی با خورشید فاصله دارد. یک واحد نجومی که مخفف آن AU است، فاصله خورشید تا زمین است. از این فاصله 43 دقیقه طول می‌کشد تا نور خورشید از خورشید به سیاره مشتری برسد.

فاصله زمین تا سیاره مشتری چه قدر است؟

از آنجا که هر دو سیاره در یک مسیر بیضوی به دور خورشید حرکت می‌کنند فاصله مشتری از زمین دائما در حال تغییر است. هنگامی که این دو سیاره در نزدیکترین نقطه نسبت به یکدیگر قرار دارند فاصله زمین تا مشتری فقط 588 میلیون کیلومتر (365 میلیون مایل) است. در این فاصله سیاره مشتری چنان درخشان است که حتی سیاره زهره یا ناهید در مقایسه با آن کم رنگ به نظر می‌رسد. فاصله این دو سیاره در بیشترین حالت 968 میلیون کیلومتر (601 میلیون مایل) است.

مدار و چرخش سیاره مشتری چه قدر است؟

مشتری در منظومه شمسی کوتاهترین بازه زمانی روشن را دارد. یک روز در مشتری فقط حدود 10 ساعت طول می‌کشد (مدت زمانی که مشتری یک دور حول محور خودش می‌چرخد) و همچنین پیمودن یک دور کامل سیاره مشتری حول خورشید یک سال به وقت مشتری است که آن را «جووین» (Jovian time) می‌نامیم. یک سال جووین در حدود 12 سال زمینی (4333 روز زمینی) است.

عکس واقعی از سیاره مشنری توسط تلسکوپ هابل
تصویر ۲: عکس واقعی از سیاره مشتری توسط تلسکوپ هابل

خط استوای سیاره مشتری با توجه به مسیر مداری خود به دور خورشید فقط 3 درجه انحراف دارد. این بدان معناست که مشتری تقریباً به صورت ایستاده و عمود می‌چرخد ​​و مانند سیارات دیگر دارای فصل‌های آب و هوایی شدید نیست.

برای آشنایی بیشتر با مبانی نجوم و کیهان‌شناسی، می‌توانید فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی را مشاهده کنید که توسط فرادرس ارائه شده، لینک این آموزش در ادامه آورده شده است.

  • برای دیدن فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی + کلیک کنید.

ساختار مشتری چگونه است؟

ترکیب سیاره مشتری شبیه به خورشید و بیشتر از هیدروژن و هلیوم است. در اعماق جو این سیاره فشار و دما افزایش می‌یابد، به گونه‌ای که گاز هیدروژن تبدیل به مایع می‌شود و بزرگترین اقیانوس منظومه شمسی را در سیاره مشتری تشکیل می‌دهد. در این اقیانوس به جای آب هیدروژن به صورت مایع وجود دارد.

دانشمندان بر این باورند که در اعماق این سیاره فشار آنقدر زیاد است که الکترون‌ها می‌توانند از اتم‌های هیدروژن جدا شده و سبب هدایت الکتریکی هیدروژن مانند فلزات شوند. همچنین چرخش سریع سیاره مشتری جریان‌های الکتریکی را در این منطقه هدایت کرده و سبب تولید میدان مغناطیسی قدرتمند می‌شود.

هنوز مشخص نیست که در اعماق سیاره مشتری چه چیزی وجود دارد؟ یک هسته مرکزی که از مواد جامد ساخته شده یا سوپی غلیظ، فوق العاده گرم و متراکم. با این حال در این نقطه دما می‌تواند تا 50,000 درجه سانتیگراد (90,032 درجه فارنهایت) باشد که بیشتر از مواد معدنی آهن و سیلیکات (شبیه کوارتز) ساخته شده است.

تشکیل سیاره مشتری چگونه بوده است؟

مشتری زمانی تشکیل شد که بقیه اجزای منظومه شمسی حدود 4٫5 میلیارد سال پیش شکل گرفته بودند. در این زمان این سیاره توسط نیروی گرانش، گاز و گرد و غبار چرخان را به درون خود وارد کرد تا به این غول گازی تبدیل شود. مشتری بیشترین جرم باقیمانده پس از تشکیل خورشید را دارد و جرم آن بیش از دو برابر سایر اجرام منظومه شمسی است. در واقع مشتری ترکیبات یک ستاره را دارد اما رشد آن آنقدر زیاد نبود که بتواند شعله‌ور شود.

سیاره مشتری در منظومه شمسی
تصویر ۳: سیاره مشتری در منظومه شمسی

حدود 4 میلیارد سال پیش مشتری در موقعیت فعلی خود در منظومه شمسی قرار گرفت، جایی که پنجمین سیاره نسبت به خورشید است.

نقش سیاره مشتری در منظومه شمسی چیست؟

کشش و جاذبه مشتری به عنوان عظیم‌ترین جسم منظومه شمسی پس از خورشید به شکل‌گیری منظومه ما به این شکل کمک کرده است. گرانش مشتری احتمالاً عامل پرتاب شدید نپتون و اورانوس به فواصل دورتری از خورشید است.

در اوایل تشکیل منظومه شمسی احتمالاً مشتری همراه با زحل رگباری از اجسام و سنگ‌های آسمانی را به سمت سیارات داخلی داشته‌اند. مشتری همچنین ممکن است از بمباران سیارک‌ها به زمین جلوگیری کند، حوادث اخیر نشان می‌دهد که مشتری می‌تواند تأثیرات قابل توجهی بر زمین داشته باشد.

مشاهدات آماتوری رصدی نشان داده است که مشتری در هر دهه چند برخورد بزرگ را تجربه می‌کند که این برخوردها بسیار شدیدتر از آنچه است که در هنگام سقوط ستاره دنباله دار Levy-9 به این سیاره در سال 1994 پیش‌بینی شده بود.

در حال حاضر میدان گرانشی مشتری بر تعداد زیادی سیارک تأثیر می‌گذارد که در مدارهایی قبل و بعد از مشتری حول خورشید‌ جمع شده‌اند. این سیارک‌ها پس از سه سیارک بزرگ «آگاممنون» (Agamemnon)، «آشیل» (Achilles) و «هکتور» (Hector) به عنوان سیارک‌های «تروا» (‌ٰTrojan) شناخته می‌شوند. نام این سیارک‌ها از ایلیاد، حماسه هومر در مورد جنگ تروا گرفته شده است.

سطح مشتری چگونه است؟

مشتری به عنوان یک غول گازی سطح واقعی ندارد. این سیاره بیشتر متشکل از گازها و مایعات در حال چرخش است. در حالی که یک فضاپیما جایی برای فرود روی مشتری نخواهد داشت نمی‌تواند به راحتی بر فراز آن نیز پرواز کند. در حقیقت فشار و درجه حرارت شدید در اعماق سیاره سفینه‌های فضایی را که می‌خواهند در فراز این سیاره پرواز کنند خرد، ذوب و بخار می‌کند.

قطب شمال سیاره مشتری
تصویر ۴: نمایی از قطب شمال سیاره مشتری

اتمسفر سیاره مشتری چگونه است؟

ظاهر مشتری شبیه یک تابلو فرش از نوارها و لکه‌های ابر رنگارنگ است. این سیاره گازی احتمالاً دارای سه لایه ابر مشخص در آسمان خود است که با هم جمع شده‌ و حدوداً 71 کیلومتر (44 مایل) طول دارند. ابر بالایی این لایه احتمالاً از یخ آمونیاک ساخته شده، در حالی که لایه میانی احتمالاً از بلورهای هیدروسولفید آمونیوم تشکیل شده است. داخلی‌ترین لایه نیز ممکن است از یخ آب و بخار ساخته شده باشد.

رنگ‌های واضحی که در نوارهای ضخیم در سراسر مشتری مشاهده می‌کنید ممکن است توده‌هایی از گازهای گوگرددار و فسفر باشند که از فضاهای گرم‌تر سیاره در حال افزایش هستند. چرخش سریع مشتری (هر 10 ساعت یک چرخش حول محور خود) جریان‌های جت مانند شدیدی ایجاد می‌کند و سبب می‌شود تا ابرها به کمربندهای تاریک و روشن در یک امتداد طولانی تقسیم شوند.

بدون وجود سطح جامد برای کند کردن این ابرها، لکه‌های مشتری می‌توانند برای سال‌ها باقی بمانند. مشتری طوفانی با بیش از دوازده وزش باد غالب را تجربه کرده که سرعت بعضی از آن‌ها در استوا به 539 کیلومتر در ساعت (335 مایل در ساعت) می‌رسد.

لکه سرخ و بزرگ مشتری، بیضوی چرخانی از ابر است که دو برابر زمین بوده و بیش از 300 سال است که در این سیاره غول پیکر مشاهده می‌شود. اخیراً سه لکه بیضوی کوچکتر با هم ادغام شده و لکه سرخ کوچک را تشکیل داده‌اند که تقریباً اندازه‌اش نصف اندازه لکه سرخ بزرگ است. دانشمندان هنوز نمی‌دانند که این بیضی‌ها و نوارهای دور سیاره کم عمق هستند یا ریشه عمیقی در داخل دارند.

مگنتوسفر سیاره مشتری چگونه است؟

مگنتوسفر جووین منطقه‌ای است که تحت تأثیر میدان مغناطیسی قدرتمند مشتری قرار دارد. این منطقه کره‌ای به اندازه‌ 1 تا 3 میلیون کیلومتر (600,000 تا 2 میلیون مایل) به سمت خورشید (هفت تا 21 برابر اندازه خود مشتری) است و به یک شکل مخروط مانند تبدیل می‌شود که بیش از 1 میلیارد کیلومتر (600 میلیون مایل) در پشت مشتری قرار دارد و تا مدار زحل می‌رسد.

مگنتوسفر سیاره مشتری
تصویر 5: مگنتوسفر سیاره مشتری

میدان مغناطیسی عظیم مشتری 16 تا 54 برابر میدان مغناطیسی زمین است. این میدان با سیاره می‌چرخد ​​و ذراتی را که بار الکتریکی دارند جارو می‌کند. در نزدیکی سیاره میدان مغناطیسی، انبوهی از ذرات باردار را به دام می‌اندازد و انرژی‌ آن‌ها را افزایش می‌دهد و در نتیجه تابش شدیدی ایجاد می‌کند که می‌تواند درونی‌ترین قمرها را بمباران کند و به فضاپیماها آسیب برساند.

میدان مغناطیسی مشتری همچنین باعث ایجاد برخی از دیدنی‌ترین شفق‌های منظومه شمسی در قطب‌های این سیاره می‌شود.

حلقه‌های مشتری چگونه هستند؟

حلقه‌های مشتری که در سال 1979 توسط فضاپیمای «ویاجر 1» (Voyager 1) ناسا کشف شد غافلگیر کننده بودند زیرا این حلقه‌ها از ذرات کوچک و تاریکی تشکیل شده‌اند و دیدن آن‌ها به جز با داشتن نور پس زمینه توسط خورشید دشوار است. اطلاعات به دست آمده از فضاپیمای گالیله نشان می‌دهد که سیستم حلقه‌ای مشتری ممکن است توسط گرد و غبار ناشی از برخورد شهاب سنگ‌های بین سیاره‌ای به قمرهای کوچک این سیاره غول پیکر تشکیل شده باشد.

سیاره مشتری چند قمر دارد؟

مشتری با چهار قمر بزرگ و بسیاری از قمرهای کوچکتر به نوعی منظومه شمسی کوچکی را تشکیل می‌دهد. مشتری دارای 53 قمر تأیید شده و 26 قمر در انتظار تأیید است که این قمرها پس از تأیید نام‌گذاری می‌شوند.

سیاره مشتری و قمر lo
تصویر ۶: سیاره مشتری و قمر lo

چهار قمر بزرگ مشتری عبارتند از: lo ،Europa ،Ganymede و Callisto. این قمرها برای اولین بار توسط گالیله در سال 1610 با استفاده از نسخه اولیه تلسکوپ مشاهده شدند. این چهار قمر امروزه به عنوان ماهواره‌های گالیله شناخته می‌شوند و از جذاب‌ترین اهداف تحقیق در منظومه شمسی هستند. Io از نظر آتشفشانی فعال‌ترین جسم در منظومه شمسی است. همچنین Ganymede بزرگترین ماه در منظومه شمسی است که حتی از سیاره عطارد نیز بزرگتر است. دهانه‌ها و حفره‌های کوچک Callisto نشانگر درجه حرارت پایین سطح فعلی این قمر است. به علاوه یک اقیانوس آب مایع با مواد تشکیل دهنده زندگی ممکن است در زیر پوسته یخ زده Europa قرار داشته باشد که آن را به مکانی وسوسه‌انگیز برای کاوش تبدیل می‌کند.

پتانسیل زندگی در مشتری

محیط مشتری احتمالاً برای زندگی مطابق آنچه ما می‌شناسیم مساعد نیست. دما، فشار و موادی که مشخصه این کره خاکی هستند به احتمال زیاد بسیار شدید و فرار هستند و با شرایط یک موجود زنده سازگار نیستند.

گرچه سیاره مشتری مکانی بعید برای تسخیر موجودات زنده است اما در مورد بسیاری از قمرهای این سیاره این موضوع صدق نمی‌کند. قمر Europa یکی از مکان‌های مناسب برای یافتن حیات در سایر نقاط منظومه شمسی است. شواهدی از وجود یک اقیانوس وسیع درست در زیر پوسته یخی آن وجود دارد که می‌تواند احتمال یافتن حیات در این منطقه را بالا ببرد.

تحقیق و جستجو برای یافتن حیات در قمر Europa سیاره مشتری
تصویر ۷: تحقیق و جستجو برای یافتن حیات در قمر Europa سیاره مشتری

آیا ممکن است در مشتری زندگی وجود داشته باشد؟

جو مشتری با افزایش عمق گرمتر می‌شود و در نتیجه برای رسیدن به دمای اتاق یا دمای 21 درجه سانتیگراد (70 درجه فارنهایت) باید در عمقی که فشار اتمسفر حدود 10 برابر بیشتر از زمین است قرار گرفت. بدین ترتیب دانشمندان باور دارند که اگر حیاتی در این سیاره وجود داشته باشد باید در این عمق آن را یافت. با این حال تاکنون محققان هیچ شواهدی برای زندگی در مشتری پیدا نکرده‌اند.

تحقیق و اکتشاف در سیاره مشتری

تا کنون هفت ماموریت بر روی مشتری انجام شده که عبارتند از: Pioneer10 ،Pioneer11 ،Voyager1 ،Voyager2 ،Ulysses ،Cassini و New Horizons. همچنین دو ماموریت یعنی ماموریت‌های Galileo و Juno که توسط ناسا انجام شد به دور این سیاره رفته‌اند.

دو مأموریت جدید نیز در دست انجام است تا مطالعات دقیقی بر روی قمرهای مشتری انجام دهد. یکی از این ماموریت‌ها توسط ناسا انجام می‌شود و Europa Clipper نام دارد (در دهه 2020 آغاز می‌شود) و دیگری توسط آژانس فضایی اروپا صورت خواهد گرفت و به JUpiter ICy Moons Explorer (JUICE) شهرت دارد. این ماموریت که در سال 2022 آغاز می‌شود، طبق برنامه‌ریزی ها در سال 2030 در مدار مشتری قرار می‌گیرد تا سه قمر مشتری یعنی Ganymede، Callisto و Europa را مطالعه کند.

«پایونیر 10» (Pioneer 10) اولین فضاپیمایی بود که از کنار مشتری عبور کرد و پس از آن پروازهای پایونیر 11، ویاجر 1 و «ویاجر 2» (Voyager ۲) انجام شد که آن‌ها نیز به مشتری نزدیک شدند.

تحقیقات در سیاره مشتری

پایونیر 10 نشان داد که کمربند تابشی مشتری چقدر خطرناک است، در حالی که پایونیر 11 اطلاعات مربوط به لکه سرخ بزرگ و تصاویر نزدیک از مناطق قطبی مشتری را ارائه داد. ویاجر 1 و 2 به منجمان و محققین کمک کرد تا جزئیات دقیقی از ماهواره‌های گالیله، حلقه‌های مشتری، آتشفشان‌های گوگردی در قمر Io و رعد و برق در ابرهای مشتری به دست آورند.

فضاپیمای «اولیس» (Ulysses) کشف کرد که باد خورشیدی تأثیر بسیار زیادی نسبت به آنچه قبلاً تخمین زده شده بود در مگنتوسفر مشتری دارد. ماموریت و فضاپیمای «نیوهورایزن» (New Horizons) از مشتری و بزرگترین قمرهایش از نزدیک عکس گرفت.

در سال 1995 فضاپیمای گالیله یک کاوشگر را به سمت مشتری فرستاد و اولین اندازه‌گیری مستقیم جو این سیاره را انجام داد و مقدار آب و سایر مواد شیمیایی را در آنجا اندازه‌گیری کرد. هنگامی که سوخت این کاوشگر کم شد این کاوشگر به صورت عمد با مشتری برخورد داده شد تا از خطر برخورد و آلوده شدن قمر Europa، که ممکن است یک اقیانوس در زیر سطح خود داشته باشد و قادر به حمایت از زندگی باشد جلوگیری شود.

فضاپیمای «جونو» (Juno) ناسا در حال حاضر تنها ماموریت مربوط به مشتری است. جونو مشتری را از مدار قطبی بررسی می‌کند تا بفهمد که چگونه این سیاره و بقیه منظومه شمسی شکل گرفته است. درک این موضوع می‌تواند چگونگی توسعه سیستم‌های سیاره‌ای دیگر را نیز روشن کند. یکی از یافته‌های کلیدی این فضاپیما تاکنون کشف این نکته بوده است که هسته مشتری ممکن است از آنچه دانشمندان انتظار داشتند بزرگتر باشد. دانشمندان همچنین برای بررسی منظم سیاره مشتری از تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ‌های زمینی در مدار زمین استفاده می‌کنند.

سیاره مشتری در تاریخ اکتشافات فضایی جایگاه منحصر به فردی دارد. در سال 1610  گالیله با استفاده از اختراع جدید آن زمان که تلسکوپ نام داشت به این سیاره نگاه کرد و اولین قمرهایی را کشف کرد که فراتر از زمین وجود داشتند. این کشف سبب ابطال اعتقاد نادرست و باستانی آن زمان شد که بیان می‌کرد همه چیز از جمله خورشید و سیارات دیگر به دور زمین می‌چرخند.

نام دیگر سیاره مشتری چیست؟

نام‌های بسیاری برای سیارات مختلف منظومه شمسی وجود دارد اما در مورد سیاره مشتری این نام‌ها خیلی رایج نیستند و کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. تنها نام معروف برای این سیاره بعد از مشتری، سیاره هرمز است.

حقایق جالب درباره سیاره مشتری

  • چهار قمر بزرگ مشتری (ماهواره‌های گالیله) Io ،Europa ،Ganymede و Callisto هستند.
  • مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی است که اندازه آن تقریباً 11 برابر زمین و جرم آن تقریباً 317 برابر جرم زمین است.
  • مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی نام خود را از پادشاه خدایان روم باستان گرفته است.
  • مشتری با وجود اندازه، کوتاهترین روز را نسبت به سایر سیارات دارد و فقط 10 ساعت طول می‌کشد تا این سیاره یک چرخش کامل حول محور خود انجام دهد.
  • سیاره مشتری بسیار شبیه به خورشید است و بیشتر از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است.
  • مشتری شامل بزرگترین اقیانوس در منظومه شمسی بوده که این اقیانوس از هیدروژن مایع تشکیل شده است.

معرفی فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی

آموزش نجوم

مجموعه فرادرس در تولید و تهیه محتوای آموزشی خود اقدام به تهیه فیلم  آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی کرده است. این مجموعه آموزشی از شش درس تشکیل شده و برای دانشجویان رشته فیزیک و افراد علاقه‌مند به نجوم و کیهان‌شناسی مفید است. پیش‌نیاز این درس آموزش فیزیک پایه ۱ و آموزش ریاضی پایه دانشگاهی است.

درس اول این مجموعه مروری بر نجوم باستان و درس دوم به روش های اخترشناسی می‌پردازد. درس سوم به تعریف و مطالعه ویژگی‌های منظومه شمسی و درس چهارم به بررسی اجزای دیگر منظومه شمسی غیر از ماه و سیارات اختصاص دارد. در درس پنجم اخترفیزیک و مفهوم‌های به کار برده در این موضوع را خواهید آموخت و در درس ششم ویژگی‌های سحابی‌ها و کهکشان‌ها بررسی می‌شود.

جمع بندی

در این مطلب در مورد سیاره مشتری که بزرگ‌ترین سیاره منظومه شمسی است صحبت کردیم. در ابتدا ویژگی‌های مشتری را بررسی کردیم و سپس در مورد پروژه‌های کشف و بررسی که از طرف محققین و ستاره‌شناسان بر روی این سیاره انجام می‌شود بحث کردیم. همچنین به بیان حقایق جالبی از سیاره مشتری نیز پرداختیم.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

سارا داستان (+)

«سارا داستان»، دکتری فیزیک نظری از دانشگاه گیلان دارد. او به فیزیک بسیار علاقه‌مند است و در زمینه‌ متون فیزیک در مجله فرادرس می‌نویسد.

بر اساس رای 3 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *