ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 5 จากดวงอาทิตย์ ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ ริ้วและหมุนวนบนพื้นผิวของมันคือเมฆแอมโมเนียและน้ำที่พัดด้วยลมเย็น บรรยากาศส่วนใหญ่เป็นฮีเลียมและไฮโดรเจน และ Great Red Spot ที่มีชื่อเสียงคือพายุขนาดยักษ์ที่ใหญ่กว่าโลกซึ่งกินเวลาหลายร้อยปี ดาวพฤหัสบดีรายล้อมไปด้วยดวงจันทร์ที่ได้รับการยืนยัน 53 ดวง และดวงจันทร์ชั่วคราวอีก 14 ดวง รวมเป็น 67 ดวง นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจมากที่สุดในวัตถุที่ใหญ่ที่สุดสี่ดวงที่กาลิเลโอ กาลิเลอีค้นพบในปี 1610 ได้แก่ ยูโรปา คัลลิสโต แกนีมีด และไอโอ ดาวพฤหัสบดีมีวงแหวนสามวงเช่นกัน แต่มองเห็นได้ยากและไม่สง่างามเท่าของดาวเสาร์ ดาวเคราะห์นี้ตั้งชื่อตามเทพเจ้าโรมันผู้ยิ่งใหญ่
ขนาดเปรียบเทียบของดวงอาทิตย์ ดาวพฤหัสบดี และโลก
ดาวเคราะห์ถูกลบออกจากแสงสว่างโดยเฉลี่ย 778 ล้านกม. ซึ่งเป็น 5.2 หน่วยดาราศาสตร์ ในระยะนี้ แสงจะใช้เวลา 43 นาทีในการไปถึงดาวยักษ์ก๊าซ ขนาดของดาวพฤหัสบดีเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์นั้นน่าประทับใจมากจนศูนย์กลางบารีของพวกมันขยายออกไปนอกพื้นผิวของดาวฤกษ์ 0.068 ของรัศมี ดาวเคราะห์ดวงนี้ใหญ่กว่าโลกและเล็กกว่ามากหนาแน่น. ปริมาณของพวกมันสัมพันธ์กันที่ 1:1321 และมวลของมัน - เท่ากับ 1:318 จากศูนย์กลางสู่พื้นผิว ขนาดของดาวพฤหัสบดีในหน่วยกม. คือ 69911 ซึ่งกว้างกว่าโลกของเรา 11 เท่า ขนาดของดาวพฤหัสบดีและโลกสามารถเปรียบเทียบได้ดังนี้ ถ้าโลกของเรามีขนาดเท่ากับนิกเกิล ก๊าซยักษ์ก็จะมีขนาดเท่ากับลูกบาสเก็ตบอล ขนาดของดวงอาทิตย์และดาวพฤหัสบดีมีความสัมพันธ์กันเท่ากับ 10:1 และมวลของดาวเคราะห์คือ 0.001 ของมวลของดวงสว่าง
วงโคจรและการหมุน
ก๊าซยักษ์มีวันที่สั้นที่สุดในระบบสุริยะ แม้จะมีขนาดเท่าดาวพฤหัสบดี แต่ 1 วันบนโลกก็กินเวลาประมาณ 10 ชั่วโมง หนึ่งปีหรือโคจรรอบดวงอาทิตย์ใช้เวลาประมาณ 12 ปีโลก เส้นศูนย์สูตรเอียงตามวิถีโคจรเพียง 3 องศา ซึ่งหมายความว่าดาวพฤหัสบดีหมุนเกือบในแนวตั้งและไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในฤดูกาลที่เกิดขึ้นบนดาวของเราและดาวเคราะห์ดวงอื่น
รูปแบบ
ดาวเคราะห์ก่อตัวพร้อมกับระบบสุริยะทั้งหมดเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน เมื่อแรงโน้มถ่วงทำให้มันก่อตัวขึ้นจากฝุ่นและก๊าซที่หมุนวน ขนาดของดาวพฤหัสบดีเกิดจากการที่ดาวพฤหัสจับมวลส่วนใหญ่ที่เหลืออยู่หลังจากการก่อตัวของดาวฤกษ์ ปริมาตรของมันมากกว่าวัตถุอื่นๆ ในระบบสุริยะสองเท่า มันทำมาจากวัตถุชนิดเดียวกับดาวฤกษ์ แต่ดาวพฤหัสบดียังมีขนาดไม่พอที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชัน เมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อน ยักษ์ใหญ่ก๊าซพบว่าตัวเองอยู่ในตำแหน่งปัจจุบันในระบบสุริยะชั้นนอก
โครงสร้าง
ดาวพฤหัสบดีมีองค์ประกอบคล้ายกับดวงอาทิตย์ ส่วนใหญ่เป็นฮีเลียมและไฮโดรเจน ลึกลงไปในบรรยากาศ ความดันและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น อัดก๊าซไฮโดรเจนให้เป็นของเหลว ด้วยเหตุนี้ดาวพฤหัสบดีจึงมีมหาสมุทรที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะซึ่งประกอบด้วยไฮโดรเจนแทนที่จะเป็นน้ำ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าที่ระดับความลึก บางทีอาจถึงกึ่งกลางโลก ความดันจะยิ่งใหญ่มากจนอิเล็กตรอนถูกบีบออกจากอะตอมของไฮโดรเจน ทำให้กลายเป็นโลหะนำไฟฟ้าเหลว การหมุนอย่างรวดเร็วของก๊าซยักษ์ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในนั้น ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่แรง ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่าดาวเคราะห์ดวงนี้มีแกนกลางที่มั่นคง หรือเป็นซุปธาตุเหล็กและแร่ซิลิเกตที่ร้อนจัด (เช่น ควอตซ์) ที่มีอุณหภูมิสูงถึง 50,000 °C
พื้นผิว
ดาวพฤหัสไม่มีพื้นผิวที่แท้จริง ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยก๊าซและของเหลวหมุนเวียน เนื่องจากยานอวกาศไม่สามารถลงจอดบนดาวพฤหัสบดีได้ จึงไม่สามารถบินออกไปโดยไม่ได้รับอันตรายได้เช่นกัน ความกดดันและอุณหภูมิที่รุนแรงในส่วนลึกของดาวเคราะห์จะบดขยี้ ละลาย และระเหยกลายเป็นไอเรือที่พยายามจะชนมัน
บรรยากาศ
ดาวพฤหัสบดีดูเหมือนผ้าสีๆ ของแถบเมฆและจุดต่างๆ ดาวเคราะห์ก๊าซน่าจะมีชั้นเมฆสามชั้นแยกจากกันใน "ท้องฟ้า" ซึ่งยาวรวมกันประมาณ 71 กม. ด้านบนเป็นน้ำแข็งแอมโมเนีย ชั้นกลางส่วนใหญ่เกิดจากผลึกแอมโมเนียมไฮโดรซัลไฟด์และชั้นในนั้นเกิดจากน้ำแข็งและไอน้ำ สว่างสีของแถบหนาบนดาวพฤหัสบดีอาจเป็นก๊าซที่มีกำมะถันและฟอสฟอรัสที่ปล่อยออกมาจากภายใน การหมุนอย่างรวดเร็วของดาวเคราะห์ทำให้เกิดกระแสน้ำวนที่แรง โดยแบ่งเมฆออกเป็นแถบมืดยาวและโซนแสง
การไม่มีพื้นผิวแข็งที่จะทำให้มันช้าลงทำให้จุดบอดบนดวงอาทิตย์ของดาวพฤหัสบดีคงอยู่ได้นานหลายปี ดาวเคราะห์ดวงนี้ปกคลุมไปด้วยลมที่พัดปกคลุมมากกว่าโหล โดยบางแห่งมีความเร็วถึง 539 กม./ชม. ที่เส้นศูนย์สูตร จุดแดงบนดาวพฤหัสมีขนาดใหญ่เป็น 2 เท่าของโลก การก่อตัวของรูปทรงวงรีหมุนวนได้รับการสังเกตบนดาวเคราะห์ยักษ์มานานกว่า 300 ปี ไม่นานมานี้ วงรีขนาดเล็กสามวงกลายเป็นจุดสีแดงขนาดเล็ก ซึ่งมีขนาดประมาณครึ่งหนึ่งของลูกพี่ลูกน้องที่ใหญ่กว่า นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบว่าวงรีและแถบที่ล้อมรอบโลกนี้ตื้นหรือขยายออกไปลึกหรือไม่
ศักยภาพสำหรับชีวิต
สภาพแวดล้อมของดาวพฤหัสบดีอาจไม่เอื้อต่อการดำรงชีวิตอย่างที่เราทราบ อุณหภูมิ ความดัน และสสารที่เป็นลักษณะเฉพาะของดาวเคราะห์ดวงนี้มีแนวโน้มสูงเกินไปและเป็นอันตรายถึงชีวิตสำหรับสิ่งมีชีวิต แม้ว่าดาวพฤหัสบดีจะเป็นสถานที่ที่ไม่น่าเป็นไปได้สำหรับสิ่งมีชีวิต แต่ก็ไม่สามารถกล่าวได้ว่ามีดวงจันทร์หลายดวงเช่นเดียวกัน ยูโรปาเป็นหนึ่งในสถานที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดในการค้นหาชีวิตในระบบสุริยะของเรา มีหลักฐานของมหาสมุทรที่กว้างใหญ่อยู่ใต้เปลือกน้ำแข็งที่สามารถช่วยชีวิตได้
ดาวเทียม
ดาวเทียมขนาดเล็กและขนาดใหญ่สี่ดวงของดาวพฤหัสบดีสร้างระบบสุริยะให้มีขนาดเล็กลง ดาวเคราะห์ 53ดาวเทียมที่ยืนยันแล้ว เช่นเดียวกับดาวเทียมชั่วคราว 14 ดวง รวมเป็น 67 ดวง นักดาราศาสตร์รายงานดาวเทียมที่เพิ่งค้นพบใหม่เหล่านี้ และถูกกำหนดชั่วคราวโดยสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล เมื่อวงโคจรได้รับการยืนยันแล้ว จะรวมอยู่ในรายการถาวร
ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดสี่ดวง - ยูโรปา ไอโอ คัลลิสโต และแกนีมีด - ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 1610 โดยนักดาราศาสตร์กาลิเลโอ กาลิเลอีโดยใช้กล้องโทรทรรศน์รุ่นแรกๆ ดวงจันทร์ทั้งสี่ดวงนี้เป็นหนึ่งในแนวทางการสำรวจที่น่าตื่นเต้นที่สุดในปัจจุบัน ไอโอเป็นวัตถุที่มีกัมมันตภาพรังสีมากที่สุดในระบบสุริยะ แกนีมีดมีขนาดใหญ่ที่สุด (ใหญ่กว่าดาวพุธด้วยซ้ำ) ดวงจันทร์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองของดาวพฤหัสบดี Callisto มีหลุมอุกกาบาตขนาดเล็กไม่กี่แห่ง ซึ่งบ่งบอกถึงกิจกรรมบนพื้นผิวในปัจจุบันเพียงเล็กน้อย มหาสมุทรแห่งน้ำของเหลวที่มีส่วนผสมเพื่อชีวิตอาจอยู่ใต้เปลือกแข็งของยุโรป ทำให้เป็นเรื่องที่น่าสนใจสำหรับการศึกษา
แหวน
ค้นพบในปี 1979 โดยยานโวเอเจอร์ 1 ของนาซ่า วงแหวนของดาวพฤหัสบดีสร้างความประหลาดใจอย่างมาก เนื่องจากพวกมันประกอบด้วยอนุภาคสีดำเล็กๆ ที่มองเห็นได้เฉพาะกับดวงอาทิตย์เท่านั้น ข้อมูลจากยานอวกาศกาลิเลโอบ่งชี้ว่าระบบวงแหวนอาจก่อตัวขึ้นจากฝุ่นของอุกกาบาตระหว่างดาวเคราะห์ที่ชนเข้ากับดาวเทียมดวงในขนาดเล็ก
แมกนีโตสเฟียร์
สนามแม่เหล็กของยักษ์ก๊าซเป็นพื้นที่ของอวกาศภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กอันทรงพลังของดาวเคราะห์ เป็นระยะทางกว่า 1–3 ล้านกม. ถึงดวงอาทิตย์ซึ่งมีขนาด 7–21 เท่าของดาวพฤหัส และแคบลงเป็นรูปหางลูกอ๊อด 1 พันล้านกม. ซึ่งไปถึงวงโคจรของดาวเสาร์ สนามแม่เหล็กขนาดใหญ่มีพลังมากกว่าโลก 16-54 เท่า มันหมุนไปพร้อมกับดาวเคราะห์และจับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ใกล้ดาวพฤหัสบดี มันจะจับกลุ่มอนุภาคที่มีประจุและเร่งความเร็วให้พวกมันมีพลังงานสูงมาก ทำให้เกิดการแผ่รังสีที่รุนแรงซึ่งพุ่งชนดาวเทียมที่อยู่ใกล้เคียง และสามารถทำลายยานอวกาศได้ สนามแม่เหล็กทำให้เกิดแสงออโรร่าที่งดงามที่สุดในระบบสุริยะที่ขั้วของโลก
วิจัย
แม้ว่าดาวพฤหัสบดีจะรู้จักมาตั้งแต่สมัยโบราณ แต่การสำรวจอย่างละเอียดครั้งแรกของดาวเคราะห์ดวงนี้ถูกสร้างขึ้นโดยกาลิเลโอ กาลิเลอีในปี 1610 โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ดึกดำบรรพ์ และเมื่อไม่นานมานี้ก็มียานอวกาศ ดาวเทียม และยานสำรวจเข้ามาเยี่ยมชม ผู้บุกเบิกที่ 10 และ 11 ยานโวเอเจอร์ที่ 1 และ 2 เป็นคนแรกที่บินไปยังดาวพฤหัสบดีในปี 1970 จากนั้นกาลิเลโอก็ถูกส่งไปยังวงโคจรของก๊าซยักษ์ และยานสำรวจถูกลดระดับสู่ชั้นบรรยากาศ Cassini ถ่ายภาพรายละเอียดของดาวเคราะห์ระหว่างทางไปยังดาวเสาร์ที่อยู่ใกล้เคียง ภารกิจจูโนครั้งต่อไปมาถึงดาวพฤหัสบดีในเดือนกรกฎาคม 2559
เหตุการณ์สำคัญ
- 1610: กาลิเลโอ กาลิเลอีทำการสังเกตการณ์ดาวเคราะห์อย่างละเอียดเป็นครั้งแรก
- 1973: ยานอวกาศ Pioneer 10 ลำแรกข้ามแถบดาวเคราะห์น้อยและบินผ่านก๊าซยักษ์
- 1979: ยานโวเอเจอร์ 1 และ 2 ค้นพบดวงจันทร์ใหม่ วงแหวน และกิจกรรมภูเขาไฟบนไอโอ
- 1992: ยูลิสซิสบินผ่านดาวพฤหัสบดีเมื่อวันที่ 8 กุมภาพันธ์แรงโน้มถ่วงเปลี่ยนวิถีโคจรของยานอวกาศออกจากระนาบสุริยุปราคา ทำให้ยานสำรวจเข้าสู่วงโคจรสุดท้ายเหนือขั้วใต้และขั้วโลกเหนือของดวงอาทิตย์
- 1994: ดาวหาง Shoemaker-Levy ชนกันในซีกโลกใต้ของดาวพฤหัสบดี
- 1995-2003: ยานอวกาศกาลิเลโอทิ้งยานสำรวจเข้าไปในชั้นบรรยากาศของก๊าซยักษ์และทำการสังเกตการณ์ดาวเคราะห์ วงแหวนและดวงจันทร์ของมันเป็นเวลานาน
- 2000: Cassini เข้าใกล้ดาวพฤหัสบดีมากที่สุดที่ระยะทางประมาณ 10 ล้านกม. จับภาพโมเสกสีที่มีรายละเอียดสูงของก๊าซยักษ์
- 2007: ภาพที่ถ่ายโดยยานอวกาศ New Horizons ของ NASA ระหว่างทางไปยังดาวพลูโตแสดงมุมมองใหม่ๆ เกี่ยวกับพายุในบรรยากาศ วงแหวน ไอโอของภูเขาไฟ และยูโรปาที่เป็นน้ำแข็ง
- 2009: นักดาราศาสตร์สังเกตผลกระทบของดาวหางหรือดาวเคราะห์น้อยบนซีกโลกใต้ของดาวเคราะห์
- 2016: จูโนเปิดตัวในปี 2554 จูโนมาถึงดาวพฤหัสบดีและเริ่มทำการศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ โครงสร้างลึก และสนามแม่เหล็กเพื่อคลี่คลายต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของดาว
วัฒนธรรมป๊อป
ขนาดที่แท้จริงของดาวพฤหัสบดีเทียบได้กับการปรากฏตัวของมันในวัฒนธรรมป๊อป ซึ่งรวมถึงภาพยนตร์ รายการทีวี วิดีโอเกม และการ์ตูน ก๊าซยักษ์ตัวนี้กลายเป็นจุดเด่นในภาพยนตร์ไซไฟเรื่อง Jupiter Ascending ของพี่น้อง Wachowski และดวงจันทร์หลายดวงบนดาวเคราะห์ดวงนี้กลายเป็นแหล่งกำเนิดของ Cloud Atlas, Futurama, Halo และภาพยนตร์อื่น ๆ อีกมากมาย ใน Men in Black เมื่อ Agent Jay (Will Smith) พูดถึงหนึ่งในครูของเขาดูเหมือนจะมาจากดาวศุกร์ เจ้าหน้าที่เคย์ (ทอมมี่ ลี โจนส์) ตอบว่าจริงๆ แล้วเธอมาจากดวงจันทร์ดวงหนึ่งของดาวพฤหัสบดี
