كواكب النظام الشمسي: ثمانية وواحد. وصف مختصر لكوكب المشتري

كوكب المشتري هو الكوكب الخامس من حيث المسافة من الشمس والأكبر في النظام الشمسي. تمامًا مثل أورانوس ونبتون وزحل، فإن المشتري هو عملاق غازي. لقد عرفت الإنسانية عنه لفترة طويلة. في كثير من الأحيان هناك إشارات إلى كوكب المشتري في المعتقدات الدينية والأساطير. في العصر الحديث، حصل الكوكب على اسمه تكريما للإله الروماني القديم.

حجم الظواهر الجوية على كوكب المشتري أكبر بكثير من تلك الموجودة على الأرض. يعتبر التكوين الأكثر روعة على هذا الكوكب هو البقعة الحمراء الكبرى، وهي عاصفة عملاقة معروفة لنا منذ القرن السابع عشر.

العدد التقريبي للأقمار الصناعية هو 67 قمرًا صناعيًا، أكبرها: أوروبا، وآيو، وكاليستو، وجانيميد. تم اكتشافها لأول مرة بواسطة ج.جاليليو في عام 1610.

يتم إجراء جميع دراسات الكوكب باستخدام التلسكوبات المدارية والأرضية. منذ السبعينيات، تم إرسال 8 مجسات ناسا إلى كوكب المشتري. خلال المعارضات الكبرى، كان الكوكب مرئيا بالعين المجردة. يعد كوكب المشتري أحد ألمع الأجسام في السماء بعد كوكب الزهرة والقمر. وتعتبر الأقمار الصناعية والقرص نفسه الأكثر شعبية لدى المراقبين.

ملاحظات كوكب المشتري

النطاق البصري

إذا نظرت إلى جسم ما في منطقة الأشعة تحت الحمراء من الطيف، فيمكنك الانتباه إلى جزيئات He وH2، وتصبح خطوط العناصر الأخرى ملحوظة بنفس الطريقة. تتحدث الكمية H عن أصل الكوكب، ويمكن تعلم التطور الداخلي من خلال التركيب النوعي والكمي للعناصر الأخرى. لكن جزيئات الهيليوم والهيدروجين ليس لديها عزم ثنائي القطب، مما يعني أن خطوط امتصاصها غير مرئية حتى يتم امتصاصها عن طريق التأين الصادم. كما تظهر هذه الخطوط في الطبقات العليا من الغلاف الجوي، حيث لا تكون قادرة على حمل بيانات حول الطبقات الأعمق. وبناء على ذلك، يمكن الحصول على المعلومات الأكثر موثوقية حول كمية الهيدروجين والهيليوم على كوكب المشتري باستخدام جهاز غاليليو.

أما باقي العناصر فتحليلها وتفسيرها صعب للغاية. من المستحيل أن نقول على وجه اليقين تمامًا عن العمليات التي تحدث في الغلاف الجوي للكوكب. أيضا تحت سؤال كبيرالتركيب الكيميائي. ولكن، وفقا لمعظم علماء الفلك، فإن جميع العمليات التي يمكن أن تؤثر على العناصر هي عمليات محلية ومحدودة. من هذا يتبين أنها لا تسبب أي تغييرات خاصة في توزيع المواد.

يُصدر كوكب المشتري طاقة أكثر بنسبة 60% مما يستهلكه من الشمس. تؤثر هذه العمليات على حجم الكوكب. يتناقص كوكب المشتري بمقدار 2 سم سنويًا، وقد طرح P. Bodenheimer في عام 1974 رأيًا مفاده أنه في وقت تكوينه كان الكوكب أكبر مرتين مما هو عليه الآن، وكانت درجة الحرارة أعلى بكثير.

نطاق جاما

تتعلق دراسة الكوكب الموجود في نطاق أشعة جاما بالشفق القطبي ودراسة القرص. وقد سجل مختبر أينشتاين الفضائي هذا في عام 1979. ومن الأرض، تتطابق مناطق الشفق في الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية، لكن هذا لا ينطبق على كوكب المشتري. حددت الملاحظات السابقة نبضًا من الإشعاع بدورية تبلغ 40 دقيقة، لكن الملاحظات اللاحقة أظهرت أن هذا الاعتماد أسوأ بكثير.

وكان علماء الفلك يأملون في أنه باستخدام طيف الأشعة السينية، ستكون الأضواء الشفقية على كوكب المشتري مشابهة لتلك الموجودة في المذنبات، لكن ملاحظات شاندرا دحضت هذا الأمل.

وبحسب مرصد XMM-Newton الفضائي، فقد تبين أن انبعاث أشعة غاما من القرص هو انعكاس للأشعة السينية الشمسية. بالمقارنة مع الشفق القطبي، لا توجد دورية في شدة الإشعاع.

المراقبة الإذاعية

كوكب المشتري هو أحد أقوى مصادر الراديو النظام الشمسيفي نطاق المتر-ديسيمتر. البث الراديوي متقطع. تحدث رشقات نارية مماثلة في النطاق من 5 إلى 43 ميجا هرتز عرض متوسط– 1 ميجا هرتز. مدة الانفجار قصيرة جدًا - 0.1-1 ثانية. الإشعاع مستقطب وفي دائرة يمكن أن يصل إلى 100٪.

إن الانبعاث الراديوي للكوكب في نطاق سنتيمترات قصيرة هو ذو طبيعة حرارية بحتة، على الرغم من أن السطوع أعلى بكثير، على عكس درجة حرارة التوازن. تشير هذه الميزة إلى تدفق الحرارة من أعماق كوكب المشتري.

حسابات الجاذبية المحتملة

تحليل مسارات المركبات الفضائية وملاحظات الحركة الأقمار الصناعية الطبيعيةإظهار مجال الجاذبية لكوكب المشتري. لديها اختلافات قوية بالمقارنة مع تلك المتماثلة كرويا. كقاعدة عامة، يتم عرض إمكانات الجاذبية في شكل موسع باستخدام كثيرات حدود ليجيندر.

استخدمت المركبات الفضائية بايونير 10، بايونير 11، غاليليو، فوييجر 1، فوييجر 2، وكاسيني عدة قياسات لحساب إمكانات الجاذبية: 1) الصور المنقولة لتحديد موقعها؛ 2) تأثير دوبلر. 3) قياس التداخل الراديوي. وكان على بعضهم أن يأخذ في الاعتبار وجود جاذبية البقعة الحمراء الكبرى عند إجراء القياسات.

بالإضافة إلى ذلك، عند معالجة البيانات، من الضروري افتراض نظرية حركة أقمار غاليليو التي تدور حول مركز الكوكب. مع الأخذ في الاعتبار أن التسارع، الذي هو غير جاذبي بطبيعته، يعتبر مشكلة كبيرة لإجراء حسابات دقيقة.

كوكب المشتري في النظام الشمسي

ويبلغ نصف القطر الاستوائي لهذا العملاق الغازي 71.4 ألف كيلومتر، أي 11.2 مرة أكبر من نصف قطر الأرض. كوكب المشتري هو الكوكب الوحيد من نوعه الذي يقع مركز كتلته مع الشمس خارج الشمس.

تتجاوز كتلة كوكب المشتري الوزن الإجمالي لجميع الكواكب بمقدار 2.47 مرة، والأرض - بمقدار 317.8 مرة. لكنها أقل من كتلة الشمس بـ 1000 مرة. الكثافة مشابهة جدًا للشمس وأقل بـ 4.16 مرة من كثافة كوكبنا. لكن قوة الجاذبية أكبر بـ 2.4 مرة من قوة الأرض.

كوكب المشتري كـ”نجم فاشل”

أظهرت بعض دراسات النماذج النظرية أنه إذا كانت كتلة المشتري أكبر قليلاً مما هي عليه في الواقع، فسيبدأ الكوكب في الانكماش. على الرغم من أن التغييرات الصغيرة لن تؤثر بشكل خاص على نصف قطر الكوكب، بشرط أنه إذا تضاعفت الكتلة الفعلية أربع مرات، زادت كثافة الكوكب لدرجة أن عملية الانكماش في الحجم بدأت بسبب تأثير الجاذبية القوية.

قائم على هذه الدراسةكوكب المشتري لديه أقصى قطر لكوكب له تاريخ وبنية مماثلة. أدت الزيادات الإضافية في الكتلة إلى استمرار الانكماش حتى أصبح المشتري، من خلال تكوين النجوم، قزمًا بنيًا تبلغ كتلته 50 ضعف كتلته الحالية. ويعتقد علماء الفلك أن كوكب المشتري هو "نجم فاشل"، على الرغم من أنه لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت هناك أوجه تشابه بين عملية تكوين كوكب المشتري وتلك الكواكب التي تشكل أنظمة نجمية ثنائية. تشير الأدلة المبكرة إلى أن كوكب المشتري يجب أن يكون أكبر بـ 75 مرة ليصبح نجمًا، لكن أصغر قزم أحمر معروف يبلغ قطره 30٪ فقط.

دوران ومدار كوكب المشتري

يبلغ القدر الظاهري لكوكب المشتري من الأرض 2.94 مترًا، مما يجعل الكوكب ثالث ألمع جسم يمكن رؤيته بالعين المجردة بعد كوكب الزهرة والقمر. ويبلغ الحجم الظاهري للكوكب عند أقصى مسافة منا 1.61 متر. أدنى مسافة من الأرض إلى المشتري هي 588 مليون كيلومتر، والحد الأقصى 967 مليون كيلومتر.

المعارضة بين الكواكب تحدث كل 13 شهرا. وتجدر الإشارة إلى أنه مرة كل 12 عامًا، تحدث معارضة كبيرة لكوكب المشتري هذه اللحظةيقع الكوكب بالقرب من الحضيض الشمسي لمداره الخاص، في حين أن الحجم الزاوي للجسم من الأرض هو 50 ثانية قوسية.

ويبعد كوكب المشتري عن الشمس 778.5 مليون كيلومتر، بينما يقوم الكوكب بدورة كاملة حول الشمس خلال 11.8 سنة أرضية. أعظم اضطراب لحركة كوكب المشتري في مداره هو الذي يحدث من قبل زحل. هناك نوعان من التعويض:

قديم – وهو ساري المفعول منذ 70 ألف سنة. وفي الوقت نفسه، يتغير انحراف مدار الكوكب.

الرنين - يتجلى بسبب نسبة القرب 2:5.

خصوصية الكوكب هو أنه يتمتع بقرب كبير بين المستوى المداري ومستوى الكوكب. على كوكب المشتري لا يوجد تغير في الفصول، وذلك لأن محور دوران الكوكب يميل بمقدار 3.13 درجة، وللمقارنة يمكننا أن نضيف أن ميل محور الأرض يبلغ 23.45 درجة.

يعد دوران الكوكب حول محوره هو الأسرع بين جميع الكواكب التي تشكل جزءًا من النظام الشمسي. وهكذا، في منطقة خط الاستواء، يدور كوكب المشتري حول محوره في 9 ساعات و 50 دقيقة و 30 ثانية، وفي خطوط العرض الوسطى تستغرق هذه الدورة 5 دقائق و 10 أطول. وبسبب هذا الدوران، فإن نصف قطر الكوكب عند خط الاستواء أكبر بنسبة 6.5% منه عند خطوط العرض الوسطى.

نظريات حول وجود الحياة على كوكب المشتري

يشير قدر كبير من الأبحاث مع مرور الوقت إلى أن ظروف كوكب المشتري لا تساعد على نشأة الحياة. بادئ ذي بدء، يفسر ذلك انخفاض محتوى الماء في الغلاف الجوي للكوكب وغياب قاعدة صلبة للكوكب. تجدر الإشارة إلى أنه في السبعينيات من القرن الماضي، تم طرح نظرية مفادها أنه في الطبقات العليا من الغلاف الجوي لكوكب المشتري، يمكن أن تكون هناك كائنات حية تعيش على الأمونيا. ودعماً لهذه الفرضية يمكن القول أن الغلاف الجوي للكوكب، حتى في الأعماق الضحلة، يتمتع بدرجة حرارة عالية وكثافة عالية، وهذا يساهم في عمليات التطور الكيميائي. تم طرح هذه النظرية من قبل كارل ساجان، وبعد ذلك، مع إي. سالبيتر، أجرى العلماء سلسلة من الحسابات التي مكنت من استخلاص ثلاثة أشكال مقترحة للحياة على هذا الكوكب:

• العوائم - كان من المفترض أن تكون بمثابة كائنات ضخمة بحجم مدينة كبيرةعلى الأرض. إنهم مشابهون ل بالونلأنها تضخ الهيليوم من الغلاف الجوي وتترك الهيدروجين. إنهم يعيشون في الطبقات العليا من الغلاف الجوي وينتجون جزيئات للتغذية بمفردهم.
• الغطاسات هي كائنات دقيقة قادرة على التكاثر بسرعة كبيرة، مما يسمح للأنواع بالبقاء على قيد الحياة.
• الصيادون هم حيوانات مفترسة تتغذى على العوامات.

لكن هذه مجرد فرضيات لم تؤكدها الحقائق العلمية.

هيكل الكوكب

لا تسمح التقنيات الحديثة للعلماء حتى الآن بتحديد التركيب الكيميائي للكوكب بدقة، ولكن لا تزال الطبقات العليا من الغلاف الجوي لكوكب المشتري تتم دراستها بدقة عالية. ولم تصبح دراسة الغلاف الجوي ممكنة إلا من خلال نزول مركبة فضائية تسمى جاليليو، والتي دخلت الغلاف الجوي للكوكب في ديسمبر 1995. مما جعل من الممكن القول بدقة أن الغلاف الجوي يتكون من الهيليوم والهيدروجين، وبالإضافة إلى هذه العناصر تم اكتشاف الميثان والأمونيا والماء والفوسفين وكبريتيد الهيدروجين. ومن المفترض أن المجال الأعمق للغلاف الجوي، أي التروبوسفير، يتكون من الكبريت والكربون والنيتروجين والأكسجين.

وتوجد أيضًا غازات خاملة مثل الزينون والأرجون والكريبتون، وتركيزها أكبر منه في الشمس. ويحتمل وجود الماء وثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون في الطبقات العليا من الغلاف الجوي للكوكب نتيجة اصطدامها بالمذنبات، كمثال على ذلك المذنب شوميكر-ليفي 9.

ويعود اللون المحمر للكوكب إلى وجود مركبات الفسفور الأحمر والكربون والكبريت، أو حتى إلى المواد العضوية التي تنشأ من التعرض للتفريغات الكهربائية. وتجدر الإشارة إلى أن لون الغلاف الجوي ليس موحدا، مما يوحي بأن المناطق المختلفة تتكون من مكونات كيميائية مختلفة.

هيكل كوكب المشتري

ومن المقبول عموما ذلك الهيكل الداخليويتكون الكوكب الموجود تحت السحب من طبقة من الهيليوم والهيدروجين يبلغ سمكها 21 ألف كيلومتر. وهنا تتمتع المادة بانتقال سلس في بنيتها من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة، وبعد ذلك تتشكل طبقة من الهيدروجين المعدني يبلغ سمكها 50 ألف كيلومتر. الجزء الأوسط من الكوكب مشغول بنواة صلبة يبلغ نصف قطرها 10 آلاف كيلومتر.

النموذج الأكثر شهرة لهيكل كوكب المشتري:

1. أَجواء:
2. طبقة الهيدروجين الخارجية.

الطبقة الوسطى ممثلة بالهيليوم (10%) والهيدروجين (90%).

• ويتكون الجزء السفلي من خليط من الهيليوم والهيدروجين والأمونيوم والماء. وتنقسم هذه الطبقة أيضًا إلى ثلاث:

  • الجزء العلوي هو الأمونيا في الحالة الصلبة، والتي تبلغ درجة حرارتها -145 درجة مئوية وضغط 1 ATM.
  • وفي المنتصف توجد كبريتات هيدروجين الأمونيوم في حالة متبلورة.
  • الموضع السفلي يشغله الماء في الحالة الصلبة وربما حتى في الحالة السائلة. درجة الحرارة حوالي 130 درجة مئوية والضغط 1 ATM.

1. طبقة تتكون من الهيدروجين في حالة معدنية. يمكن أن تتراوح درجات الحرارة من 6.3 ألف إلى 21 ألف كلفن. وفي الوقت نفسه، يكون الضغط متغيرًا أيضًا - من 200 إلى 4 آلاف جيجا باسكال.
2. جوهر الحجر.

أصبح إنشاء هذا النموذج ممكنًا من خلال تحليل الملاحظات والبحث، مع مراعاة قوانين الاستقراء والديناميكا الحرارية. وتجدر الإشارة إلى أن هذه البنية ليس لها حدود وانتقالات واضحة بين الطبقات المجاورة، وهذا بدوره يشير إلى أن كل طبقة موضعية بالكامل، ويمكن دراستها بشكل منفصل.

جو كوكب المشتري

معدلات نمو درجات الحرارة في جميع أنحاء الكوكب ليست رتيبة. في الغلاف الجوي لكوكب المشتري، وكذلك في الغلاف الجوي للأرض، يمكن تمييز عدة طبقات. تتمتع الطبقات العليا من الغلاف الجوي بأعلى درجات الحرارة، وبالتحرك نحو سطح الكوكب تنخفض هذه المؤشرات بشكل كبير، ولكن في المقابل يزداد الضغط.

يفقد الغلاف الحراري للكوكب معظم حرارة الكوكب نفسه، ويتشكل هنا أيضًا ما يسمى بالشفق القطبي. الحد الأعلىويعتبر الغلاف الحراري أن الضغط هو 1 نبار. وخلال الدراسة تم الحصول على بيانات عن درجة الحرارة في هذه الطبقة، والتي تصل إلى 1000 كلفن، ولم يتمكن العلماء بعد من تفسير سبب ارتفاع درجة الحرارة هنا إلى هذا الحد.

وأظهرت بيانات مركبة غاليليو الفضائية أن درجة حرارة السحب العليا هي -107 درجة مئوية عند ضغط 1 جوي، وعند النزول إلى عمق 146 كيلومترا ترتفع درجة الحرارة إلى +153 درجة مئوية وضغط 22 جوا.

مستقبل كوكب المشتري وأقماره

يعلم الجميع أن الشمس، مثل أي نجم آخر، سوف تستنفد مخزونها بالكامل من الوقود النووي الحراري، في حين أن لمعانها سيزداد بنسبة 11% كل مليار سنة. ونتيجة لذلك، فإن المنطقة الصالحة للسكن المعتادة سوف تتحول بشكل كبير إلى ما هو أبعد من مدار كوكبنا حتى تصل إلى سطح كوكب المشتري. وهذا سيسمح بذوبان كل المياه الموجودة على أقمار المشتري، مما سيبدأ ظهور الكائنات الحية على الكوكب. ومن المعروف أنه بعد 7.5 مليار سنة، ستتحول الشمس كنجم إلى عملاق أحمر، ونتيجة لذلك سيحصل كوكب المشتري على وضع جديد ويصبح كوكب المشتري الساخن. وفي هذه الحالة ستكون درجة حرارة سطح الكوكب حوالي 1000 كلفن، وهذا سيؤدي إلى توهج الكوكب. في هذه الحالة، ستبدو الأقمار الصناعية وكأنها صحاري هامدة.

أقمار كوكب المشتري

تقول البيانات الحديثة أن كوكب المشتري لديه 67 قمرا صناعيا طبيعيا. وفقا للعلماء، يمكننا أن نستنتج أنه قد يكون هناك أكثر من مائة مثل هذه الأجسام حول كوكب المشتري. تتم تسمية أقمار الكوكب بشكل أساسي على اسم شخصيات أسطورية ترتبط بطريقة ما بزيوس. تنقسم جميع الأقمار الصناعية إلى مجموعتين: خارجية وداخلية. هناك 8 أقمار صناعية فقط داخلية، بما في ذلك الأقمار الجليلية.

تم اكتشاف الأقمار الصناعية الأولى لكوكب المشتري في عام 1610 من قبل العالم الشهير جاليليو جاليلي: أوروبا وجانيميد وآيو وكاليستو. أكد هذا الاكتشاف صحة كوبرنيكوس ونظامه الشمسي المركزي.

تميز النصف الثاني من القرن العشرين بالدراسة النشطة للأجسام الفضائية، بما في ذلك انتباه خاصيستحق كوكب المشتري. وقد تمت دراسة هذا الكوكب باستخدام التلسكوبات الأرضية والتلسكوبات الراديوية القوية، إلا أن أعظم التقدم في هذا المجال تم تحقيقه من خلال استخدام تلسكوب هابل وإطلاق عدد كبير من المجسات إلى كوكب المشتري. تستمر الأبحاث بنشاط في الوقت الحالي، حيث لا يزال كوكب المشتري يحتفظ بالعديد من الأسرار والألغاز.

إذا نظرت إلى الجزء الشمالي الغربي من السماء بعد غروب الشمس (الجنوب الغربي في نصف الكرة الشمالي)، فستجد نقطة ضوء ساطعة تبرز بسهولة فيما يتعلق بكل شيء حولها. هذا هو الكوكب، الذي يسطع بضوء شديد ومتساوي.

اليوم، يمكن للناس استكشاف هذا الغاز العملاق أكثر من أي وقت مضى.بعد رحلة استغرقت خمس سنوات وعقود من التخطيط، وصلت المركبة الفضائية جونو التابعة لناسا أخيرًا إلى مدار كوكب المشتري.

وهكذا تشهد البشرية الدخول في مرحلة جديدة من استكشاف أكبر العمالقة الغازية في نظامنا الشمسي. ولكن ماذا نعرف عن كوكب المشتري وعلى أي أساس يجب أن ندخل في هذا الإنجاز العلمي الجديد؟

القياس يهم

كوكب المشتري ليس فقط واحدًا من ألمع الأجسام في سماء الليل، ولكنه أيضًا أكثرها سطوعًا كوكب كبيرفي النظام الشمسي. بفضل حجمه يكون كوكب المشتري ساطعًا جدًا. علاوة على ذلك، فإن كتلة العملاق الغازي تزيد عن ضعف كتلة جميع الكواكب والأقمار والمذنبات والكويكبات الأخرى في نظامنا مجتمعة.

يشير الحجم الهائل لكوكب المشتري إلى أنه ربما كان أول كوكب يتشكل في مدار الشمس. ويُعتقد أن الكواكب نشأت من الحطام الذي خلفته سحابة بين النجوم من الغاز والغبار أثناء تكوين الشمس. في وقت مبكر من حياته، ولّد نجمنا الصغير آنذاك رياحًا فجرت معظم السحابة البينجمية المتبقية، لكن المشتري كان قادرًا على احتوائها جزئيًا.

علاوة على ذلك، يحتوي كوكب المشتري على وصفة لما يتكون منه النظام الشمسي نفسه - حيث تتوافق مكوناته مع محتوى الكواكب الأخرى والأجسام الصغيرة، والعمليات التي تحدث على الكوكب هي أمثلة أساسية على تخليق المواد اللازمة لتكوين مثل هذه المواد. عوالم مذهلة ومتنوعة مثل كواكب النظام الشمسي.

ملك الكواكب

نظرًا لرؤيته الممتازة، فقد تمت ملاحظة كوكب المشتري، جنبًا إلى جنب مع و، من قبل الناس في سماء الليل منذ العصور القديمة. وبغض النظر عن الثقافة والدين، اعتبرت البشرية هذه الأشياء فريدة من نوعها. وحتى ذلك الحين، لاحظ المراقبون أنها لا تبقى ساكنة ضمن أنماط الأبراج، مثل النجوم، بل تتحرك وفق قوانين وقواعد معينة. ولذلك، صنف علماء الفلك اليونانيون القدماء هذه الكواكب بما يسمى "النجوم المتجولة"، ولاحقا ظهر مصطلح "الكوكب" نفسه من هذا الاسم.

والأمر اللافت للنظر هو مدى دقة الحضارات القديمة في تحديد كوكب المشتري. ولم يعلموا بعد ذلك أنه أكبر الكواكب وأضخمها، فقد أطلقوا عليه اسم هذا الكوكب نسبة إلى ملك الآلهة الروماني، الذي كان أيضًا إله السماء. في الأساطير اليونانية القديمةنظير كوكب المشتري هو زيوس، الإله الأعلى لليونان القديمة.

ومع ذلك، فإن كوكب المشتري ليس ألمع الكواكب، وهذا السجل ينتمي إلى كوكب الزهرة. هناك اختلافات قوية في مسارات كوكب المشتري والزهرة عبر السماء، وقد أوضح العلماء بالفعل سبب ذلك. اتضح أن كوكب الزهرة، كونه كوكبًا داخليًا، يقع بالقرب من الشمس ويبدو كذلك نجمة المساءبعد غروب الشمس أو ظهور نجمة الصباح قبل شروق الشمس، بينما كوكب المشتري، كونه كوكبًا خارجيًا، قادر على التجول في السماء بأكملها. وكانت هذه الحركة، إلى جانب سطوع الكوكب العالي، هي التي ساعدت علماء الفلك القدماء على تحديد كوكب المشتري باعتباره ملك الكواكب.

في عام 1610، في الفترة من أواخر يناير إلى أوائل مارس، لاحظ عالم الفلك جاليليو جاليلي كوكب المشتري باستخدام تلسكوبه الجديد. لقد تمكن بسهولة من تحديد وتتبع النقاط الثلاث الأولى ثم الأربع نقاط الساطعة من الضوء في مداره. لقد شكلوا خطًا مستقيمًا على جانبي كوكب المشتري، لكن مواقعهم كانت تتغير باستمرار وثبات بالنسبة للكوكب.

في عمله المسمى Sidereus Nuncius (تفسير النجوم، باللاتينية 1610)، شرح جاليليو بثقة وبشكل صحيح تمامًا حركة الأجسام في المدار حول كوكب المشتري. وفي وقت لاحق، أصبحت استنتاجاته دليلاً على أن جميع الأجسام الموجودة في السماء لا تدور في مدارها، مما أدى إلى الصراع بين عالم الفلك والكنيسة الكاثوليكية.

لذلك، تمكن غاليليو من اكتشاف الأقمار الصناعية الأربعة الرئيسية لكوكب المشتري: آيو، أوروبا، جانيميد وكاليستو - الأقمار الصناعية التي يطلق عليها العلماء اليوم أقمار كوكب المشتري الجليلية. وبعد عقود، تمكن علماء الفلك من التعرف على الأقمار الصناعية المتبقية، والتي يبلغ عددها الإجمالي حاليا 67، وهو أكبر عدد من الأقمار الصناعية في مدار كوكب في النظام الشمسي.

بقعة حمراء كبيرة

لدى زحل حلقات، وللأرض محيطات زرقاء، ولكوكب المشتري سحب لامعة ودوامة بشكل لافت للنظر، تتشكل نتيجة للدوران السريع للغاية لعملاق الغاز حول محوره (كل 10 ساعات). وتمثل التكوينات على شكل بقع التي لوحظت على سطحه تشكيل الظروف الجوية الديناميكية في سحب كوكب المشتري.

ويبقى السؤال بالنسبة للعلماء هو مدى عمق هذه السحب على سطح الكوكب. ويعتقد أن ما يسمى بالبقعة الحمراء العظيمة، وهي عاصفة ضخمة على كوكب المشتري تم اكتشافها على سطحه عام 1664، يُعتقد أنها تتقلص وتتقلص في الحجم باستمرار. لكن حتى الآن، يبلغ حجم نظام العواصف الهائل هذا ضعف حجم الأرض تقريبًا.

تشير الملاحظات الأخيرة من تلسكوب هابل الفضائي إلى أن حجم الجسم ربما انخفض إلى النصف منذ ثلاثينيات القرن العشرين، عندما بدأت المراقبة المستمرة للجسم. حاليًا، يقول العديد من الباحثين أن الانخفاض في حجم البقعة الحمراء الكبرى يحدث بوتيرة سريعة ومتزايدة.

خطر الإشعاع

يتمتع كوكب المشتري بأقوى مجال مغناطيسي بين جميع الكواكب. وفي قطبي المشتري يكون المجال المغناطيسي أقوى بـ 20 ألف مرة من المجال المغناطيسي على الأرض، ويمتد ملايين الكيلومترات في الفضاء، ليصل إلى مدار زحل.

بقلبي حقل مغناطيسيويعتقد أن كوكب المشتري يحتوي على طبقة من الهيدروجين السائل مخبأة في أعماق الكوكب. الهيدروجين تحت هذا ضغط مرتفعبحيث يتحول إلى الحالة السائلة. لذا، نظرًا لأن الإلكترونات الموجودة داخل ذرات الهيدروجين قادرة على التحرك، فإنها تكتسب خصائص المعدن وتكون قادرة على توصيل الكهرباء. ونظرًا للدوران السريع لكوكب المشتري، فإن مثل هذه العمليات تخلق بيئة مثالية لإنشاء مجال مغناطيسي قوي.

يعد المجال المغناطيسي لكوكب المشتري مصيدة حقيقية للجسيمات المشحونة (الإلكترونات والبروتونات والأيونات)، التي يدخل بعضها إليه من الرياح الشمسية، وأخرى من أقمار المشتري الجليلية، وخاصة من بركان آيو. تتحرك بعض هذه الجسيمات نحو قطبي المشتري، مما يخلق شفقًا مذهلاً حولها أكثر سطوعًا بـ 100 مرة من تلك الموجودة على الأرض. ويشكل جزء آخر من الجسيمات، التي يلتقطها المجال المغناطيسي لكوكب المشتري، أحزمة إشعاعه، وهي أكبر بعدة مرات من أي نسخة من أحزمة فان ألين على الأرض. يعمل المجال المغناطيسي لكوكب المشتري على تسريع هذه الجسيمات إلى حد أنها تتحرك عبر الأحزمة بسرعة الضوء تقريبًا، مما يخلق أخطر مناطق الإشعاع في النظام الشمسي.

الطقس على كوكب المشتري

الطقس على كوكب المشتري، مثل كل شيء آخر على هذا الكوكب، مهيب للغاية. وتحتدم العواصف باستمرار فوق السطح، ويتغير شكلها باستمرار، وتنمو لآلاف الكيلومترات في ساعات قليلة فقط، وتحرك رياحها السحب بسرعة 360 كيلومترًا في الساعة. وهنا يوجد ما يسمى بالبقعة الحمراء الكبرى، وهي عاصفة استمرت لعدة مئات من السنين الأرضية.

كوكب المشتري مغلف بسحب مكونة من بلورات الأمونيا، والتي يمكن رؤيتها على شكل خطوط من الألوان الأصفر والبني والأبيض. تميل السحب إلى التواجد عند خطوط عرض معينة، والمعروفة أيضًا بالمناطق الاستوائية. تتشكل هذه الخطوط عن طريق نفخ الهواء في اتجاهات مختلفة عند خطوط عرض مختلفة. تسمى الظلال الفاتحة للمناطق التي يرتفع فيها الغلاف الجوي بالمناطق. المناطق المظلمة حيث تيارات الهواءخفضت - تسمى الأحزمة.

GIF

وعندما تتفاعل هذه التيارات المتعارضة، تحدث العواصف والاضطرابات. ويبلغ عمق طبقة السحابة 50 كيلومترا فقط. وتتكون من مستويين على الأقل من السحب: المستوى السفلي والأكثر كثافة، والمستوى العلوي الأقل سمكًا. ويعتقد بعض العلماء أنه لا تزال هناك طبقة رقيقة من السحب المائية تحت طبقة الأمونيا. يمكن أن يكون البرق على كوكب المشتري أقوى بألف مرة من البرق على الأرض، ولا يوجد عمليا أي طقس جيد على هذا الكوكب.

على الرغم من أن معظمنا يفكر في زحل بحلقاته الواضحة عندما نفكر في الحلقات حول الكوكب، إلا أن كوكب المشتري لديه هذه الحلقات أيضًا. تتكون حلقات المشتري في معظمها من الغبار، مما يجعل رؤيتها صعبة. ويعتقد أن تكون هذه الحلقات قد حدث بسبب جاذبية المشتري، التي التقطت المواد المقذوفة من أقماره نتيجة اصطدامها بالكويكبات والمذنبات.

الكوكب هو صاحب الرقم القياسي

لتلخيص ذلك، يمكننا أن نقول بكل ثقة أن كوكب المشتري هو الكوكب الأكبر والأضخم والأسرع دورانًا والأخطر في النظام الشمسي. لديها أقوى مجال مغناطيسي وأكبر عدد من الأقمار الصناعية المعروفة. بالإضافة إلى ذلك، يعتقد أنه هو الذي استولى على الغاز الذي لم يمسه من السحابة بين النجوم التي ولدت شمسنا.

ساعد تأثير الجاذبية القوي لهذا العملاق الغازي على نقل المواد في نظامنا الشمسي، مما أدى إلى سحب الجليد والماء والجزيئات العضوية من المناطق الخارجية الباردة للنظام الشمسي إلى الجزء الداخلي منه، حيث يمكن التقاط هذه المواد القيمة بواسطة مجال الجاذبية الأرضية. ويدل على ذلك أيضًا حقيقة أنالكواكب الأولى التي اكتشفها علماء الفلك في مدارات النجوم الأخرى كانت دائمًا تقريبًا تنتمي إلى فئة ما يسمى بكواكب المشتري الساخنة - وهي الكواكب الخارجية التي تشبه كتلتها كتلة كوكب المشتري، كما أن موقع نجومها في المدار قريب جدًا، وهو ما يسبب ارتفاع درجة حرارة السطح.

والآن، عندما وصلت المركبة الفضائية جونو موجود بالفعل في مدار هذا العملاق الغازي المهيب، العالم العلميوسنحت الفرصة لمعرفة بعض أسرار تكوين كوكب المشتري. هل النظرية التيهل بدأ الأمر كله بنواة صخرية ثم جذبت بعد ذلك غلافًا جويًا ضخمًا، أم أن أصل المشتري أشبه بنجم تشكل من سديم شمسي؟ ويخطط العلماء للإجابة على هذه الأسئلة الأخرى خلال مهمة جونو القادمة التي تستغرق 18 شهرًا. مخصص لدراسة مفصلة عن ملك الكواكب.

أول ذكر مسجل لكوكب المشتري كان بين البابليين القدماء في القرن السابع أو الثامن قبل الميلاد. سمي كوكب المشتري على اسم ملك الآلهة الرومانية وإله السماء. ونظيره اليوناني زيوس رب البرق والرعد. وكان هذا الإله معروفًا بين سكان بلاد ما بين النهرين باسم مردوخ، شفيع مدينة بابل. أطلقت القبائل الجرمانية على الكوكب اسم دونار، والذي كان يُعرف أيضًا باسم ثور.
كان اكتشاف جاليليو لأقمار المشتري الأربعة عام 1610 أول دليل على دوران الأجرام السماوية ليس فقط في مدار الأرض. أصبح هذا الاكتشاف أيضًا دليلاً إضافيًا على نموذج مركزية الشمس للنظام الشمسي الكوبرنيكي.
من بين الكواكب الثمانية في النظام الشمسي، كوكب المشتري لديه أقصر يوم. ويدور الكوكب بسرعة عالية جدًا ويدور حول محوره كل 9 ساعات و55 دقيقة. يؤدي هذا الدوران السريع إلى تسطيح الكوكب، ولهذا السبب يبدو مسطحًا في بعض الأحيان.
تستغرق الثورة الواحدة في مدار المشتري حول الشمس 11.86 سنة أرضية. وهذا يعني أنه عند النظر إليه من الأرض، يبدو الكوكب وكأنه يتحرك ببطء شديد في السماء. يستغرق كوكب المشتري أشهرًا للانتقال من كوكبة إلى أخرى.

في الأساطير الرومانية، كان جوبيتر هو الإله الأعلى، سيد البرق والرعد. كوكب المشتري ليس فقط الأكبر في النظام الشمسي، ولكنه أيضًا أحد أكثر الكواكب غموضًا، والتي لا يستطيع العلماء حل الكثير من ألغازها اليوم. في مراجعتنا هناك عشرة حقائق مثيرة للاهتمامعن "العملاق الغازي" وهو الكوكب الخامس من الشمس.

1. كوكب المشتري يمكن أن يكون نجما

في عام 1610، اكتشف غاليليو كوكب المشتري وأقماره الأربعة الرئيسية: أوروبا، وآيو، وكاليستو، وجانيميد، والتي تُعرف اليوم باسم "أقمار غاليليو". وكانت هذه هي المرة الأولى في التاريخ التي يلاحظ فيها الناس أي شيء آخر جسم سماويفي النظام الشمسي بالإضافة إلى القمر. كما قدم اكتشاف جاليليو دعمًا ممتازًا لعالم الفلك البولندي نيكولاس كوبرنيكوس ونظريته القائلة بأن الأرض ليست مركز الكون.

تبلغ كتلة أكبر كوكب في المجموعة الشمسية ضعف كتلة بقية الأجسام الموجودة في المجموعة الشمسية مجتمعة (عدا الشمس). الغلاف الجوي لكوكب المشتري مشابه جدًا للنجم ويتكون بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم. ويعتقد العلماء أنه لو كان كوكب المشتري أكبر بنحو 80 مرة، لتحول إلى نجم. وهو الآن عبارة عن نظام شمسي مصغر يضم 4 أقمار صناعية ضخمة و63 أقمارًا صناعية أصغر. كوكب المشتري ضخم جدًا لدرجة أنه أكبر بـ 1300 مرة من الأرض.

2. بقعة حمراء عظيمة

الخطوط الرائعة على كوكب المشتري (والتي ربما شاهدها الجميع) ناتجة عن رياح قوية مستمرة تهب بسرعة تصل إلى 650 كيلومترًا في الساعة. تتكون مناطق السحب البيضاء في الغلاف الجوي العلوي من الأمونيا المجمدة والمتبلورة. السحب الداكنة التي تحتوي على الآخرين المواد الكيميائية، وتوجد في الطبقات الوسطى من الغلاف الجوي، كما تُلاحظ السحب الزرقاء في أعمق الطبقات المرئية من الغلاف الجوي.

أكثر ما يبرز على كوكب المشتري هو العاصفة العملاقة التي تسمى البقعة الحمراء الكبرى، والتي ظلت مستعرة منذ 300 عام. يبلغ قطر البقعة الحمراء العظيمة التي تدور عكس اتجاه عقارب الساعة أكثر من ثلاثة أضعاف قطر الأرض. وتصل سرعة الرياح في مركزها إلى 450 كيلومترا في الساعة. يتغير حجم البقعة الحمراء الكبيرة باستمرار، وفي بعض الأحيان تبدو وكأنها تختفي، ولكنها تعود مرة أخرى.

3. المجال المغناطيسي المذهل لكوكب المشتري

ونظرًا لمجاله المغناطيسي، الذي يزيد بنحو 20 ألف مرة عن مجال الأرض، يمكن اعتبار كوكب المشتري "الملك المغناطيسي" الحقيقي لنظامنا الكوكبي. يحبس المشتري ويجذب الجسيمات المشحونة كهربائيًا التي تقصف النظام باستمرار، بمستويات إشعاع أكبر 1000 مرة من المستويات القاتلة للبشر. وهذا الإشعاع شديد للغاية لدرجة أنه يمكن أن يلحق الضرر حتى بالمركبات الفضائية الأكثر تحصينًا التابعة لناسا، مثل مسبار غاليليو.

يتمتع كوكب المشتري بغلاف مغناطيسي يمتد مسافة مذهلة من 1 إلى 3 ملايين كيلومتر في اتجاه الشمس، كما أنه يتتبع أيضًا مثل الذيل خلف العملاق الغازي الذي يدور حول الشمس لمسافة... مليار كيلومتر.

4. القمة الهائجة

كوكب المشتري، على الرغم من حجمه العملاق، يكمل دورة كاملة حول محوره في أقل من 10 ساعات (مقابل 24 ساعة للأرض). كونه كوكبًا غازيًا، فإن كوكب المشتري لا يدور مثل كوكب صخري مثل الأرض. وبدلا من ذلك، فهو يدور بشكل أسرع قليلا عند خط الاستواء منه في المناطق القطبية (بمتوسط ​​سرعة 50 ألف كيلومتر في الساعة، أو 27 مرة أسرع من الأرض). ولذلك فإن اليوم على كوكب المشتري يستمر 9 ساعات و56 دقيقة عند القطبين و9 ساعات و50 دقيقة بالقرب من خط استواء الكوكب العملاق. يؤدي هذا الدوران السريع للغاية إلى أن يصبح المشتري أكثر انتفاخًا عند خط الاستواء ومسطحًا عند القطبين.

5. كوكب المشتري هو أكبر جهاز راديو في النظام الشمسي

المجال الآخر الذي يتفوق فيه كوكب المشتري هو "دفقات" موجات الراديو الطبيعية القوية التي ينتجها الكوكب، مما يخلق ضوضاء غريبة عندما تستقبلها محطات الراديو ذات الموجات القصيرة على الأرض. تتولد هذه الدفقات من موجات الراديو بشكل طبيعي عن طريق البلازما غير المستقرة في الغلاف المغناطيسي للعملاق الغازي. عندما تم اكتشافها لأول مرة من قبل علماء الأرض، أحدثت موجات الراديو هذه ضجة كبيرة، حيث كانت تعتبر مفاوضات غريبة.

يفترض معظم علماء الفيزياء الفلكية أن الغازات المتأينة الطبقات العليايعمل الغلاف الجوي لكوكب المشتري وأقطابه المغناطيسية أحيانًا مثل ليزر راديوي قوي جدًا، مما ينتج عنه إشعاعًا شديد الكثافة لدرجة أن العملاق الغازي غالبًا ما يتفوق حتى على الشمس كمصدر لموجات الراديو. ويعتقد العلماء أن قوة هذه الظاهرة مرتبطة بطريقة أو بأخرى بالقمر البركاني آيو.

6. حلقات المشتري

تفاجأ علماء ناسا عندما اكتشفت المركبة الفضائية فوييجر 1 ثلاث حلقات حول خط استواء المشتري في عام 1979. هذه الحلقات أضعف بكثير من حلقات زحل، وهي ببساطة غير مرئية من الأرض. تبلغ سماكة الحلقة الرئيسية حوالي 30 كيلومترًا وعرضها 6000 كيلومتر، ويبلغ سمك السحابة الحلقية الداخلية المسطحة، التي تسمى "حلقة الهالة"، حوالي 20 ألف كيلومتر. تتكون كل من الحلقة الرئيسية والهالة من جزيئات داكنة صغيرة. الحلقة الثالثة، والمعروفة أيضًا باسم حلقة "الويب"، هي في الواقع ثلاث حلقات تتكون من حطام مجهري من ثلاثة من أقمار المشتري - أدراستيا وطيبة وأمالثيا.

7. المدافع الكوكبي

وبما أن المشتري هو أكبر جرم سماوي في النظام الشمسي (بخلاف الشمس نفسها)، فقد تكون قوى جاذبيته قد ساعدت في تشكيل بقية النظام الشمسي حرفيًا. ربما يكون كوكب المشتري هو الذي دفع أورانوس ونبتون إلى مدارهما الحالي، وفقا لدراسة نشرت في مجلة نيتشر. و بحسب مقال نشر في مجلة العلوموربما يكون كوكب المشتري وزحل قد "تأخرا" أيضًا كمية كبيرةالحطام على الكواكب الداخلية خلال التاريخ المبكر للنظام الشمسي.

كما أن العلماء الآن شبه متأكدين من أن العملاق الغازي يعوق بعض الكويكبات، "يمنعها" من الاقتراب من الأرض. تظهر الأدلة الحالية أن مجال جاذبية المشتري له تأثير قوي على العديد من الكويكبات.

8. كوكب المشتري العملاق والأرض الصغيرة لهما نفس حجم النواة

يقترح العلماء أن النواة الداخلية لكوكب المشتري أصغر بعشر مرات من كوكب الأرض بأكمله، ومن المرجح أنها تتكون من الهيدروجين المعدني السائل. يبلغ قطر الأرض أقل بقليل من 13000 كيلومتر، لذا سيكون عرض قلب المشتري أقل بقليل من 1300 كيلومتر. وهذا يجعل حجمه يضاهي حجم نواة الأرض التي يعتقد أن قطرها يبلغ حوالي 1200 كيلومتر.

9. الغلاف الجوي للمشتري: حلم الكيميائي، وكابوس الجميع

يتكون الغلاف الجوي لكوكب المشتري بشكل أساسي من خليط من 89.2% هيدروجين جزيئي و10.2% هيليوم. يتكون باقي الغلاف الجوي من كميات ضئيلة من الأمونيا، وديوتيرايد الهيدروجين، والميثان، والإيثان، والماء، وجليد الأمونيا، والماء المتجمد، وهباء كبريتيد الأمونيا المائي. نظرًا لوجود مجال مغناطيسي أقوى بـ 20000 مرة من المجال المغناطيسي للأرض، فإن العملاق الغازي الضخم لديه نواة داخلية كثيفة ذات تركيبة غير معروفة (حاليًا) محاطة بالكامل بطبقة سميكة من الهيليوم المخصب والهيدروجين المعدني السائل.

10. قمر ​​المشتري كاليستو هو الأجرام السماوية التي تحتوي على أكبر عدد من الحفر

كاليستو هو الأبعد بين أربعة "أقمار غاليلية" ويدور حول العملاق الغازي في حوالي أسبوع. نظرًا لأن مداره يقع خارج الحزام الإشعاعي لكوكب المشتري، فإن كاليستو يعاني من تأثيرات المد والجزر بشكل أقل من أي قمر غاليلي آخر.

يبلغ قطر كاليستو 5000 كيلومتر، مما يعني أن هذا القمر الصناعي يساوي تقريبًا حجم كوكب عطارد. بعد جانيميد وتيتان، كاليستو هو ثالث أكبر قمر في النظام الشمسي (آيو هو الرابع، والقمر هو الخامس). يبلغ متوسط ​​درجة حرارة سطح كاليستو -139 درجة مئوية. وكاليستو غير معتاد من حيث أن سطحه مليء بالحفر.

في أحد مراجعاتنا السابقة تحدثنا عنها.

وفي مداره الخامس حول الشمس يوجد عملاق غازي يسمى المشتري، وهو أكبر كوكب في المجموعة الشمسية. ومن هنا تنتهي ما يسمى بعائلة الكواكب الأرضية وتبدأ عائلة عمالقة الغاز. كتلته كبيرة جدًا لدرجة أن لديه 67 قمرًا صناعيًا معروفًا في مداره. منذ عام 1970 قامت 8 مركبات فضائية بدراسته، وهذا ما تعلموه عنه.

تاريخ اكتشاف الكوكب

كوكب المشتري، مثل معظم الكواكب الأخرى، معروف منذ العصور القديمة. وهو ثاني ألمع كوكب في سماء الليل بعد كوكب الزهرة، لذا يمكن رؤيته حتى بالعين المجردة. يشار إلى أن أولى الأقمار الصناعية التي تدور حول الكواكب تم اكتشافها على وجه التحديد حول كوكب المشتري. فعل ذلك عالم الفلك الإيطالي جاليليو جاليلي في عام 1610، حيث اكتشف آيو، وأوروبا، وجانيميد، وكاليستو، المعروفة أيضًا باسم أقمار غاليليو.

10 أشياء يجب أن تعرفها عن كوكب المشتري!

1. يقع كوكب المشتري في المدار الخامس من الشمس؛
2. في سماء الأرض، يعتبر كوكب المشتري رابع ألمع الأجسام بعد الشمس والقمر والزهرة؛
   
3. كوكب المشتري لديه أقصر يوم من بين جميع الكواكب في النظام الشمسي؛
4. في الغلاف الجوي لكوكب المشتري، تحتدم إحدى أطول وأقوى العواصف في النظام الشمسي، والمعروفة باسم البقعة الحمراء الكبرى؛
5. يعد قمر المشتري جانيميد أكبر قمر في النظام الشمسي؛
6. كوكب المشتري محاط بنظام رقيق من الحلقات.
7. تمت زيارة كوكب المشتري بواسطة 8 مركبات بحثية علمية؛
   
8. كوكب المشتري لديه مجال مغناطيسي قوي.
   
9. ولو كان كوكب المشتري أضخم بـ 80 مرة، لأصبح نجمًا؛
10. هناك 67 قمرًا صناعيًا طبيعيًا يدور حول كوكب المشتري. هذا هو الأكبر في النظام الشمسي.

الخصائص الفلكية

معنى اسم كوكب المشتري

حصل كوكب المشتري على اسمه تكريما لأقوى إله في الأساطير الرومانية، على الرغم من أنه ثاني ألمع كوكب بعد كوكب الزهرة. بين اليونانيين، كان هذا الكوكب يسمى زيوس، وهو أيضًا الإله الأكثر جلالًا في آلهة البانتيون. والحقيقة هي أنه لا يمكن ملاحظة كوكب الزهرة إلا في الصباح أو في المساء، بينما يمكن لكوكب المشتري، بسبب حركته البطيئة والمهيبة في مداره، أن يلمع بشكل مشرق طوال الليل.

الخصائص الفيزيائية لكوكب المشتري

الخواتم والأقمار الصناعية

يوجد حول كوكب المشتري نظام من الحلقات وعدد كبير من الأقمار الصناعية الطبيعية. حاليًا، يعرف علماء الفلك أن هناك 67 قمرًا صناعيًا تدور في مدارات مختلفة حول كوكب المشتري. هذا الرقم هو الأكبر في النظام الشمسي. تم اكتشاف الأقمار الصناعية الأولى، كما كتبنا بالفعل، في عام 1610 من قبل عالم الفلك الإيطالي جاليليو جاليلي. وكانت هذه آيو، أوروبا، جانيميد وكاليستو. مع مزيد من التطويروتم اكتشاف معدات التكنولوجيا والمراقبة والأقمار الصناعية الأخرى التابعة لها.

ومن السمات المميزة لأقمار كوكب المشتري الكبيرة أنها تواجه دائمًا جانبًا واحدًا تجاه الكوكب بسبب ضخامة حجمها تأثير الجاذبيةالذي يمارسه كوكب المشتري عليهم. هناك أيضًا نمط مثير للاهتمام: كلما زاد مدار القمر الصناعي عن الكوكب، انخفضت كثافته.

تم اكتشاف النظام الحلقي حول كوكب المشتري في عام 1979 أثناء مرور مسبار الأبحاث Voyager 1 بالقرب من الكوكب. تم اكتشاف ما مجموعه ثلاث حلقات، والتي تم تسميتها: الرئيسية، الهالة والعنكبوتية. حلقات المشتري ليست كبيرة وانعكاسها يبلغ 1.5% فقط من البياض، لذا فإن رصدها ممكن فقط من خلال الإضاءة الشمسية.

مميزات الكوكب

وهو الكوكب الأكثر ضخامة في النظام الشمسي، وله أربعة أقمار بحجم الكواكب الصغيرة والعديد من الأقمار الصناعية الصغيرة، ويشكل نوعا من النسخة المصغرة للنظام الشمسي. وسيكون هذا ممكنًا بالفعل إذا كانت كتلة المشتري أكبر بحوالي 80 مرة. وحينها لن يكون كوكبًا، بل يمكن أن يتحول إلى نجم مشابه جدًا لشمسنا.

لو عاش جاليليو جاليلي إلى يومنا هذا، لكان مندهشًا للغاية مما تمكنا من معرفته عن كوكب المشتري وأقماره على مدار الثلاثين عامًا الماضية. على سبيل المثال، آيو هو الجسم الفضائي الأكثر نشاطًا بركانيًا في نظامنا الشمسي. جانيميد هو أكبر قمر كوكبي والقمر الوحيد المعروف في النظام الشمسي الذي يمتلك مجاله المغناطيسي الخاص. قد يوجد محيط ضخم من الماء السائل تحت السطح الجليدي لأوروبا وكاليستو وجانيميد. في عام 2003 وحده، اكتشف علماء الفلك 23 قمرًا صناعيًا جديدًا في مدار حول الكوكب العملاق، ليصل المجموع إلى 49. معظم الأقمار الصناعية الخارجية الأصغر حجمًا هي على الأرجح كويكبات تم الاستيلاء عليها بواسطة جاذبية المشتري الهائلة.

يعد مظهر كوكب المشتري من أكثر المظاهر سحراً بما في ذلك الوان براقةوالخصائص الجوية المختلفة. تتكون معظم السحب المرئية بشكل أساسي من الأمونيا. الماء موجود على الكوكب، ولكنه أعمق بكثير ويمكن رؤيته أحيانًا من خلال بقع واضحة عبر الغطاء السحابي. تنتج الخطوط الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب عن الرياح القوية في الغلاف الجوي العلوي لكوكب المشتري. عند تقاطع هذه المناطق تظهر تشكيلات العواصف التي يمكن أن تستمر لسنوات عديدة. وهكذا، تمت ملاحظة البقعة الحمراء الشهيرة، وهي تشكل عاصفة عملاقة، على مدى 300 عام الماضية.

الغلاف الجوي للكوكب

تكوين الغلاف الجوي للكوكب يشبه تكوين الشمس - بشكل رئيسي الهيدروجين والهيليوم. وفي أعماق الغلاف الجوي، حيث درجات الحرارة والضغوط أعلى، يتحول غاز الهيدروجين إلى سائل. وعلى ارتفاع حوالي الثلثين فوق سطح الكوكب، يصبح الهيدروجين معدنيًا وموصلًا. تنتج هذه الطبقة المعدنية المجال المغناطيسي لكوكب المشتري، وهو أقوى بحوالي 20 ألف مرة من المجال المغناطيسي للأرض. في المركز، تحت ضغط هائل، قد يكون هناك نواة صخرية صلبة، يبلغ قطرها حوالي 1.5 مرة أكبر من قطر الأرض.

مقالات مفيدة ستجيب على الأسئلة الأكثر إثارة للاهتمام حول كوكب المشتري.

الأجسام الفضائية العميقة

إلى جانب الشمس، فإن كوكب المشتري هو بالفعل الأكبر من حيث الحجم والكتلة في نظامنا الشمسي، وليس من قبيل الصدفة أنه سمي على اسم الإله الرئيسي والأقوى في البانثيون القديم - كوكب المشتري في التقليد الروماني (المعروف أيضًا باسم زيوس، في التقليد اليوناني). كما أن كوكب المشتري محفوف بالعديد من الألغاز وقد تم ذكره أكثر من مرة على صفحات موقعنا العلمي، وفي مقال اليوم سنجمع كل المعلومات عن هذا الكوكب العملاق المثير للاهتمام معًا، فإلى الأمام إلى كوكب المشتري.

من اكتشف كوكب المشتري

لكن أولاً، القليل من تاريخ اكتشاف كوكب المشتري. في الواقع، كان الكهنة البابليون وعلماء الفلك غير المتفرغين على دراية جيدة بكوكب المشتري العالم القديم، يوجد في أعمالهم أول ذكر لهذا العملاق في التاريخ. والحقيقة هي أن كوكب المشتري كبير جدًا بحيث يمكن رؤيته دائمًا في السماء المرصعة بالنجوم بالعين المجردة.

وكان الفلكي الشهير جاليليو جاليلي أول من قام بدراسة كوكب المشتري من خلال التلسكوب، كما اكتشف أكبر أربعة أقمار لكوكب المشتري. في ذلك الوقت، كان اكتشاف أقمار المشتري حجة مهمة لصالح نموذج مركزية الشمس لكوبرنيكوس (أي أن مركز النظام السماوي هو الأرض وليس الأرض). والعالم الكبير نفسه عانى من الاضطهاد من قبل محاكم التفتيش بسبب اكتشافاته الثورية في ذلك الوقت، لكن تلك قصة أخرى.

بعد ذلك، نظر العديد من علماء الفلك إلى كوكب المشتري من خلال تلسكوباتهم، وقاموا باكتشافات مختلفة مثيرة للاهتمام، على سبيل المثال، اكتشف عالم الفلك كاسيني بقعة حمراء كبيرة على سطح الكوكب (سنكتب المزيد عنها أدناه) وقام أيضًا بحساب فترة الدوران والتفاضل دوران الغلاف الجوي لكوكب المشتري. اكتشف عالم الفلك إي برنارد آخر قمر صناعي لكوكب المشتري، أماثيوس. مراقبة كوكب المشتري مع المزيد والمزيد التلسكوبات القويةلا تزال مستمرة.

مميزات كوكب المشتري

إذا قارنا كوكب المشتري مع كوكبنا، فإن حجم كوكب المشتري المزيد من الأحجامالأرض 317 مرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن كوكب المشتري أكبر بمقدار 2.5 مرة من جميع الكواكب الأخرى في النظام الشمسي مجتمعة. أما كتلة المشتري فهي أكبر من كتلة الأرض بـ 318 مرة، و2.5 مرة من كتلة جميع الكواكب الأخرى في المجموعة الشمسية مجتمعة. كتلة المشتري هي 1.9×10*27.

درجة حرارة كوكب المشتري

ما هي درجة الحرارة على كوكب المشتري أثناء النهار والليل؟ بالنظر إلى المسافة الكبيرة للكوكب من الشمس، فمن المنطقي أن نفترض أن كوكب المشتري بارد، ولكن ليس كل شيء بهذه البساطة. الغلاف الجوي الخارجي للعملاق بارد جدًا بالفعل، حيث تبلغ درجة الحرارة هناك حوالي -145 درجة مئوية، ولكن مع تحركك عدة مئات من الكيلومترات في عمق الكوكب يصبح أكثر دفئًا. وليس فقط أكثر دفئا، ولكن ببساطة حار، لأنه على سطح كوكب المشتري يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى +153 درجة مئوية. ويرجع هذا الاختلاف القوي في درجة الحرارة إلى حقيقة أن سطح الكوكب يتكون من حرق الهيدروجين، الذي يطلق الحرارة. علاوة على ذلك، يطلق باطن الكوكب المنصهر حرارة أكثر مما يتلقاها المشتري نفسه من الشمس.

ويكمل كل ذلك أقوى العواصف التي تشهدها الكوكب (تصل سرعة الرياح إلى 600 كيلومتر في الساعة)، والتي تمزج الحرارة المنبعثة من عنصر الهيدروجين للمشتري مع هواء الغلاف الجوي البارد.

هل توجد حياة على كوكب المشتري؟

كما ترون، الحالة الجسديةعلى كوكب المشتري قاسية جدًا، لذلك، نظرًا لعدم وجود سطح صلب كبير الضغط الجويوارتفاع درجات الحرارة على سطح الكوكب ذاته، يجعل الحياة على كوكب المشتري غير ممكنة.

جو كوكب المشتري

الغلاف الجوي لكوكب المشتري ضخم، وكذلك كوكب المشتري نفسه. التركيب الكيميائييتكون الغلاف الجوي لكوكب المشتري من 90% هيدروجين و10% هيليوم، كما يضم الغلاف الجوي بعض العناصر الأخرى العناصر الكيميائية: الأمونيا والميثان وكبريتيد الهيدروجين. وبما أن المشتري عملاق غازي ليس له سطح صلب، فلا توجد حدود بين غلافه الجوي والسطح نفسه.

ولكن إذا بدأنا في النزول بشكل أعمق في أحشاء الكوكب، فسنلاحظ تغيرات في كثافة ودرجة حرارة الهيدروجين والهيليوم. وبناء على هذه التغييرات، حدد العلماء أجزاء من الغلاف الجوي للكوكب مثل طبقة التروبوسفير، والستراتوسفير، والغلاف الحراري، والغلاف الخارجي.

لماذا كوكب المشتري ليس نجما

ربما لاحظ القراء أن كوكب المشتري يشبه الشمس إلى حد كبير في تكوينه، وخاصة في غلبة الهيدروجين والهيليوم. وفي هذا الصدد، يطرح السؤال لماذا لا يزال كوكب المشتري كوكبًا وليس نجمًا. الحقيقة هي أنه ببساطة لم يكن لديه ما يكفي من الكتلة والحرارة لبدء اندماج ذرات الهيدروجين لتكوين الهيليوم. وفقا للعلماء، يحتاج كوكب المشتري إلى زيادة كتلته الحالية بمقدار 80 مرة لبدء التفاعلات النووية الحرارية التي تحدث في الشمس والنجوم الأخرى.

صورة لكوكب المشتري

سطح كوكب المشتري

ونظراً لعدم وجود سطح صلب على الكوكب العملاق، اتخذ العلماء أدنى نقطة في غلافه الجوي، حيث يبلغ الضغط 1 بار، سطحاً تقليدياً معيناً. تساهم العناصر الكيميائية المختلفة التي يتكون منها الغلاف الجوي للكوكب في تكوين السحب الملونة لكوكب المشتري والتي يمكننا مراقبتها بالتلسكوب. إن سحب الأمونيا هي المسؤولة عن اللون المخطط باللونين الأحمر والأبيض لكوكب المشتري.

بقعة حمراء كبيرة على كوكب المشتري

إذا قمت بفحص سطح الكواكب العملاقة بعناية، فمن المؤكد أنك ستلاحظ البقعة الحمراء الكبيرة المميزة، والتي لاحظها لأول مرة عالم الفلك كاسيني أثناء مراقبة كوكب المشتري في أواخر القرن السابع عشر. ما هي هذه البقعة الحمراء العظيمة لكوكب المشتري؟ وفقًا للعلماء، فهذه عاصفة جوية كبيرة، كبيرة جدًا لدرجة أنها ظلت مستعرة في نصف الكرة الجنوبي للكوكب لأكثر من 400 عام، وربما لفترة أطول (مع الأخذ في الاعتبار أنها ربما نشأت قبل وقت طويل من رؤية كاسيني لها).

على الرغم من أن في مؤخراولاحظ علماء الفلك أن العاصفة بدأت تهدأ ببطء حيث بدأ حجم البقعة يتقلص. ووفقا لإحدى الفرضيات، فإن البقعة الحمراء الكبيرة ستأخذ شكلا دائريا بحلول عام 2040، لكن المدة التي ستستمر فيها غير معروفة.

عمر كوكب المشتري

في الوقت الحالي، العمر الدقيق لكوكب المشتري غير معروف. وتكمن صعوبة تحديده في أن العلماء لا يعرفون بعد كيف تشكل كوكب المشتري. وبحسب إحدى الفرضيات، فإن كوكب المشتري، مثل الكواكب الأخرى، تشكل من السديم الشمسي قبل حوالي 4.6 مليار سنة، لكن هذه مجرد فرضية.

حلقات كوكب المشتري

نعم، كوكب المشتري، مثل أي كوكب عملاق لائق، لديه حلقات. بالطبع، فهي ليست كبيرة وملحوظة مثل جاره. حلقات كوكب المشتري أرق وأضعف، وعلى الأرجح أنها تتكون من مواد قذفتها أقمار العملاق أثناء الاصطدامات بالكويكبات المتجولة و.

أقمار كوكب المشتري

يمتلك كوكب المشتري ما يصل إلى 67 قمرًا صناعيًا، وهو ما يزيد بشكل أساسي عن جميع الكواكب الأخرى في النظام الشمسي. تحظى أقمار كوكب المشتري باهتمام كبير من قبل العلماء، حيث توجد من بينها عينات كبيرة يتجاوز حجمها بعض الكواكب الصغيرة (مثل "ليست الكواكب")، والتي لديها أيضًا احتياطيات كبيرة من المياه الجوفية.

دوران كوكب المشتري

سنة واحدة على كوكب المشتري تدوم 11.86 سنة أرضية. خلال هذه الفترة الزمنية يقوم كوكب المشتري بثورة واحدة حول الشمس. وتبلغ سرعة مدار كوكب المشتري 13 كيلومترا في الثانية. يميل مدار كوكب المشتري قليلاً (حوالي 6.09 درجة) مقارنة بمستوى مسير الشمس.

كم من الوقت يستغرق الطيران إلى كوكب المشتري؟

كم من الوقت يستغرق الوصول إلى كوكب المشتري من الأرض؟ عندما تكون الأرض والمشتري أقرب إلى بعضهما البعض، فإن المسافة بينهما تبلغ 628 مليون كيلومتر. وكم من الوقت ستستغرق التكنولوجيا الحديثة لتقطع هذه المسافة؟ سفن الفضاء؟ أطلقت وكالة ناسا مكوك الأبحاث فوييجر 1 في عام 1979، واستغرق الأمر 546 يومًا للوصول إلى كوكب المشتري. بالنسبة لـ Voyager 2، استغرقت رحلة مماثلة 688 يومًا.

• على الرغم من حجمه الهائل حقًا، إلا أن كوكب المشتري هو أيضًا أسرع كوكب في النظام الشمسي من حيث الدوران حول محوره، لذا للقيام بدورة واحدة حول محوره سيستغرق الأمر 10 ساعات فقط من ساعاتنا، لذا فإن اليوم على كوكب المشتري يساوي 10 ساعات. ساعات.
• يمكن أن يصل سمك السحب على كوكب المشتري إلى 10 كيلومترات.
• يتمتع كوكب المشتري بمجال مغناطيسي مكثف أقوى بـ 16 مرة من المجال المغناطيسي للأرض.
• من الممكن أن ترى كوكب المشتري بأم عينيك، وعلى الأرجح أنك رأيته أكثر من مرة، لكنك لم تكن تعلم أنه كوكب المشتري. إذا رأيت في السماء المرصعة بالنجوم ليلاً حجمًا كبيرًا و نجم ساطع، فالأغلب أنه هو.

كوكب المشتري، فيديو

وأخيرا، فيلم وثائقي مثير للاهتمام حول كوكب المشتري.