انجمن علمی نجوم و نقشه برداری تفت

نگاه کلی

 به طور معمول مشتری چهارمین شی درخشان آسمان می باشد ( بعد از خورشید ، ماه و زهره ) اگرچه بعضی اوقات مریخ درخشان تر به نظر می آید . مشتری 5/2 با ر از مجموع سیارات منظومه شمسی سنگین تر می باشد. . مشتری 318 بار سنگین تر از زمین است. به همراه قطری معادل 11برابر قطر زمین. مشتری می تواند 1300 زمین را درخود جای دهد . مشتری پنجمین سیاره بعذ از خورشید می باشد این بدان معنا می باشد که میانگین فاصله آن از خورشید در حدود 778 میلیون و 500 هزار کیلومتر می باشد. بیشتر از 5 برابر فاصله زمین از خورشید.ستاره شناسان بوسیله تلسکوپهای مستقر در زمین و ماهواره هائی که در مدار زمین می گردند به مطالعه مشتری می پردازند. همچنین ایالات متحده تا کنون 6 سفینه بدون سرنشین را به مشتری فرستاده است ستاره شناسان شاهد یک رویداد بسیار تماشائی در جولای 1994، هنگامی که 21 تکه از دنباله دار شومی کر لویی 9 با اتمسفر مشتری برخورد نمود بودند . برخورد باعث انفجارهای مهیبی شد بعضی از انفجارها قطری بزرگتر از قطر زمین داشت

خصوصیات فیزیکی

مشتری یک توپ غول پیکر از گاز و مایع و احتمالا با مقداری سطح جامد می باشد. سطح سیاره از ابرهای ضخیم زرد ، قرمز ، قهوه ای و سفید رنگ پوشیده شده است مناطق روشن رنگی ناحیه و قسمتهای تاریک تر کمربند نامیده می شوند کمربندها و ناحیه ها به طور موازی با استوای سیاره قرارد ارند

مدارو چرخش

مشتری در یک مدار کمی بیضی شکل که 12 سال زمین به طول می انجامد یک دور را به دور خورشید می زند. همچنان که سیاره که به دور خورشید می گردد به دور محور فرضی خود نیز می گردد . چرخش مشتری به دور خود سریع تر از هر سیاره دیگری می باشد . چرخش مشتری به دورخود 9 ساعت و 56 دقیقه به طول می انجامد ( مقایسه کنید با چرخش 24 ساعته زمین به دور خود ) دانشمندان نمی توانند به طور مستقیم سرعت گردش داخلی سیارات گازی شکل را اندازه گیری می کنند بلکه به طور غیر مستقیم اندازه گیری می کنند در ابتدا سرعت متوسط چرخش ابرهای قابل مشاهده را اندازه گیری می نمایند مشتری به قدر کافی امواج رادیویی ارسال می نماید که به وسیله رادیو تلسکوپهای زمینی دریافت گردد . در حال حاضر دانشمندان از اندازه امواج برای محاسبه سرعت جرخش مشتری استفاده می نمایند قدرت امواج تحت تاثیر میدان مغناطیسی سیاره در یک الگوی 9 ساعت و 56 دقیقه ای که تکرار می گردد تغییر می نماید زیرا سرچشمه میدان مغناطیسی هسته سیاره می باشد این تغییرات نشان دهنده میزان سرعت جرخش داخلی سیاره می باشد جرخش سریع مشتری باعث برآمدگی در استوا و پخی در قطبها می شود قطر استوا 7 درصد بیشتر از قطر قطبها می باشد

جرم و چگالی

مشتری از هر سیاره دیگری در منظومه شمسی سنگین تر می باشد. جرم آن 313 بار بیش تر از زمین می باشد با وجود جرم زیاد، نسبتا دارای چگالی کمی می باشد متوسط چگالی آن gr/cup 3/1می باشد اندکی بیشتر از چگالی آب . چگالی مشتری در حدود یک چهارم زمین می باشد زیرا سیاره به صورت عمده از عناصر سبک هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است از سوی دیگر زمین عمدتا از عناصر سنگین آهنی و سنگی تشکیل شده است عناصر شیمیائی سازنده مشتری بیش تر شبیه خورشید می باشدتا زمین. احتمالا مشتری دارای یک هسته ساخته شده از عناصر سنگین می باشد. هسته احتمالا ترکیبی مشابه هسته زمین اما 20 تا 30 برابر سنگین تر می باشد. نیروی جاذبه در سطح سیاره 4/2 برابر بیش تر از سطح زمین می باشد. به دین گونه که یک شی 100 کیلو گرمی در روی مشتری وزنی برابر با 240 کیلو خواهد داشت. جو مشتری تشکیل شده است از 86 درصد هیدروژن 14 درصد هلیوم و مقدار ناچیزی متان ، آمونیاک ، فسفین ، آب ، استلین ، اتان ، ژرمانیوم و مونو اکسید کربن. در صد هیدروژن بر پایه تعداد مولکولهای موجود در جو می باشد تا جرم کلی آنها . سیاره از لایه های رنگی از ابرها در ارتفاعات مختلف تشکیل شده است . مرتفع ترین ابرهای سفید از کریستالهای منجمد آمونیاک تشکیل شده اند. قسمتهای تاریک تر و ابرهای کم ارتفاع تر در کمربندها واقع شده اند. پایین ترین سطحی را را که می توان مشاهده کرد ابرهای آبی رنگ تشکیل داده اند. دانشمندان انتظار کشف ابرهای آب دار را در 70 کیلومتری سطح زیرین ابرهای آمونیاکی را دارند. هر چند که تاکنون چنین سطحی کشف نشده است. مهمترین ویژگی سطح مشتری لکه بزرگ قرمز آن می باشد توده گاز جرخانی که شباهت به گردباد دارد .قطر این لکه 3 برابر قطر زمین می باشد رنگ لکه معمولا از قرمز آجری به قهوه ای کمرنگ تغییر می کند و به ندرت لکه کاملا محو می گردد .رنگ آن احتمالا ناشی از مقدار کم فسفر و سولفور در کریستالهای آمونیاک می باشد. سرعت چرخش لکه در لبه در حدود 360 کیلومتر در ساعت می باشد. لکه در فاصله یکسانی از استوا به آرامی از شرق به غرب حرکت می کند . ناحیه ها و کمربندها و لکه بزرگ بسیار پایدار و مشابه سیستم چرخش زمین می باشد از زمانی که منجمان در سال 1600 از تلسکوپ برای مشاهده استفاده نموده اند این خصوصیات تغییرات چندانی نداده اند .

دما

دمای هوا در ابرهای بالائی مشتری در حدود 145 – درجه سانتی گراد می باشد. اندازه گیریهای گرفته شده نشان می دهد که دمای مشتری با افزایش عمق در زیر ابرها افزایش می یابد. دما ی هوا در سطحی که فشار اتمسفر 10 برابر زمین می باشد، به 21 در جه سانتی گراد می رسد دانشمندان فکر می کنند که اگر مشتری دارای گونه ای از حیات باشد ، حیات در این سطح ساکن خواهد بود، چنین جیاتی در گاز خواهد بود زیرا در این سطح هیچ قسمت جامدی وجود ندارد. دانشمندان تا کنون هیچ مدرکی از حیات برروی مشتری نیافته اند. نزدیک مرکز سیاره دما بسیار بیشتر می باشد دمای هسته در حدود 24 هزار در جه، داغ تر از سطح خورشید می باشد. ستاره شناسان عقیده دارند که خورشید، سیارات و دیگر اجسام منظومه شمسی از چرخش ابرهائی از گاز و غبار شکل گرفته اند جاذبه گازی و ذرات غبار آنها را به صورت ابرهای ضخیم گو.ی مانند از مواد در آورد در حدود 5/4 میلیارد سال پیش مواد به هم فشرده شدند تا اجسام متعدد منظومه شمسی به وجود آمدند فشردگی مواد تولید حرارت نمود حرارت بسیاری هنگامی که مشتری شکل گرفت تولید شد

میدان مغناطیسی

همانند زمین و اکثر سیارات، مشتری همانند یک آهنربای بزرگ عمل می کند. میدان مغناطیسی مشتری 14 بار قوی تر از زمین می باشد. بر طبق اندازه گیری های گرفته شده توسط فضا پیماها، میدان معناطیسی مشتری قوی ترین در منظومه شمسی میباشد( به جز لکه های خورشیدی و ناحیه های کوچکی از سطح خورشید) .دانشمندان به طور کامل از چگونگی تولید میدان مغناطیسی مطلع نیستند هر چند که احتمال می دهند که حرکت هیدروژن فلزی داخل هسته سیاره تولید میدان می نماید. . میدان مغناطیسی مشتری بسیار قوی تر از میدان مغناطیسی زمین می باشد زیرا مشتری بسیار بزرگ تر و با سرعت بیشتری به دور خود می گردد میدان مغناطیسی مشتری الکترونها و پروتونها و دیگر ذرات دارای شارژ الکتریکی را در کمربند رادیو اکتیو که در اطراف سیاره قراردارد به دام می اندازد این ذرات بسیا ر قدرتمند می باشند به طوری که می توانند به ابزارهای فضا پیماهایی که نزدیک سیاره شده اند آسیب برساند . در داخل ناحیه ای از فضا که مگنوتسفر نامیده می شود میدان مغناطیسی مشتری همانند یک زره عمل می کند این زره سیاره را از بادهای خورشیدی و ذرات پر انرژی متوالی که از خورشید می آیند محافظت می نماید. اغلب این ذرات الکترونها و پروتونهائی هستند که با سرعت 500 کیلومتر در ثانیه حرکت می کنند. میدان ، ذرات الکتریکی شار ژ شده را در کمربند رادیو اکتیو به دام می اندازد مرکز تله مگنونسفر نزدیک قطبهای میدان مغناطیسی می باشد. در آن قسمت از سیاره که از خورشید دور می باشد مکنوتسفر به صورت دنباله ای عظیم در فضا کشیده می شود که دنباله مگنتو نامیده می شود طول این دنباله 700 میلیون کیلومتر می باشد. امواج رادیویی که از مشتری به رادیو تلسکوپهای زمینی می رسند دو نوع می باشند فورانهای انرژی و تششعات پی در پی . فورانهای قوی هنگامی رخ می دهند که ایو، نزدیک ترین ماه مشتری و چهارمین آنها از میان مرکز مغناطیسی سیاره عبور می نماید تششعات پی در پی از سطح مشتری و همجنین ذرات پر انرژی کمربند رادیو اکتیو مشتری می آیند .

ماهها

مشتری دارای 16 ما ه با قطر بیش از 10 کیلومتر می باشد. همجنین دارای تعداد زیادی ماههای کوچکتر می باشد 4 تا از بزرگترین ماههای مشتری به ترتیب فاصله از سیاره عبارتند از : آیو ، اروپا ، گانیمد و کالیستو، این 4 ماه ماهها ی گالیله ای نامیده می شوند زیرا ستاره شناس ایتالیایی، گالیله آنها را در سال 1610 به وسیله اولین تلسکوپ کشف نمود. آیو دارای آتشفشانهای فعال بسیاری می باشد هر فوران گازی دارای گوگرد می باشد رنگ زرد نارنجی سطح آیو احتمالا از مقدار بسیار زیاد سولفور جامد که در سطح سیاره انباشته شده می باشد. اروپا کوچکترین ماه گالیله ای می باشد با قطری برابر با 3 هزار و 130 کیلومتر اروپا دارای سطحی از یخ صاف و ترک خورده می باشد بزرگترین ماه گالیله ای گانیمد می باشد با قطری برابر با 5268 کیلومتر . گانیمند بزرگتر از سیاره تیر می باشد کالیستو با قطری برابر با 4806 کیلومتر اندکی کوچکتر از تیر می باشد به نظر می آید کالیستو و گانیمند از یخ و اندکی مواد سنگی ساخته شده باشند. هر دو ما ه دارای دهانه های بسیاری می باشند بقیه ماههای باقیمانده مشتری بسیار کوجکتر از ماهها ی گالیله ای می باشند امالیتا و هیمالایا دو ماه بزرگ بعدی می باشند امالیتا به شکل سیب زمینی می باشد با قطری برابر با 262 کیلومتر . قطر هیمالیا برابر با 170 کیلومتر می باشد بیشتر ماههای باقیمانده مشتری با تلسکوپهای بزرگ زمینی کشف شده اند دانشمندان متیس و اداریستا را در سال 1979 بوسیله مطالعه عکسهائی که توسط فضاپیمای ویجر گرفته شده بود کشف نمودند تعداد ماههای کشف شده مشتزی 63 عدد می باشد .

حلقه ها

مشتری دارای سه حلقه باریک در اطراف استوای خو د می باشد آنها بسیار کم نورتر از حلقه های زحل می باشند به نظرمی آید حلقه های مشتری عمدتا از ذرات ریز غبار ساخته شده باشند حلقه اصلی درحدود 30 کیلومتر ضخامت و بیش تر از 6400 کیلومتر عرض می باشد مدار امالیتا درون حلقه قرار می گیرد .

برخورد دنباله دار شو می کر لویی 9

در مارس 1993 سه ستاره شناس به نام های ایجن شومی کر ، کارولین شومی کر و دیوید اچ لویی یک دنباله دار را نزدیک مشتری کشف نمودند دنباله دار بعدها شو می کر لویی 9 نام گرفت به علت جاذبه مشتری دنباله دار به سوی مشتری کشیده شد هنگامی که دنباله دار کشف شد به 21 تکه شکسته شده بود احتمالا هنگامی که به سیاره نزدیک شده بود در اثر جادبه سیاره

متلاشی شده بود محاسبات بر مبنای مکان و سرعت دنباله دار نشان داد که در جولای 1994 تکه های دنباله دار با اتمسفر مشتری برخورد خواهند نمود دانشمندان امیدوار بودند که اطلاعات زیادی از اثرات برخورد دنباله دار و سیاره به دست بیاورد ستاره شناسان تلسکوپهای بزرگ و مهم روی زمین را در تاریخ پیش بینی شده به سوی مشتری نشانه روی کردند دانشمندان همچنین مشتری را به وسیله تلسکوپ قذرتمند هابل و فضاپیمای گالیله که در راه خود به سوی مشتری بود مشاهده می نمودند تکه ها به پشت مشتری که از زمین و تلسکوپ هابل قابل مشاهده نبود برخورد نمود اما چرخش مشتری با عث می شد که بعد ا ز نیم ساعت اثر برخورد قابل مشاهد باشد .