المشتري - أكبر كوكب في المجموعة الشمسيةوهي الخامسة من الشمس. هذا الجسم السماوي ، الذي سمي على اسم الإله اليوناني لجميع الآلهة زيوس ، ابن كرونوس (زحل) ، وكذلك حارس الإمبراطورية الرومانية ، هو عملاق غاز حقيقي بين الكواكب ، يتجاوز على الأقل ضعف حجم جميع الكواكب مجتمعة (كتلة المشتري أكبر بـ 318 مرة من كتلة الأرض). عملاق النظام الشمسي يشبه إلى حد كبير النجوم ، لكنه لم يستطع اكتساب كتلة كافية لبدء الاحتراق.
أكبر كوكب في النظام الشمسي
أصبح المشتري مصدرًا لثورة حقيقية في المعرفة العلمية للكون ، عندما تمكن جاليليو العظيم في عام 1610 من اكتشاف أربعة من رفاقه العملاق - أيو وأوروبا وغانيميد وكاليستو. هذه هي المرة الأولى في التاريخ التي شوهدت فيها الأجرام السماوية الكبيرة تدور حول جسم آخر غير الأرض. أصبحت هذه الحقيقة أساس نظرية كوبرنيكوس بأن الأرض ليست مركز الكون.
على الرغم من أنها تبدو هادئة ، إذا نظرت إليها من عالمنا الآمن نسبيًا ، إلا أن المشتري مكان فوضوي وصاخب. تعود البقع والاضطرابات في عملاق الغاز إلى العواصف القوية التي تفرق الرياح السائدة بسرعة 540 كم / ساعة عند خط الاستواء - أسرع من أي أعاصير معروفة على الأرض.
ولكن في جو العملاق هناك أيضًا شيء غامض - البقعة الحمراء الكبيرة ، وهي عاصفة إعصار قوية تسمى مضاد للأعاصير. لم يشاهد كوكبنا الأصلي أي شيء يمكن مقارنته بهذه القوة: فهو يدور في الشكل البيضاوي الموجود في كل مكان ، والذي هو أكبر من كامل الأرض ، على الرغم من تناقصه المستمر ، بدءًا من الأيام الأولى من مراقبته.
حقيقة مثيرة للاهتمام: المشتري هو أحد الكواكب الخمسة التي يمكن للشخص رؤيتها بالعين المجردة إذا نظر في الوقت المناسب في المكان المناسب. المشتري هو رابع جسم سماوي في مجموعتنا الشمسية. فقط الشمس والزهرة والقمر في سماء الليل أكثر إشراقا منه.
مثل هذا الكوكب المثير للاهتمام ، هذا المشتري. الآن دعونا نلقي نظرة فاحصة.
هيكل تكوين المشتري
كوكب المشتري عبارة عن كرة غاز ضخمة فائقة الكتلة يمكن وضع جميع الكواكب الأخرى في النظام الشمسي فيها مرتين. إذا كان المشتري أكبر بـ 80 مرة فقط ، فسيصبح نجمًا حقيقيًا. تتكون غيوم العملاق الهائج من الأمونيا وبخار الماء ، تنجرف في جو من الهيدروجين والهيليوم. على الأرجح ، يكمن التكوين الكيميائي الخاص للسحب خلف مجموعة ألوان الباستيل من ألوان المشتري ، ولكن في الواقع ، لا يزال العلماء غير قادرين على تفسير هذا المظهر المثير للكوكب بشكل كامل.
يشبه الغلاف الجوي للمشتري الطاقة الشمسية ، التي تتكون بشكل رئيسي من الهيدروجين والهيليوم. يتم إنشاء خطوط ملونة فاتحة وداكنة من أقوى تدفقات الرياح من الشرق إلى الغرب في الجو العلوي. تتكون السحب البيضاء في المناطق الساطعة من بلورات الأمونيا المجمدة ، وتكون الغيوم أغمق قليلاً من المواد الكيميائية الأخرى. بسبب عشوائية جميع العمليات التي تحدث في جو عملاق ، مظهر المشتري يتغير باستمرار. في بعض الأحيان تمتلئ السماء بأمطار حقيقية من الماس النقي.
تحت طبقات الغاز العلوي ، يزداد الضغط ودرجة الحرارة لدرجة أن ذرات الهيدروجين تضغط في النهاية في سائل. يمتلك المشتري نواة كثيفة من تركيبة غير محددة ، محاطة بطبقة غنية بالهيليوم من الهيدروجين المعدني السائل ، والتي تحتل ما يصل إلى 80-90 ٪ من قطر الكوكب.
يرتفع الضغط لدرجة أن الهيدروجين يفقد إلكتروناته ، وفي حالة الاضطراب الفوضوي للسوائل المعقدة ، يمكن أن تظهر شحنة كهربائية ، تمامًا مثل المعادن.إن الدوران السريع بشكل لا يصدق للعملاق حول محوره - يقوم المشتري بعمل ثورة واحدة في 10 ساعات أرضية - يصبح سبب حدوث تصريفات كهربائية يمكن أن تؤثر على المجال المغناطيسي للكوكب وتخلقه. وهي أقوى من الأرض إلى 16 إلى 54 مرة.
ربما يكون المكان الأكثر إثارة للاهتمام على سطح المشتري هو البقعة الحمراء الكبرى ، وهي عاصفة عاصفة ضخمة استمرت منذ أكثر من 300 عام. تصل سرعة دوران الهواء فيه إلى 680 كم / ساعة. يختلف اللون من الطوب الأحمر إلى البني قليلاً - ربما يرجع ذلك إلى كمية صغيرة من الفوسفور والكبريت في بلورات الأمونيا في السحب.
حقيقة مثيرة للاهتمام: من غير المعروف ما إذا كان للمشتري سطح صلب. تحت السحاب ، آلاف الكيلومترات من طبقات الهيدروجين والهيليوم. في الأسفل يوجد هيدروجين سائل. علاوة على ذلك ، يصبح هذا الهيدروجين السائل معدنًا سائلًا ساخنًا. لا يزال من غير المعروف ما إذا كان هناك نواة صلبة تحت كل هذا - ستدمر درجات الحرارة أي معدات يمكننا إرسالها هناك للحصول على البيانات اللازمة. يجب أن تكون درجة الحرارة في القلب كافية لإذابة حتى التيتانيوم.
المسافة من شمس المشتري والمدار
متوسط المسافة من الشمس: 778،412،020 كم. للمقارنة: 5.203 مرة أكثر من الأرض.
الحضيض (الأقرب للشمس): 740،742،600 كم. للمقارنة: 5.036 مرة أكثر من الأرض.
الأفيليون (الأبعد عن الشمس): 816.081.400 كم. للمقارنة: 5.366 مرة أكثر من الأرض.
الدوران حول محوره
يمتلك المشتري أعلى سرعة دوران حوله في النظام الشمسي.. يقوم عملاق الفضاء هذا بعمل ثورة واحدة في أقل من عشر ساعات. تؤثر هذه السرعة الفظيعة بشكل كبير على شكل كوكب الغاز ، مما يخلق تضخمًا كبيرًا في خط الاستواء. يمكن رؤيته حتى باستخدام أبسط تلسكوب الهواة.
- القطر حول خط الاستواء: 142،984 كم.
- كتلة المشتري: 1.900e27 كجم
من الجدير بالذكر أن المشتري هو عملاق غاز ليس له سطح صلب ، لذا فإن الإجابة على السؤال المتعلق بسرعة دوران هذا الجسم السماوي الغامض حول محوره لا يمكن أن تعطى في نفس الفئات ، على سبيل المثال ، هذا مع الأرض.
نظم حساب سرعة دوران المشتري
تختلف حركات التدفقات الجوية اعتمادًا على خط عرض الموقع. لذا فإن سرعة دوران الجداول الموجودة على الأجزاء القطبية من الكوكب تقل بمقدار 5 دقائق عن تلك التي تقع عند خط الاستواء. بسبب هذه الاختلافات ، كان على العلماء تطوير ثلاثة أنظمة مختلفة لحساب سرعة الدوران.
لذا فإن أولها ينطبق على الجداول المتواجدة في المنطقة من خط عرض 10 درجات شمالًا إلى 10 درجات ، حيث تكون سرعة الدوران 9 ساعات و 50 دقيقة و 30 ثانية ، والثانية - على جميع خطوط العرض الواقعة خارج هذه الحدود ، وهنا السرعة 9 ساعات و 55 دقيقة 40 ثانية. حاول النظام الثالث الجمع بين النهجين ، مقترحًا حساب سرعة الدوران على المجال المغناطيسي للكوكب.
الدوران حول الشمس
يحتاج المشتري إلى 4328 يومًا أرضيًا لإكمال ثورة واحدة حول الشمس. لذلك ، تستمر سنة واحدة على سطح المشتري 11.86 سنة أرضية.
أقمار المشتري
كوكب المشتري هو ثاني ألمع كوكب في سماء الليل بعد كوكب الزهرة. وقد سمح هذا لعلماء الفلك باكتشاف كوكب ضخم وبدء دراسته قبل مئات السنين. في يناير 1610 ، لاحظ الفلكي جاليليو جاليلي ، كما كان يعتقد ، أربعة نجوم صغيرة ترافق المشتري. هذه الشظايا من الضوء هي في الواقع أكبر أربعة أقمار لكوكب المشتري: Io و Europa و Ganymede و Callisto.
معظم أقمار المشتري ليست أقل إثارة للاهتمام وغامضة من سيدها. أكبر قمر صناعي في المجموعة الشمسية ، جانيميد ، هو القمر الصناعي الوحيد المعروف بمجاله المغناطيسي. تحتدم البراكين على سطح Io ، مما يمنحها عنوان الجسم الأكثر نشاطًا بركانيًا في النظام الشمسي.
يعتقد العلماء أن أوروبا مغطاة بمحيط عميق وواسع تحت قشرتها الجليدية ، مما يجعلها المرشح الرئيسي للبحث عن الحياة الغريبة في النظام الشمسي. وكاليستو ، بدوره ، لديه أدنى انعكاس ، أو البياض ، لجميع الأقمار الصناعية الأربعة. هذا يشير إلى أن سطحه قد يتكون من حجر داكن عديم اللون.
لكن هذه الأقمار الصناعية الأربعة ليست الوحيدة. المشتري لديه عشرات الأقمار الصناعية الصغيرة. في عام 2003 وحده ، تم اكتشاف ما يصل إلى 23 قمرًا صناعيًا جديدًا. في شهر يونيو فقط من عام 2018 ، سجل العلماء 12 آخرين يتجولون على طول مسارات غريبة حول كوكب مهيب.
حلقات المشتري
كان اكتشاف ثلاث حلقات حول المشتري اكتشافًا حقيقيًا للعلماء عندما انطلقت ناسا فوييجر 1 لاستكشاف الكوكب في عام 1979. فهي ، كما يتضح ، ليست مشرقة مثل تلك الموجودة في زحل.
الحلقة الرئيسية مفلطحة. سمكها حوالي 30 كيلومتر وعرضها أكثر من 6400 كيلومتر. يبلغ سمك الحلقة الداخلية على شكل سحابة ، والتي كانت تسمى الهالة ، 20000 كم. تم تشكيله بسبب القوى الكهرومغناطيسية التي تطرد جزيئات الغبار من الحلقة الرئيسية. يمتد هذا النظام من السحب العلوية في الغلاف الجوي ويتوسع تدريجياً. تتكون الحلقتان من جزيئات غبار داكنة صغيرة.
الحلقة الثالثة ، المعروفة باسم الحلقة الرفيعة بسبب شفافيتها ، تمثل في الواقع ثلاث حلقات من الحطام المجهري من أقمار المشتري الثلاثة - أمالثيا ، طيبة وأدراستيا.
بعثات البحث
منذ أن وضع غاليليو عينه على المشتري لأول مرة ، واصل العلماء دراسته ، سواء من سطح الأرض أو من الفضاء. تم إنجاز المهمة الأولى بمساعدة فوييجر 1 ، التي أعطت العلماء أكثر من 10000 صورة للكوكب أثناء تحليقه.
وعندما بدأت المركبة الفضائية جونو التابعة لوكالة ناسا في الدوران حول المشتري في عام 2016 ، سرعان ما بدأت في إرسال صور خلابة. أظهرت اللوحات المذهلة أن الكوكب أكثر وحشية مما كنا نعتقد في السابق. تمكن جونو من تقديم بيانات مذهلة حول اكتشاف قطعان حقيقية من الأعاصير تدور على سطح عملاق ، ربما تتعمق جذوره تحت العصابات العلوية للسحب.
تم إرسال أكثر من مهمة إلى المشتري ، وهناك خطتان أخريان على الأقل لشحنهما: وكالة ناسا في أوروبا كليبر (التي ستبدأ في إطلاقها في 2020s) ووكالة الفضاء التابعة لوكالة القمر الأوروبية ، والتي ستبدأ في عام 2022 وستصل في نظام المشتري عام 2030 لدراسة جانيميد وكاليستو وأوروبا.
استطاع "Pioneer 10" أن يكشف لنا جميعًا خطر الحزام الإشعاعي للمشتري ، والذي يتجاوز عتبة الموت للإنسان بمقدار 1000 مرة ، وسمح لنا أتباعه "Pioneer 11" بالتعمق في أسرار البقعة الحمراء الكبرى. تمكن "الأخوة" الآخرون "فوييجر" 1 و 2 من إنشاء خرائط واسعة ومفصلة لأقمار المشتري ، وأظهروا لنا حلقات غير مرئية ، كما قدموا بيانات عن طبيعة أيو ، الذي يغطي سطحه بالبراكين التي تنفث كبريتًا ، مما يخلق تدفقات مغناطيسية قوية لها تأثير كبير على المشتري . وأعطتنا "نيو هورايزونز" نظرة مختلفة تمامًا للجمال الغليظ لعملاق الغاز.
هل من الممكن تطوير الحياة على المشتري؟
يصبح الغلاف الجوي للمشتري أكثر دفئًا مع العمق ، ويصل إلى درجة حرارة الغرفة ، أو 21 درجة مئوية ، على ارتفاع حيث يكون الضغط الجوي أعلى بنحو 10 مرات من على الأرض. يشك العلماء في أنه إذا كان للمشتري أي شكل من أشكال الحياة على السطح ، فلا يمكن أن يكون إلا على هذا المستوى ، أي أنه يعيش تمامًا في الهواء ، ومع ذلك ، لم يجد الباحثون أي دليل على الحياة على المشتري. الأقمار الصناعية هي أفضل المرشحين لإيجاد الحياة.
على الرغم من أن هذا العملاق يعتبر كوكبًا مدروسًا ، والذي تم إنفاق الكثير من الجهد والمال ، لا يزال لدى العلماء العديد من الأسئلة التي لا تزال دون إجابة.لذلك ، يستمرون جميعًا في الاندفاع إلى الجدار الصلب الذي لا يمكن التغلب عليه للكون غير المعروف بأمل عبثي في تعلم جميع أسرار الكون ، وإيجاد حلول للألغاز الأكثر تعقيدًا في الفيزياء والكيمياء وعلم الفلك ، وإرسال بعثات جديدة إلى العملاق المغلي الفوضوي. الفضاء لم يأت إلينا بعد ، ولكن ربما ، بعد فهم المشتري ، سنتمكن من اتخاذ خطوة لا تصدق في فهم العالم من حولنا.
