البيانات الفلكية الأساسية لكوكب المشتري

ما هي أهم المعلومات عن كوكب المشتري؟

كوكب المشتري هو أكبر كوكب في المجموعة الشمسية والخامس من حيث المسافة التي يبعدها عن الشمس، ويعد أحد ألمع الأجسام في سماء الليل، (فقط القمر والزهرة وأحياناً المريخ هم أكثر إشراقاً). يُشار إلى المشتري بالرمز (♃).

عندما أطلق علماء الفلك القدماء على كوكب المشتري اسم الحاكم الروماني للآلهة والسماء (المعروف أيضاً باسم Jove)، لم يكن لديهم أي فكرة عن الأبعاد الحقيقية للكوكب ولكن الاسم مناسب؛ لأن كوكب المشتري أكبر من جميع الكواكب الأخرى مجتمعة، يستغرق الأمر ما يقرب من 12 عاماً من الأرض للدوران حول الشمس وتدور مرة واحدة كل 10 ساعات تقريباً، أي أكثر من ضعف سرعة الأرض؛ لذلك يمكن رؤية المجموعات السحابية الملونة من خلال باستخدام تلسكوب صغير، والمجموعات لديها نظام ضيق من الحلقات و79 قمراً معروفا، أحدها أكبر من كوكب عطارد وثلاثة أكبر من قمر الأرض.

يتكهن بعض علماء الفلك بأن قمر كوكب المشتري يوروبا ربما يختبئ محيطاً من الماء الدافئ (وربما حتى نوعاً من الحياة) تحت قشرة جليدية، المشتري لديه مصدر حرارة داخلي تنبعث منه طاقة أكثر مما تتلقاها من الشمس، والضغط في عمقها الداخلي مرتفع للغاية بحيث يوجد الهيدروجين في حالة فلزية سائلة، هذا العملاق لديه أقوى مجال مغناطيسي لأي كوكب مع غلاف مغناطيسي كبير لدرجة أنه إذا أمكن رؤيته من الأرض فإن قطره الظاهر سيتجاوز قطر القمر.

نظام كوكب المشتري؟

نظام المشتري هو أيضاً مصدر دفقات مكثفة من ضوضاء الراديو، ففي بعض الترددات تشع أحياناً طاقة أكثر من الشمس، على الرغم من كل صيغ التفضيل الخاصة به، إلا أن كوكب المشتري يتكون بالكامل تقريباً من عنصرين فقط (الهيدروجين والهيليوم) وكثافته المتوسطة لا تزيد كثيراً عن كثافة الماء.

نمت المعرفة بنظام جوفيان بشكل كبير بعد منتصف السبعينيات نتيجة الاستكشافات التي قامت بها ثلاث بعثات للمركبات الفضائية (الرواد 10 و11 في 1973 إلى 1974، فويجرز 1 و2 في 1979 ومركب جاليليو والمسبار الذي وصل إلى كوكب المشتري في كانون الأول (ديسمبر) 1995)، خدمت المركبة الفضائية بايونير ككشافة للمركبة فوييجر، مما يدل على أن البيئة الإشعاعية لكوكب المشتري كانت مقبولة ورسمت الخصائص الرئيسية للكوكب وبيئته.

وقدم العدد الأكبر من أدوات (Voyager) وتطورها الكثير من المعلومات الجديدة التي كانت لا تزال قيد التحليل عندما بدأت مهمة (Galileo)، كانت جميع المهمات السابقة عبارة عن رحلات طيران، لكن جاليليو أطلق مسباراً في الغلاف الجوي للمشتري ثم ذهب إلى مدار حول الكوكب لإجراء تحقيقات مكثفة للنظام بأكمله حتى سبتمبر 2003.

البيانات الفلكية الأساسية لكوكب المشتري:

يبلغ قطر كوكب المشتري الاستوائي حوالي 143000 كيلومتر (88900 ميل) ويدور حول الشمس على مسافة متوسطة تبلغ 778 مليون كيلومتر (483 مليون ميل)، ومن الأمور ذات الأهمية الخاصة أن متوسط ​​كثافة الكوكب المنخفض البالغ 1.33 جرام لكل سم مكعب (على عكس الأرض البالغة 5.52 جراماً لكل سم مكعب)، إلى جانب أبعادها الكبيرة وكتلتها وفترة دورانها القصيرة، كما تشير الكثافة المنخفضة والكتلة الكبيرة إلى أن تكوين كوكب المشتري وبنيته يختلفان تماماً عن تلك الموجودة في الأرض والكواكب الداخلية الأخرى، وهو استنتاج تدعمه التحقيقات التفصيلية للغلاف الجوي للكوكب العملاق وداخله.

قام علماء الفلك بتحديد ثلاث فترات تتناوب في غضون بضع دقائق من بعضها البعض، الفترتان المسماة النظام الأول (9 ساعات و50 دقيقة و30 ثانية) والنظام الثاني (9 ساعات و55 دقيقة و41 ثانية) هي قيم متوسطة وتشير إلى سرعة الدوران عند خط الاستواء وعند خطوط العرض الأعلى على التوالي، وهذا كان موضح من خلال الميزات المرصودة في طبقات السحب المرئية لكوكب المشتري.

إن كوكب المشتري ليس له سطح صلب، يحدث الانتقال من الغلاف الجوي الغازي إلى باطن السائل تدريجياً على أعماق كبيرة، وبالتالي فإن التباين في فترة الدوران عند خطوط العرض المختلفة لا يعني أن الكوكب نفسه يدور بأي من هذه السرعات المتوسطة، في الواقع فترة الدوران الحقيقية للمشتري هي النظام الثالث (9 ساعات و55 دقيقة و 29 ثانية)، هذه هي فترة دوران المجال المغناطيسي للمشتري، والتي يتم استنتاجها أولاً من الملاحظات الأرضية عند أطوال موجات الراديو، والتي تم تأكيدها من خلال قياسات المركبات الفضائية المباشرة، هذه الفترة التي كانت ثابتة لمدة 30 عام من المراقبة تنطبق على الجزء الداخلي الهائل من الكوكب، حيث يتم إنشاء المجال المغناطيسي.

الغلاف الجوي لكوكب المشتري:

• الغيوم والبقعة الحمراء العظيمة: إن التلسكوب المتواضع يمكنه إظهار الكثير من التفاصيل عن كوكب المشتري، تحتوي منطقة الغلاف الجوي للكوكب المرئية من الأرض على عدة أنواع مختلفة من السحب مفصولة رأسياً وأفقياً، يمكن أن تحدث التغييرات في هذه الأنظمة السحابية على مدى فترات من بضع ساعات، ولكن النمط الأساسي للتيارات العرضية قد حافظ على استقراره لعقود.

وأصبح من المعتاد وصف مظهر الكوكب من حيث التسمية القياسية لنطاقاته الداكنة المتناوبة، والتي تسمى الأحزمة والعصابات الساطعة المسماة بالمناطق، ومع ذلك يبدو أن التيارات الأساسية لديها ثبات أكبر من هذا النمط، على سبيل المثال تلاشى الحزام الاستوائي الجنوبي عدة مرات واختفى تماماً (آخرها في عام 2010) ليعود للظهور مرة أخرى بعد شهور أو سنوات.

• طبيعة البقعة الحمراء العظيمة: كانت الطبيعة الحقيقية للبقعة الحمراء العظيمة الفريدة لكوكب المشتري لا تزال غير معروفة في بداية القرن الحادي والعشرين، على الرغم من الملاحظات المكثفة من المركبات الفضائية فوييجر وجاليليو وجونو، تم رصد البقعة الحمراء العظيمة باستمرار منذ عام 1878 على كوكب يكون لأنماطه السحابية عمراً غالباً ما تُحسب بالأيام، وقد تكون نفس العاصفة التي لوحظت من 1665 إلى 1713.

ومن أقصى مدى لها يبلغ حوالي 48000 كم (30000 ميل) في أواخر القرن التاسع عشر كانت البقعة تتقلص، ومنذ عام 2012 أصبحت البقعة التي كانت ذات يوم بيضاوية بشكل قاطع أكثر دائرية وتتقلص بمعدل متسارع يبلغ 900 كيلومتر (580 ميل) في السنة، يبلغ حجمه الحالي حوالي 16.350 كيلومتراً (10159 ميلًا) (كبير بما يكفي لاستيعاب الأرض بسهولة) ربما تكون هذه الأبعاد الضخمة هي المسؤولة عن طول عمر الميزة وربما عن لونها المميز.

• تكوين السحب: تتكون غيوم المشتري على ارتفاعات مختلفة في الغلاف الجوي للكوكب، باستثناء الجزء العلوي من البقعة الحمراء العظيمة، فإن الغيوم البيضاء هي الأعلى مع درجات حرارة أعلى سحابة تبلغ حوالي 120 كلفن، تتكون هذه الغيوم البيضاء من بلورات الأمونيا المجمدة، وبالتالي فهي مماثلة للسحب الرقيقة الجليدية في الغلاف الجوي للأرض.

تحدث الغيوم السمراء المنتشرة على نطاق واسع على الكوكب عند مستويات منخفضة، يبدو أنها تتشكل عند درجة حرارة حوالي 200 كلفن، مما يشير إلى أنها تتكون على الأرجح من هيدرو كبريتيد الأمونيوم المكثف وأن لونها قد يكون ناتجاً عن مركبات أخرى من الأمونيا والكبريت مثل الأمونيوم متعدد كبريتيد، يتم استدعاء مركبات الكبريت كعوامل تلوين محتملة؛ لأن الكبريت وفير نسبياً في الكون وكبريتيد الهيدروجين غائب بشكل ملحوظ من الغلاف الجوي لكوكب المشتري فوق السحب.