سیاره مشتری

مُشتَری^[۹] یا هُرمُز^[۱۰](که به نام‌های بِرجیس، اورمزد، زاوش، ژوپیتر نیز شناخته می‌شود)، بزرگ‌ترین سیاره در منظومهٔ خورشیدی است. این سیارهٔ غول گازی با جرم یک‌هزارم خورشید است، ولی جرمی دو و نیم برابر تمامی دیگر سیاره‌های منظومهٔ خورشیدی دارد و دومین جسم در منظومهٔ خورشیدی بر پایهٔ جرم و حجم است. از نظر دوری از خورشید، مشتری پنجمین سیاره پس از تیر، ناهید، زمین و بهرام است.

در یک نگاه کوتاه، مشتری چهارمین جسم درخشان در آسمان پس از خورشید، ماه و زهره است. اگرچه گهگاه مریخ (بهرام) درخشان‌تر به‌نظر می‌آید. به کمک دوربین دوچشمی برخی از قمرهای مشتری نیز قابل دیدن می‌باشند.

جرم مشتری ۲٫۵ بار از مجموع جرم دیگر سیاره‌های منظومهٔ خورشیدی بیشتر است. جرم مشتری ۳۱۸ بار بیشتر از جرم زمین است. قطر آن ۱۱ برابر قطر زمین است. مشتری می‌تواند ۱٬۳۰۰ زمین را در خود جای دهد. میانگین دوری آن از خورشید در حدود ۷۷۸ میلیون و ۵۰۰ هزار کیلومتر است یعنی بیشتر از ۵ برابر دوری زمین از خورشید. ستاره‌شناسان با تلسکوپ‌های برپاشده در زمین و ماهواره‌هایی که در مدار زمین می‌گردند به بررسی مشتری می‌پردازند. ایالات متحده تا کنون ۶ فضاپیمای بدون سرنشین را به مشتری فرستاده‌است.

در ژوئیهٔ ۱۹۹۴، هنگامی که ۲۱ تکه از دنباله‌دار شومیکر-لوی ۹ با هواکرهٔ مشتری برخورد کرد، ستاره‌شناسان شاهد رویدادی بسیار تماشایی بودند. این برخورد برانگیزاننده انفجارهای سهمناکی شد که پاره‌ای از آن‌ها قطری بزرگ‌تر از قطر زمین داشتند.

جرم مشتری به تنهایی ۲٫۵ برابر جرم تمام سیاره‌های دیگر در منظومهٔ خورشیدی است. نسبت جرم این سیاره به اندازه‌ای است که مرکز سنگینی سراسری آن با خورشید بالاتر از سطح خورشید، در ۱٬۰۶۸ برابر شعاع خورشید (فاصله از مرکز خورشید) قرار می‌گیرد. حجم مشتری ۱٬۳۲۱ برابر حجم زمین و جرم آن تنها ۳۱۸٫۵ برابر زمین است. این نسبت، زمین را به‌طور قابل توجهی متراکم‌تر از مشتری نشان می‌دهد.^[۱۱] شعاع مشتری حدود یک‌دهم شعاع خورشید است و جرم آن ۰٫۰۰۱ برابر جرم خورشید است، بنابراین چگالی این دو با هم مشابه است.^[۱۲]

مشتری در یک مدار کم‌وبیش بیضی شکل به دور خورشید می‌چرخد. هر دور، نزدیک به ۱۲ سال زمینی به درازا می‌کشد. همچنان که سیاره به دور خورشید می‌گردد، به دور محورٍ فرضی خود نیز می‌گردد. چرخش مشتری به دور خود تندتر از هر سیاره دیگری در منظومه شمسی است. تنها ۹ ساعت و ۵۶ دقیقه نیاز است تا مشتری یک بار به دور خود بچرخد.

برای اندازه‌گیری تندی گردش سیاره‌های گازی به دور خود، دانشمندان ناگزیرند از روش‌های غیر مستقیم استفاده کنند. آن‌ها نخست سرعت میانگین چرخش ابرهای قابل مشاهده را اندازه‌گیری می‌کنند. مشتری به اندازه نیاز امواج رادیویی می‌فرستد که به وسیله رادیو تلسکوپ‌های زمینی دریافت شود. هم‌اکنون دانشمندان از اندازه امواج برای سنجش سرعت چرخش مشتری بهره می‌برند. قدرت امواج، تحت تأثیر میدان مغناطیسی سیاره، در یک الگوی تکراری ۹ ساعت و ۵۶ دقیقه‌ای، تغییر می‌کند؛ زیرا سرچشمه میدان مغناطیسی، هسته سیاره است. این دگرگونی‌ها نشان دهنده سرعت چرخش درونی سیاره‌است. چرخش تند مشتری مایه برآمدگی در بخش استوا و پخی در قطب‌هایش می‌شود. قطر استوایی مشتری ۷ درصد بیشتر از قطر آن در راستای قطب‌هاست.

مشتری از هر سیارهٔ دیگری در منظومهٔ شمسی سنگین‌تر است. جرم آن ۳۱۸ بار بیشتر از زمین است؛ ولی با این جرم زیاد، کم و بیش دارای چگالی کمی است. میانگین چگالی آن ۱٫۳ گرم در سانتی‌متر مکعب است که اندکی از چگالی آب بیشتر است. چگالی مشتری در حدود یک‌چهارم چگالی زمین است؛ زیرا بیشتر سیاره از عناصر سبک هیدروژن و هلیوم ساخته شده‌است. از سوی دیگر زمین بیشتر از عناصر سنگین آهنی و سنگی ساخته شده‌است. عناصر شیمیایی سازندهٔ مشتری بیشتر از زمین همانند ستاره‌هایی چون خورشید است. شاید مشتری دارای هسته‌ای از عناصر سنگین باشد. هسته شاید ترکیبی همانند هستهٔ زمین اما ۲۰ تا ۳۰ برابر سنگین‌تر داشته باشد.

احتمالاً هستهٔ مشتری نه چندان سفت، نسبتاً رقیق و خیلی بزرگ است.^[۱۳]

نیروی گرانش در سطح سیاره ۲٫۴ برابر بیشتر از سطح زمین است؛ یعنی چیزی که روی زمین ۱۰۰ نیوتون وزن دارد، در روی مشتری وزنی برابر با ۲۴۰ نیوتون خواهد داشت.

بارزترین نمود سطح مشتری لکه سرخ بزرگ آن است که توده گاز چرخان، همانند گردباد است. در ۳ آوریل ۲۰۱۷ با اندازه‌گیری ۱۶٬۳۵۰ کیلومتر و عرض (۱۰٬۱۶۰ مایل)، لکه سرخ بزرگ قرمز مشتری ۱٫۳ برابر قطر زمین تخمین زده شد.^[۱۴]

رنگ لکه بیشتر از سرخ آجری به قهوه‌ای کمرنگ تغییر می‌کند و گاهی این لکه تماماً ناپدید می‌گردد. رنگ آن شاید برآمده از اندازه کم فسفر و گوگرد در کریستال‌های آمونیاک باشد. تندی چرخش لکه در لبه آن در حدود ۳۶۰ کیلومتر در ساعت است. این لکه در فاصله یکسانی از استوا به آرامی از شرق به غرب حرکت می‌کند. ناحیه‌ها و کمربندها و لکه بزرگ، بسیار پایدار و همانند سیستم چرخش زمین است. از زمانی که رابرت هوک در سال ۱۶۶۴ این لکه را پیدا کرد، این ویژگی‌ها تغییرات چندانی از خود نشان نداده‌اند.

دمای هوا در ابرهای بالایی مشتری در حدود ۱۴۵- درجهٔ سلسیوس است. اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهند که دمای مشتری با افزایش ژرفا در زیر ابرها افزایش می‌یابد. دمای هوا در سطحی که فشار اتمسفر ۱۰ برابر زمین است، به ۲۱ درجهٔ سانتی‌گراد می‌رسد.

دانشمندان می‌اندیشند که اگر مشتری دارای گونه‌ای از حیات باشد، حیات در این سطح پا خواهد گرفت. چنین حیاتی در گاز خواهد بود؛ زیرا در این سطح هیچ بخش جامدی وجود ندارد. دانشمندان تا کنون هیچ گواهی از حیات بر روی مشتری نیافته‌اند. نزدیک مرکز سیاره دما بسیار بیشتر است. دمای هسته در حدود ۲۴ هزار درجه، یعنی داغ‌تر از سطح خورشید است. ستاره‌شناسان بر این باورند که خورشید، سیارات و دیگر جرم‌های منظومهٔ شمسی از چرخش ابرهایی از گاز و غبار پا گرفته‌اند. گرانش گازی و ذرات غبار آن‌ها را به صورت ابرهای ستبر گوی مانند از مواد درآورد در حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش مواد به هم فشرده شدند تا اجسام بسیار منظومهٔ شمسی پدید آمدند. فشردگی مواد ایجاد گرما نمود. گرمای بسیاری هنگامی که مشتری پا گرفت ایجاد شد.

مشتری نیز همانند زمین و بیشتر سیاره‌ها، دارای میدان مغناطیسی است و مانند یک آهنربای بزرگ عمل می‌کند. در ماه مهٔ ۲۰۱۷ داده‌های بدست آمده از فضاپیمای جونو نشان دادند که قدرت میدان مغناطیسی مشتری، فراتر از برآوردهای پیشین است. شدت این میدان در نزدیک‌ترین فاصلهٔ جونو از سیاره دو برابر میزانی است که در گذشته تخمین زده می‌شد. این میدان ۱۰ بار قوی‌تر از میدان مغناطیسی زمین است.^[۱۳] برابر اندازه‌گیری‌های گرفته شده به دست فضاپیماها، (به جز لکه‌های خورشیدی و ناحیه‌های کوچکی از سطح خورشید) میدان مغناطیسی مشتری قوی‌ترین در منظومهٔ شمسی است.

مشتری، گوی غول‌پیکری آمیخته از گاز و مایع است و گمان می‌رود مقداری سطح جامد هم داشته باشد. بین ۸۸ تا ۹۲ درصد این غول سیاره از عنصر هیدروژن و ۸ تا ۱۲ درصد آن از هلیوم تشکیل شده‌است. قطر مشتری در ناحیهٔ استوا ۱۴۲٬۹۸۴ کیلومتر است و بر اساس نظریه‌های ارائه شده این بالاترین طول قطری است که یک سیارهٔ گازی می‌تواند داشته باشد. از این پس، ورود جرم بیشتر این غول سیاره را کوچک‌تر، و فشرده‌تر می‌کند. بنابر اصل ناپایداری کلوین–هلمهولتز هم‌اکنون سالانه حدود ۲ سانتی‌متر از قطر مشتری کاسته می‌شود.

اتمسفر مشتری از ۸۶ درصد هیدروژن ۱۴ درصد هلیوم و مقدار ناچیزی متان، آمونیاک، فسفین، آب، استلین، اتان، ژرمانیم و کربن مونوکسید ساخته شده‌است. درصد هیدروژن، بر پایهٔ شمار مولکول‌های موجود در اتمسفر آن است تا جرم کلی آن‌ها.

 سیاره مشتری به زمین کمک می‌کند تا از خطرات فضایی احتمالی در امان بماند. میدان گرانشی این غول گازی به قدری زیاد است که تعداد زیادی از اجرام کمربند سیارکی را در اطراف خود نگه می‌دارد و از برخورد سیارک‌های بزرگ به زمین جلوگیری می‌کند. این سیارک‌های اطراف سیاره مشتری به نام سیارک‌های تروجان شناخته می‌شوند که در دو گروه در اطراف سیاره مشتری به همراه آن به دور خورشید می‌چرخند.

البته مشتری فقط از خطر کمربند سیارکیجلوگیری نمی‌کند، بلکه بعضی از دنباله‌دارها و سیارک‌های سرگردان را نیز به دام میدان گرانشی بسیار قوی خود می‌اندازد. اگر گرانش مشتری نبود، اجرامی مثل سیارکی که - احتمالا - باعث انقراض دایناسورها شد، بیشتر به زمین برخورد می‌کرد.