فهرس المحتويات
- نظرة عامة على كوكب المشتري
- مدار ودوران الكوكب
- بنية كوكب المشتري
- الغلاف الجوي
- المناطق والأحزمة
- البقعة الحمراء العظيمة
- التركيب الداخلي
- أقمار كوكب المشتري
- حلقات المشتري
- تاريخ تكون كوكب المشتري
- أهمية المشتري في النظام الشمسي
نظرة عامة على كوكب المشتري
يُعتبر كوكب المشتري (Jupiter) خامس كواكب مجموعتنا الشمسية بعدًا عن الشمس، بمتوسط مسافة تبلغ 5.2 وحدة فلكية (AU)، أي ما يعادل 778,340,821 كيلومترًا. تُعادل هذه المسافة خمسة أضعاف المسافة بين الشمس والأرض. يتميز المشتري بأنه أكبر كواكب المجموعة الشمسية، إذ يفوق حجمه مجموع أحجام جميع الكواكب الأخرى مجتمعة. يبلغ قطره عند خط الاستواء حوالي 143 ألف كيلومتر. تستغرق دورة المشتري الكاملة حول الشمس 12 عامًا أرضيًا. سُمي هذا الكوكب تيمناً بجوبيتر، ملك الآلهة في الميثولوجيا الرومانية. يُحيط به العديد من الحلقات، وله 79 قمرًا معروفًا. يدور المشتري حول محوره بسرعة تفوق سرعة دوران الأرض، حيث يكمل دورة واحدة في حوالي 10 ساعات. يُعدّ من ألمع الأجرام السماوية، يتفوق عليه في السطوع فقط قمر الأرض وكوكب الزهرة، وأحيانًا المريخ. يُشبه تكوينه النجوم أكثر من الكواكب، فلو زاد حجمه 80 ضعفًا، لكان نجمًا وليس كوكبًا.
مدار ودوران عملاق الغاز
يكمل كوكب المشتري دورانه حول الشمس مرة كل 4333 يومًا أرضيًا (أي ما يعادل 12 سنة أرضية). مداره قريب من الاستقامة، حيث يميل خط استوائه بمقدار ثلاث درجات فقط عن مستوى مداره حول الشمس. يدور بسرعة هائلة حول محوره، مكملاً دورة كل 10 ساعات تقريبًا. بسبب هذه السرعة، يُعد يوم المشتري أقصر يوم بين كواكب المجموعة الشمسية.
بنية الكوكب العملاق
الغلاف الجوي
تصل درجات الحرارة بالقرب من مركز المشتري إلى 24 ألف درجة مئوية، أعلى من درجة حرارة سطح الشمس. لكنها تنخفض بشكل كبير في طبقات الغيوم العليا إلى 145 درجة مئوية تحت الصفر. يحيط بالمشتري مجال مغناطيسي هائل، أقوى بـ20 ألف مرة من مجال الأرض. ينشأ هذا المجال من التيارات الكهربائية الناتجة عن الدوران السريع للكوكب. يحتوي هذا المجال على جسيمات مشحونة وإشعاعات، بالإضافة إلى أقمار المشتري وحلقاته. يتكون الغلاف الجوي من الهيدروجين والهيليوم، بالإضافة إلى كميات صغيرة من الماء، الميثان، وثاني أكسيد الكربون. يوجد الهيدروجين المعدني في الطبقات الداخلية، وهو موصل للكهرباء. يحتوي الغلاف الجوي على ثلاث طبقات من الغيوم: هيدروكلوريد الأمونيوم، جليد الأمونيا، ومزيج من جليد الماء.
المناطق والأحزمة
تتكون الغيوم المرئية على المشتري من غاز الأمونيا، وقد يوجد بخار الماء في الأعماق. تتوزع الغيوم في مناطق (بيضاء) وأحزمة (معتمة). ينتج هذا التوزيع عن الدوران السريع، الذي يسبب تيارات رياح قوية تهب شرقًا أو غربًا. تدور أعاصير المناطق والأحزمة في اتجاهات معاكسة: المناطق تدور مع عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي، وعكسها في الجنوبي، بينما الأحزمة تدور بعكس ذلك.
البقعة الحمراء العظيمة
البقعة الحمراء العظيمة (Great Red Spot) هي عاصفة عملاقة لوحظت منذ أكثر من ثلاثة قرون. حجمها يفوق حجم الأرض بثلاث مرات. يُعتقد أنها أقدم وأكبر عواصف الكواكب. في عام 1880، كان طولها 39,000 كيلومتر، لكنه انخفض الآن إلى حوالي 17,000 كيلومتر.
التركيب الداخلي
يُعتقد أن المشتري يحتوي على نواة كثيفة محاطة بطبقة من الهيدروجين والهيليوم، وبعض العناصر الثقيلة. تشير بعض الدراسات إلى أن العناصر الثقيلة بين الغلاف الخارجي والداخلي للهيدروجين المعدني تكون منفصلة.
أقمار كوكب المشتري
يملك كوكب المشتري 79 قمرًا معروفًا، 53 منها بأسماء معروفة، و 14 قمرًا تم اكتشافها مؤخرًا. أشهرها الأقمار الغاليلية الأربعة (اكتشفها غاليليو غاليلي في 1610):
| القمر | القطر (كيلومتر) | الوصف |
|---|---|---|
| غانيميد | 5,262 | أكبر أقمار المجموعة الشمسية، أكبر من عطارد، قمر جليدي ذو غلاف جوي رقيق. |
| كاليستو | 4,800 | ثاني أكبر أقمار المشتري، سطحه محفور، قمر جليدي ذو غلاف جوي رقيق. |
| آيو | 3,630 | سطحه بركاني نشط، غني بالحديد والكبريت، يؤثر على المجال المغناطيسي للمشتري. |
| أوروبا | 3,138 | يُعتقد بوجود محيط سائل تحت سطحه الجليدي، مما يجعله مرشحًا محتملًا للحياة. |
حلقات كوكب المشتري
يملك المشتري حلقات لا تُرى بسهولة من الأرض. اكتشفتها مركبة فوييجر 1 عام 1979. هذه الحلقات معتمة، وتتكون من غبار ناتج عن اصطدام الشهب بالأقمار الداخلية الصغيرة. تتكون من ثلاثة أجزاء رئيسية: حلقة الهالة، الحلقة الرئيسية، وحلقة غوسامير (مكونة من جزأين: أماليثيا غوسامير و ثيبي غوسامير).
تاريخ تكون كوكب المشتري
تشير النظريات القديمة إلى تكون المشتري من تكاثف السديم الشمسي البدائي. لكن هذه النظرية واجهت بعض التحديات بسبب اختلاف نسب العناصر بين المشتري والشمس. تشير النظريات الحديثة إلى أن المشتري بدأ بنواة صلبة، ثم تكون غلافه الجوي من خلال جذب الغازات من السديم الشمسي. أدت زيادة كتلة النواة إلى جذب المزيد من الغازات، مكونة الغلاف الجوي الحالي المختلط بالعناصر الثقيلة.
أهمية كوكب المشتري في النظام الشمسي
يؤثر المشتري بشكل كبير على مدارات الكواكب، وخاصة الأرض، بسبب كتلته الضخمة. كما أنه يُغير مدارات الأجسام الصغيرة الداخلة إلى النظام الشمسي، إما بتدميرها أو إبعادها. يلعب دورًا مهمًا في حماية الأرض من اصطدام الأجرام السماوية، مثلما حدث عام 1994 مع مذنب شوميكر-ليفي.