سیاره مشتری - افسانه پاکرو :
در یک نگاه اجمالی، مشتری چهارمین شیء درخشان در آسمان میباشد (پس از خورشید، ماه و زهره) اگرچه گهگاه مریخ (بهرام) درخشانتر بهنظر میآید. به کمک دوربین دوچشمی بعضی قمرهای مشتری نیز قابل دیدن میباشند.
جرم مشتری ۲٫۵ بار از مجموع جرم سیارههای سامانه خورشیدی بیشتر است. جرم مشتری ۳۱۸ بار بیشتر از جرم زمین است. قطر آن ۱۱ برابر قطر زمین است.
مشتری میتواند ۱۳۰۰ زمین را درخود جای دهد. میانگین دوری آن از خورشید در حدود ۷۷۸ میلیون و ۵۰۰۰ هزار کیلومتر میباشد یعنی بیشتر از ۵ برابر دوری زمین از خورشید. ستارهشناسان با تلسکوپهای برپاشده در زمین و ماهواره هائی که در مدار زمین میگردند به بررسی مشتری میپردازند. ایالات متحده تا کنون ۶ فضاپیمای بدون سرنشین را به مشتری فرستادهاست. در ژوئیه ۱۹۹۴، هنگامی که ۲۱ تکه از دنباله دار شومیکر-لوی ۹ با اتمسفر مشتری برخورد کرد ستارهشناسان شاهد رویدادی بسیار تماشائی بودند. این برخورد برانگیزانندهٔ انفجارهای سهمناکی شد که پارهای از آنها قطری بزرگتر از قطر زمین داشتند.
ویژگی های فیزیکی این سیاره :
مشتری گوی غول پیکری آمیخته از گاز و مایع است و گمان میرود مقداری سطح جامد هم داشته باشد. این غول سیاره از مادهٔ هیدروژن بین ۸۸ تا ۹۲ درصد و هلیم ۸ تا ۱۲ درصد تشکیل شده است. قطر مشتری در ناحیهٔ استوا ۱۴۲٫۹۸۴۴ کیلومتر است و بر اساس تئوریهای 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، ولی فشرده تر میکند. بنا بر مکانیزم کلوین هلم هولتز هم اکنون سالانه حدود ۲۲ سانتیمتر از قطر خورشید کاسته میشود.
سطح سیاره از ابرهای ستبر زرد، قرمز، قهوهای و سفید رنگ پوشیده شدهاست. بخشهای روشنتر «ناحیه» و بخشهای تاریک تر «کمربند» نامیده میشوند. کمربندها و ناحیهها به موازات استوای سیاره قرار دارند. مشتری همچنین گرانش بسیار نیرومندی دارد. در سطح سیاره نسبت جرمی هیدروژن و هلیم نزدیک به ۷۱ و ۲۴ درصد و ۵۵ درصد دیگر مواد است.
جرم مشتری به تنهایی ۲٫۵ برابر جرم تمام سیارههای دیگر در سامانهٔ 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 ۱۳۲۱۱ برابر حجم زمین است ولی جرم آن تنها ۳۱۸ برابر زمین است. این نسبت، زمین را بطور قابل توجهی متراکم تر از مشتری نشان میدهد[۹] شعاع مشتری حدود یک دهم شعاع خورشید است و جرم آن ۰٫۰۰۱ برابر جرم خورشید است، بنابراین چگالی این دو با هم مشابه است.
مدار و چرخش :
هرمز در یک مدار کموبیش بیضی به دور خورشید میچرخد. هر دور نزدیک به ۱۲ سال زمینی به درازا میکشد. همچنان که سیاره به دور خورشید میگردد، به دور محور پندارین (فرضی) خود نیز میگردد. چرخش هرمز به دور خود تندتر از هر سیارهٔ دیگری در سامانهٔ خورشیدی است؛ تنها ۹۹ ساعت و ۵۶ دقیقه نیاز است تا هرمز یک بار به دور خود بچرخد. (آن را با چرخش ۲۴ ساعتهٔ زمین به دور خود بسنجید)
برای اندازهگیری تندی گردش سیارههای گازی به دور خود، دانشمندان ناگزیرند روشهای غیر مستقیم به کار برند. آنها نخست سرعت میانگین چرخش ابرهای قابل مشاهده را اندازهگیری میکنند. هرمز به اندازه ی نیاز امواج رادیویی میفرستد که به دست رادیو تلسکوپهای زمینی دریافت گردد. هم اکنون دانشمندان از اندازه ی امواج برای سنجش سرعت چرخش هرمز بهره میبرند. قدرت امواج، تحت تأثیر میدان مغناطیسی سیاره، در یک الگوی تکراری ۹ ساعت و ۵۶ دقیقهای، تغییر میکند؛ زیرا سرچشمهٔ میدان مغناطیسی، هستهٔ سیاره است. این دگرگونیها نشان دهندهٔ سرعت چرخش درونی سیارهاست. چرخش تند هرمز مایهٔ برآمدگی در بخش استوا و پخی در قطبهایش میشود. قطر استوایی هرمز ۷ درصد بیشتر از قطر آن در راستای قطبهاست.
هرمز از هر سیارهٔ دیگری در سامانهٔ خورشیدی سنگینتر است. جرم آن ۳۱۸ بار بیش تر از زمین میباشد ولی با این جرم زیاد، کم و بیش دارای چگالی کمی است. میانگین چگالی آن ۱٫۳۳ گرم در سانتیمترمکعب میباشد که اندکی از چگالی آب بیشتر است. چگالی مشتری در حدود یک چهارم چگالی زمین میباشد 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 شیمیائی سازندهٔ مشتری بیش تر از زمین همانند خورشید میباشد. شاید مشتری دارای هستهای از عناصر سنگین باشد. هسته شاید ترکیبی همانند هسته زمین اما ۲۰ تا ۳۰ برابر سنگینتر داشته باشد..
نیروی گرانش در سطح سیاره ۲٫۴ برابر بیش تر از سطح زمین میباشد. یعنی چیزی که روی زمین ۱۰۰ نیوتون وزن دارد، در روی هرمز وزنی برابر با ۲۴۰ نیوتون خواهد داشت. جو هرمز ساخته شدهاست از: ۸۶ درصد هیدروژن ۱۴ درصد هلیوم و مقدار ناچیزی متان، آمونیاک، فسفین، آب، استلین، اتان، ژرمانیم و مونو اکسید کربن. درصد هیدروژن، بر پایهٔ شمار مولکولهای موجود در جو میباشد تا جرم کلی آنها.
این سیاره از لایههای رنگی از ابرها در ارتفاعات مختلف ساخته شدهاست. مرتفعترین ابرهای سفید ازکریستالهای منجمد آمونیاک ساخته شدهاند. بخشهای تاریک تر و ابرهای کم بلندا در کمربندها جای گرفتهاند. پایینترین سطحی را که میتوان دید از ابرهای آبی رنگ ساخته شدهاست. دانشمندان امید کشف ابرهای آبدار را در ۷۰ کیلومتری سطح زیرین ابرهای آمونیاکی دارند. هر چند که تاکنون چنین سطحی پیدا نشدهاست.
دما این سیاره چه قدر می باشد :
دمای هوا در ابرهای بالائی هرمز در حدود ۱۴۵- درجه سانتیگراد میباشد. اندازهگیریها نشان میدهد که دمای مشتری با افزایش ژرفا در زیر ابرها افزایش مییابد. دمای هوا در سطحی که فشار اتمسفر ۱۰ برابر زمین میباشد، به ۲۱ درجه 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 برروی مشتری نیافتهاند. نزدیک مرکز سیاره دما بسیار بیشتر میباشد. دمای هسته در حدود ۲۴ هزار درجه، یعنی داغتر از سطح خورشید میباشد. ستارهشناسان بر این باورند که خورشید، سیارات و دیگر جرمهای سامانهٔ خورشیدی 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 سامانه خورشیدی پدید آمدند. فشردگی مواد ایجاد گرما نمود. گرمای بسیاری هنگامی که مشتری پا گرفت ایجاد شد.
هرمز نیز همانند زمین و بیشتر سیارهها، دارای میدان مغناطیسی است و مانند یک آهنربای بزرگ عمل میکند. میدان مغناطیسی هرمز ۱۴ بار نیرومندتر از زمین است. برابر اندازهگیریهای گرفته شده به دست فضاپیماها، میدان مغناطیسی مشتری زورمندترین در سامانه خورشیدی است (به جز لکههای خورشیدی و ناحیههای کوچکی از سطح خورشید). دانشمندان به طور کامل از چگونگی ایجاد میدان مغناطیسی آگاه نیستند هر چند که گمان میبرند که حرکت هیدروژن فلزی داخل هستهٔ سیاره ایجاد میدان مغناطیسی میکند. میدان مغناطیسی مشتری بسیار نیرومندتر از میدان مغناطیسی زمین میباشد زیرا هرمز بسیار بزرگتر و با تندی بیشتری به دور خود میگردد. میدان مغناطیسی مشتری الکترونها و پروتونها و دیگر ذرات دارای بار الکتریکی را در کمربند پرتوافشان (رادیواکتیو) که در پیرامون سیاره قراردارد به دام میاندازد. این ذرات بسیار نیرومندتر میباشند به گونهای که میتوانند به ابزارهای فضاپیماهایی که نزدیک سیاره شدهاند آسیب برساند. در درون ناحیهای از فضا که مغناطکره نامیده میشود میدان مغناطیسی مشتری همانند یک زره کار میکند. این زره سیاره را از بادهای خورشیدی و ذرات پر انرژی پیاپی که از خورشید میآیند پاسداری مینماید. بیشتر این ذرات الکترونها و پروتون هائی هستند که با تندی ۵۰۰ کیلومتر در ثانیه حرکت میکنند. میدان، ذرات الکتریکی باردار شده را در کمربند رادیواکتیو به دام میاندازد مرکز تله مغناطکره نزدیک قطبهای میدان مغناطیسی میباشد. در آن بخش از سیاره که از خورشید دور میباشد مغناطکره به صورت دنبالهای سترگ در فضا کشیده میشود که دنبالهٔ مگنتو نامیده میشود. درازای این دنباله ۷۰۰ میلیون کیلومتر میباشد. امواج رادیویی که از مشتری به رادیو تلسکوپهای زمینی میرسند دو نوع میباشند فورانهای انرژی و تابشهای پیدرپی. فورانهای نیرومند هنگامی رخ میدهند که آیو، نزدیکترین ماه هرمز و چهارمین آنها از میان مرکز مغناطیسی سیاره گذر مینماید. تابشهای پی در پی از سطح هرمز و همچنین ذرات پر انرژی کمربند رادیواکتیو مشتری میآیند.
در مارس ۱۹۹۳ سه ستارهشناس به نامهای یوجین شومیکر، کارولین شومیکر و دیوید اچ لوی یک دنبالهدار را نزدیک مشتری کشف نمودند. این دنبالهدار بعدها شومیکر-لوی ۹ نام گرفت. به علت جاذبه مشتری دنبالهدار به سوی مشتری کشیده شد. هنگامی که دنبالهدار کشف شد به ۲۱۱ تکه شکسته شده بود احتمالاً هنگامی که به سیاره نزدیک شده بود در اثر گرانش سیاره متلاشی شده بود محاسبهها بر مبنای مکان و سرعت دنباله دار نشان داد که در ژوئیه ۱۹۹۴ تکههای دنبالهدار با اتمسفر مشتری برخورد خواهند نمود. دانشمندان امیدوار بودند که اطلاعات زیادی از اثرات برخورد دنبالهدار و سیاره به دست بیاورند. ستارهشناسان تلسکوپهای بزرگ و مهم روی زمین را در تاریخ پیش بینی شده به سوی مشتری نشانه روی کردند.
دانشمندان همچنین هرمز را به وسیلهٔ تلسکوپ قدرتمند هابل و فضاپیمای گالیله که در راه خود به سوی مشتری بود مشاهده مینمودند. تکهها به پشت مشتری که از زمین و تلسکوپ هابل قابل مشاهده نبود برخورد نمود اما چرخش مشتری باعث میشد که بعد از نیم ساعت اثر برخورد قابل مشاهد باشد. دانشمندان حدس میزدند که بزرگترین قطعهها قطری برابر با۵/-۴۴ کیلومتر را داشته باشند.
برخورد به طور مستقیم توسط فضاپیمای گالیله که درفاصله ۲۴۰ میلیون کیلومتری سیاره قرار داشت قابل مشاهده بود اما به دلیل ریسک از کار افتادن دستگاههای فضاپیما و از دست دادن هدف اصلی مأموریت دادهها ثبت و ارسال نگردید. برخورد باعث انفجارهای عظیمی گردید احتمالاً به علت فشار و گرم شدن و پخش شدن اتمسفر گازی سیاره. اگر برخوردی اینچنینی با زمین رخ میداد در اثر گرد و غبار ناشی از ان و سرد شدن زمین احتمالاً زیست بر روی زمین از بین میرفت.
مآموریت های داده شده به این سیاره :
تاکنون چندین فضاپیمای سازمانهای فضایی آمریکا و اروپا به هرمز سفر کرده یا از کنار آن گذشتهاند:
- پایونیر ۱۰ (۱۹۷۳)
- پایونیر ۱۱ (۱۹۷۴)
- وویجر ۱ (۱۹۷۹)
- وویجر ۲ (۱۹۷۹)
- اولیس (۱۹۹۲ و ۲۰۰۴)
- گالیله (۱۹۹۵)
- کاسینی-هویگنس (۲۰۰۰)
- نیوهورایزنز (۲۰۰۷)
- جونو (۲۰۱۶)