كوكب المشتري هو أكبر كوكب في المجموعة الشمسية وخامس كوكب من الشمس. يمتلك عملاق الغاز تاريخًا طويلًا وغنيًا من العلماء المفاجئين.
سمي على اسم نوع الآلهة في الأساطير الرومانية، “ملك الكواكب” هو لغز عاصف يكتنفه السحب الملونة. العاصفة الأبرز والأكثر شهرة، البقعة الحمراء العظيمة، يبلغ عرضها ضعف عرض الأرض.
ساعد كوكب المشتري في إحداث ثورة في الطريقة التي رأينا بها الكون – ومكاننا فيه – في عام 1610 عندما اكتشف جاليليو أقمار المشتري الأربعة الكبيرة: أيو ويوروبا وجانيميد وكاليستو.
كانت هذه الملاحظات هي المرة الأولى التي شوهدت فيها الأجرام السماوية تدور حول جسم آخر غير الأرض ودعمت وجهة النظر الكوبرنيكية القائلة بأن الأرض لم تكن مركز الكون.
ما هو حجم المشتري؟
كوكب المشتري هو أكثر من ضعف كتلة جميع الكواكب الأخرى مجتمعة، وفقًا لوكالة ناسا. يمكن أن يحتوي حجم المشتري الهائل على أكثر من 1300 كوكب أرضي.
إذا كان كوكب المشتري بحجم كرة السلة، فستكون الأرض بحجم حبة العنب. ربما كان كوكب المشتري هو أول كوكب يتشكل في النظام الشمسي، ويتكون من غازات متبقية من تشكل الشمس.
إذا كان الكوكب أكبر بنحو 80 مرة أثناء تطوره، لكان في الواقع قد أصبح نجمًا بحد ذاته، وفقًا لوكالة ناسا.
كم يبعد المشتري عن الشمس؟
في المتوسط ، يدور كوكب المشتري على بعد 778.412.020 كيلومترًا من الشمس. وهذا يزيد بمقدار 5 مرات عن متوسط مسافة الأرض عن الشمس.
بيئة كوكب المشتري.
الغلاف الجوي للمشتري يشبه الغلاف الجوي للشمس، ويتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم. طبقة غنية بالهيليوم من الهيدروجين المعدني السائل تغلف قلبًا “غامضًا” أو مذابًا جزئيًا في مركز الكوكب.
يتم إنشاء النطاقات المظلمة والضوء الملونة التي تحيط بالمشتري بواسطة رياح شرقية-غربية قوية في الغلاف الجوي العلوي للكوكب وتنتقل بسرعة تزيد عن 539 كم / ساعة.
كما تتكون السحب البيضاء في مناطق الضوء من بلورات الأمونيا المجمدة، بينما توجد السحب الداكنة المكونة من مواد كيميائية أخرى في الأحزمة المظلمة. في أعمق المستويات المرئية توجد غيوم زرقاء. بعيدًا عن كونها ثابتة، تتغير خطوط السحب بمرور الوقت.
داخل الغلاف الجوي، قد يملأ المطر الماسي السماء، ويختفي في أعماق الغلاف الجوي نواة كثيفة ذات تكوين غير معروف.
الحقل المغناطيسي العملاق للمشتري هو الأقوى بين جميع الكواكب في النظام الشمسي، بقوة تقارب 20 ألف ضعف قوة الأرض.
يحبس المجال المغناطيسي الإلكترونات وغيرها من الجسيمات المشحونة كهربائيًا في حزام مكثف ينفجر بانتظام أقمار الكوكب وحلقاته بإشعاع أكثر من 1000 مرة من المستوى المميت للإنسان. الإشعاع شديد بما يكفي لإتلاف حتى المركبات الفضائية المحمية بشدة، مثل مسبار جاليليو التابع لناسا.
ينتفخ الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري بحوالي مليون إلى 3 ملايين كيلومتر باتجاه الشمس. ويتناقص التدريجي إلى ذيل يمتد أكثر من مليار كيلومتر خلف الكوكب الضخم.
التقطت كاميرا تعقب النجوم على متن مركبة الفضاء جونو التابعة لوكالة ناسا صورة لحلقات كوكب المشتري الباهتة في 27 أغسطس 2016 ، خلال أول اقتراب لجمع البيانات من المسبار عن قرب للكوكب العملاق.
إنه أول مشهد على الإطلاق لحلقات الكوكب من داخلها. النجم اللامع فوق الحلقة الرئيسية هو منكب الجوزاء، ويمكن رؤية حزام أوريون في أسفل اليمين.
إقرأ أيضاً… هل يوجد كائنات فضائية في هذا الكون الواسع؟ وأين يمكن أن نجدها؟
ما هي البقعة الحمراء الكبيرة؟
تعد البقعة الحمراء العظيمة واحدة من أشهر ميزات كوكب المشتري، وهي عاصفة عملاقة تشبه الإعصار استمرت أكثر من 300 عام.
تبلغ مساحة البقعة الحمراء العظيمة في أوسعها ضعف حجم الأرض تقريبًا. وتدور حافتها عكس اتجاه عقارب الساعة حول مركزها بسرعات تتراوح من 430 إلى 680 كم / ساعة.
هذا الدوران في عكس اتجاه عقارب الساعة يجعلها نوعًا من العاصفة تسمى “الإعصار المضاد”. قد يكون لون العاصفة، الذي يختلف عادةً من الأحمر القرميدي إلى البني قليلاً، من كميات صغيرة من الكبريت والفوسفور في بلورات الأمونيا في سحب المشتري.
يتقلص معدل دورانها لبعض الوقت، على الرغم من أن المعدل قد يتباطأ في السنوات الأخيرة. كوكب المشتري لديه العديد من العواصف الأخرى أيضًا.
وفقًا لبيانات عام 2022 من جونو، فإن الأعاصير القطبية العملاقة لكوكب المشتري مدفوعة بالحمل الحراري أو ارتفاع الحرارة من ارتفاعات منخفضة إلى الغلاف الجوي الأعلى، على غرار الطريقة التي تعمل بها دوامات المحيط على الأرض.
إقرأ أيضاً… ما هو السديم في الفضاء الخارجي؟
أقمار المشتري.
كوكب المشتري لديه 79 قمرًا معروفًا محيرًا للعقل. تم تسميته في الغالب على اسم البارامور وأحفاد الإله الروماني الذي يحمل نفس الاسم.
كما اكتشف جاليليو جاليلي أكبر أربعة أقمار للمشتري تسمى Io و Europa و Ganymede و Callisto، ولذا يطلق عليها أحيانًا أقمار جاليليو.
جانيميد هو أكبر قمر في نظامنا الشمسي، وهو أكبر من بلوتو وعطارد. وهو أيضًا القمر الوحيد المعروف بامتلاكه مجال مغناطيسي خاص به، والذي تم التقاط مهمة جونو التابعة لوكالة ناسا بصوته المخيف في عام 2021.
يحتوي القمر على محيط واحد على الأقل بين طبقات الجليد، على الرغم من أنه وفقًا لدراسة عام 2014 من مجلة Planetary and Space Science، قد تحتوي على عدة طبقات من الجليد والماء مكدسة فوق بعضها البعض، جنبًا إلى جنب مع بخار الماء الجوي الذي تم رصده لأول مرة في عام 2021.
سيكون جانيميد الهدف الرئيسي للمركبة الفضائية الأوروبية Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) المقرر إطلاقها في عام 2023 والوصول إليها في نظام كوكب المشتري في عام 2030.
قمر آيو هو الجسم الأكثر نشاطًا بركانيًا في نظامنا الشمسي. بينما يدور آيو حول المشتري، تسبب الجاذبية الهائلة للكوكب حدوث “مد وجزر” في سطح أيو الصلب الذي يرتفع 100 متر ويولد حرارة كافية لتحفيز النشاط البركاني.
تطلق هذه البراكين أكثر من طن واحد من المواد كل ثانية في الفضاء حول القمر، مما يساعد على تكوين موجات راديو غريبة من كوكب المشتري. يعطي الكبريت الذي تنفثه البراكين آيو مظهرًا أصفر برتقاليًا منقوشًا.
تتكون قشرة القمر المسمى أوروبا المتجمدة في الغالب من جليد مائي. وقد تخفي محيطًا سائلًا يحتوي على ضعف كمية المياه الموجودة في محيطات الأرض.
يتدفق بعض هذا السائل من القطب الجنوبي لأوروبا في أعمدة متفرقة، وفي عام 2021 رصد تلسكوب هابل الفضائي المزيد من بخار الماء فوق سطح قمر أوروبا. في عام 2021 أيضًا، تم تصوير القطب الشمالي لأوروبا لأول مرة، وأثار اكتشاف البراكين تحت الماء الآمال في أن يوروبا يمكن أن يكون مضيافًا للحياة.
يمتلك قمر كاليستو أدنى انعكاسية، أو بياض، من أقمار غاليليو الأربعة. يشير هذا إلى أن سطحه قد يتكون من صخور داكنة عديمة اللون. وفقًا لوكالة ناسا، كان يُعتبر سابقًا نظيرًا مملًا لأقمار غاليليو الأخرى، وقد يخفي سطح كاليستو المليء بالفوهات محيطًا سريًا.
حلقات المشتري.
كانت الحلقات الخافتة الثلاث لكوكب المشتري مفاجأة عندما اكتشفتها مركبة الفضاء فوييجر 1 التابعة لناسا حول خط الاستواء في عام 1979.
وهي أكثر هشاشة من حلقات زحل الملونة والمكتنزة. وتتكون حلقات المشتري من تيارات مستمرة من جزيئات الغبار المنبعثة من بعض أقمار الكوكب.
الحلقة الرئيسية مسطحة. يبلغ سمكها حوالي 30 كم وعرضها أكثر من 6400 كم. كما أن الحلقة الداخلية على شكل دونات (وتسمى أيضًا “الحلقة الحلقيّة”)، والتي تسمى الهالة، يبلغ سمكها أكثر من 20000 كم.
الهالة ناتجة عن قوى كهرومغناطيسية تدفع الحبيبات بعيدًا عن مستوى الحلقة الرئيسية. تتكون كل من الحلقة الرئيسية والهالة من جزيئات صغيرة ومظلمة من الغبار.
الحلقة الثالثة، والمعروفة باسم الحلقة gossamer بسبب شفافيتها، هي في الواقع ثلاث حلقات من الحطام المجهري من ثلاثة من أقمار المشتري: Amalthea و Thebe و Adrastea.
ومن المحتمل أن تكون حلقة جوسامر مكونة من جزيئات غبار بنفس حجم الجسيمات الموجودة في دخان السجائر. وتمتد إلى حافة خارجية تبلغ حوالي 129.000 كم من مركز الكوكب والداخل إلى حوالي 30000 كم.
كما قد تكون التموجات في حلقات كل من كوكب المشتري وزحل علامات على اصطدام المذنبات والكويكبات.
إقرأ أيضاً… ما هي محطة الفضاء الدولية ؟
استكشاف كوكب المشتري.
وصلت مهمة جونو التابعة لوكالة ناسا إلى كوكب المشتري في عام 2016 بعمر مقصود يبلغ حوالي 20 شهرًا في المدار. ولكن اعتبارًا من عام 2022 تستمر في إعادة الصور الجميلة والصوت والبيانات الأخرى، مع تمديد مهمتها حتى عام 2025.
تاريخيًا، قامت سبع بعثات بالطيران بواسطة كوكب المشتري – بايونير 10، بايونير 11، فوييجر 1، فوييجر 2، يوليسيس، كاسيني ونيو هورايزونز. دارت مهمتان فقط – جاليليو وجونو التابعان لوكالة ناسا – حول الكوكب.
كشف بايونير 10 عن مدى خطورة الحزام الإشعاعي للمشتري، بينما قدم بايونير 11 بيانات عن البقعة الحمراء العظيمة وصورًا عن قرب للمناطق القطبية للمشتري.
ساعد فويجرز 1 و 2 علماء الفلك في إنشاء الخرائط التفصيلية الأولى للأقمار الصناعية. واكتشفوا حلقات كوكب المشتري، وكشفوا عن براكين كبريتية على آيو، واكتشفوا برقًا في سحب المشتري.
اكتشف أوليسيس أن للرياح الشمسية تأثير أكبر بكثير على الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري مما كان يعتقده العلماء سابقًا. كما التقطت نيو هورايزونز صورًا عن قرب للمشتري وأكبر أقماره.
وصلت أول مركبة مدارية لكوكب المشتري، جاليليو، في عام 1995 وسرعان ما أرسل مسبارًا يغرق باتجاه المشتري. وقام بأول قياسات مباشرة للغلاف الجوي للكوكب وقياس كمية الماء والمواد الكيميائية الأخرى هناك.
ثم أمضت المركبة الفضائية الرئيسية ثماني سنوات في دراسة النظام. عندما نفد وقود جاليليو نفسه، تحطمت المركبة الفضائية عمدًا في كوكب المشتري لتجنب أي خطر من نقل التلوث من الأرض إلى أوروبا، والتي قد يكون لها محيط تحت سطحه قادر على دعم الحياة.
ماذا عن الآن؟
الآن، يدرس مسبار جونو كوكب المشتري من مدار قطبي جزئيًا لمعرفة كيفية تشكله وبقية النظام الشمسي. كما يأمل الباحثون أن تسلط المهمة الضوء أيضًا على كيفية تطور أنظمة الكواكب الغريبة.
وفقًا لبيانات جونو، قد تكون نواة كوكب المشتري أكبر مما توقعه العلماء، بينما تمتد خطوط وعواصف المشتري من أعلى الغلاف الجوي إلى أعماق الكوكب.
في نظرة عامة لوكالة ناسا عام 2021 لأكبر ضربات جونو، تضمنت الوكالة أيضًا مراقبة البرق على كوكب المشتري. كما تضمنت اكتشاف الماء في الغلاف الجوي وقياس الحقول المغناطيسية أقوى بعشر مرات من أي حقل موجود على الأرض.
على الرغم من عدم وجود مهمات مخصصة للمشتري نفسه قيد العمل، فإن مركبتين فضائيتين مستقبليتين ستدرسان أقمار المشتري. Europa Clipper التابعة لناسا (والتي سيتم إطلاقها في منتصف عام 2020). ومستكشف Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية والذي سيتم إطلاقه في عام 2023 والوصول إلى نظام كوكب المشتري في عام 2030 لدراسة جانيميد وكاليستو ويوروبا.
يقول الباحثون أن عملاق الغاز سيكون أيضًا “ميدان اختبار” لتلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). كما يتوق العلماء لاستكشاف كوكب المشتري خلال السنة الأولى من الملاحظات العلمية للتلسكوب القوي.
مع تعيين أنظار ويب لاستكشاف كوكب المشتري وأقماره، يشعر العلماء بالحماس لفهم بعض أعظم ألغاز كوكب المشتري. مثل كيف تتشكل مثل هذه العاصفة الهائلة – البقعة الحمراء العظيمة – في الغلاف الجوي المضطرب أو كيف يمكن أن تؤوي أكبر أقماره محيطات من كوكب المشتري.
كيف شكّل المشتري نظامنا الشمسي؟
باعتباره أضخم جسم في النظام الشمسي بعد الشمس، ساعد كوكب المشتري في تشكيل مصير جيراننا في الفضاء بفضل جاذبيته الهائلة.
تم العثور على جاذبية المشتري المسؤولة عن ابعاد نبتون وأورانوس (جنبًا إلى جنب مع مجموعة من الأجسام الأصغر مثل الكويكبات) بعيدًا عن الشمس.
أسس هذا الاكتشاف نظرية “علم الأنساب الكوكبي” تسمى نموذج نيس، والتي سميت على اسم المدينة الفرنسية التي تم تطويرها فيها. كما أنه وفقًا لنموذج نيس، كان كوكب المشتري وغيره من عمالقة الغاز مسؤولين أيضًا عن القصف الثقيل المتأخر. وهي فترة من الزمن كان فيها كوكب الأرض الشاب وزملائه القريبين مليئًا بالحطام.
في الوقت الحاضر، قد يساعد المشتري في منع الكويكبات والمذنبات من قصف الأرض، وحماية الكواكب الداخلية من خلال العمل كـ “مكنسة كهربائية للنظام الشمسي.
يمكن لجاذبيته الهائلة أن تمتص الأجسام الصغيرة وتمتصها. كما هو الحال مع الاصطدام المذهل لكوكب المشتري والمذنب شوميكر ليفي 9 عام 1994. أو تدفعها خارج النظام الشمسي تمامًا.
لكن هذه الجاذبية نفسها لا تزال قادرة على تسريع بعض هذه الأجسام نحو الكواكب الداخلية أيضًا، لذا فهي نعمة مختلطة.
إقرأ أيضاً… لماذا يكون شكل النجوم كروي؟
هل يمكن أن تكون هناك حياة على المشتري؟
يزداد الغلاف الجوي للمشتري أكثر دفئًا مع العمق، حيث يصل إلى درجة حرارة الغرفة، أو 21 درجة مئوية. على ارتفاع حيث يكون الضغط الجوي أكبر بنحو 10 أضعاف مما هو عليه على الأرض.
يعتقد العلماء أنه إذا كان للمشتري أي شكل من أشكال الحياة، فيجب أن يكون محمولا في الهواء عند هذا المستوى.
من الناحية النظرية، وجدت دراسة أجريت عام 2021 أن هناك ما يكفي من الماء لدعم بعض الحياة. ومع ذلك، لم يجد الباحثون أي دليل على وجود حياة على كوكب المشتري.
أقمار المشتري قصة مختلفة: يمكن أن يستضيف قمر أوروبا على وجه الخصوص محيطًا مخفيًا محميًا من الإشعاع، وقد تطفو الحياة البحرية في مكان ما في تلك المياه الغريبة.
