ดาวพฤหัสบดี

ดาวพฤหัสบดีคือยักษ์ใหญ่แห่งระบบสุริยะ ก้อนไฮโดรเจนและฮีเลียมที่ใหญ่โตจนดาวเคราะห์ดวงอื่นทั้งหมดสามารถบรรจุอยู่ภายในได้พร้อมพื้นที่เหลือ ด้วยรัศมีราว 69,900 กิโลเมตร มันกว้างกว่าโลกถึง 11 เท่า และด้วยมวล 318 เท่าของโลก มันมีมวลมากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นทั้งหมดรวมกันกว่าสองเท่า มันไม่มีพื้นผิวแข็งให้ยืนได้เลย ลงไปผ่านเมฆที่เป็นแถบของมัน แก๊สจะยิ่งร้อนและหนาแน่นขึ้นเรื่อย ๆ จนมีพฤติกรรมเหมือนของเหลวโลหะร้อนที่นำไฟฟ้าได้ ลึกลงไปจนถึงแกนกลางเลือนรางที่ทำจากวัสดุหนักซึ่งปะปนกับไฮโดรเจนโดยรอบ

แม้จะมีขนาดมหึมา ดาวพฤหัสบดีก็เป็นดาวเคราะห์ที่หมุนเร็วที่สุดเท่าที่เรารู้จัก หนึ่งวันของมันใช้เวลาไม่ถึงสิบชั่วโมง และการหมุนอันเชี่ยวกรากนั้นเหวี่ยงเส้นศูนย์สูตรออกไปจนโป่งพองให้เห็นได้ชัด ทำให้ยักษ์ใหญ่ดวงนี้มีรูปทรงแบนเล็กน้อยคล้ายไข่แม้มองผ่านกล้องโทรทรรศน์ในสวนหลังบ้าน

โลกที่สร้างขึ้นจากสภาพอากาศ

ดาวพฤหัสบดีไม่มีเปลือกโลก ไม่มีทวีป และไม่มีมหาสมุทรน้ำ มีเพียงชั้นบรรยากาศลึกและปั่นป่วนที่เป็นไฮโดรเจนราว 90% และฮีเลียม 10% ปะปนด้วยแอมโมเนีย มีเทน และน้ำในปริมาณเล็กน้อย ใบหน้าอันคุ้นตาของมันที่เป็นแถบสีครีมและสนิมคือรูปแบบของกระแสลมกรดที่สลับกัน 'โซน' สว่างของแก๊สที่ลอยขึ้นและ 'แถบ' มืดของแก๊สที่จมลง แข่งกันไหลผ่านกันด้วยความเร็วหลายร้อยกิโลเมตรต่อชั่วโมง ในจุดที่มันเสียดสีกัน มันก่อให้เกิดพายุและกระแสวนที่อาจคงอยู่ได้นานหลายปี

ยานโคจรจูโนของนาซาซึ่งโคจรรอบดาวเคราะห์นี้มาตั้งแต่ปี 2016 พบว่าลมเหล่านี้ไม่ใช่เพียงผิวเผินบาง ๆ พวกมันดิ่งลึกลงไปราว 3,000 กิโลเมตรในชั้นในก่อนที่บรรยากาศปั่นป่วนนั้นจะเปลี่ยนไปเป็นของไหลที่นำไฟฟ้าได้ในที่สุด จูโนยังเผยให้เห็นกลุ่มพายุไซโคลนที่จัดเรียงเป็นรูปหลายเหลี่ยมทางเรขาคณิตรอบขั้วแต่ละข้าง พายุรูปห้าเหลี่ยมรอบขั้วใต้และรูปแปดเหลี่ยมรอบขั้วเหนือ รูปแบบสภาพอากาศที่ไม่มีสิ่งใดเทียบเคียงได้บนโลก

จุดแดงใหญ่

คุณสมบัติเด่นของดาวพฤหัสบดีคือจุดแดงใหญ่ พายุความดันสูงที่ใหญ่มากจนถูกเฝ้าสังเกตผ่านกล้องโทรทรรศน์อย่างต่อเนื่องมานานกว่าหนึ่งศตวรรษ มีการบันทึกจุดที่คล้ายกันไว้ในทศวรรษ 1660 แม้ว่างานวิจัยล่าสุดจะชี้ว่าพายุยุคแรกนั้นอาจเป็นพายุคนละลูกที่จางหายไปในภายหลัง มันคือแอนติไซโคลน พายุที่หมุนสวนทางกับระบบความดันต่ำของโลก ด้วยลมที่พัดวนรอบขอบของมันเร็วกว่า 400 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และจากการวัดของจูโน สูงถึงราว 680 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เครื่องมือของจูโนแสดงให้เห็นว่ารากของมันหยั่งลึกลงไปในชั้นบรรยากาศราว 300 กิโลเมตร ลึกกว่าพายุใด ๆ บนโลกมาก

จุดนี้ยังกำลังหดตัวลง เมื่อศตวรรษก่อนมันกว้างพอที่จะกลืนโลกได้สามใบเรียงกัน วันนี้มันแคบลงจนเหลือเพียงกว้างกว่าโลกใบเดียวเล็กน้อย และมีรูปทรงกลมมากขึ้น เหตุใดมันจึงหดตัว และมันคงอยู่ได้อย่างไรนานเพียงนี้โดยไม่มีมหาสมุทรหรือแผ่นดินให้ดึงพลังงานมา ยังคงเป็นหนึ่งในคำถามเปิดของดาวเคราะห์ดวงนี้

อสูรกายแม่เหล็ก

ลึกลงไปในดาวพฤหัสบดี ไฮโดรเจนถูกบีบอัดจนแรงมากจนกลายเป็นของเหลวโลหะที่นำไฟฟ้าได้ ถูกกวนด้วยการหมุนอันรวดเร็วของดาวเคราะห์ ชั้นนี้ทำหน้าที่เป็นไดนาโมมหึมาที่สร้างสนามแม่เหล็กที่แรงที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ทั้งหมด แรงกว่าสนามแม่เหล็กของโลกราวยี่สิบเท่า และกว้างใหญ่พอที่จะทอดยาวหลายล้านกิโลเมตรไปทางดวงอาทิตย์ หากมันเปล่งแสงให้มองเห็นได้ สนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีจะดูใหญ่กว่าดวงจันทร์เต็มดวงบนท้องฟ้าของเรา

สนามนั้นกักเก็บแถบรังสีที่ร้ายแรงและก่อให้เกิดแสงเหนือที่ขั้วโลกซึ่งรุนแรงกว่าแสงเหนือของโลกหลายร้อยเท่า มันยังเชื่อมโยงกับดวงจันทร์ภูเขาไฟไอโอ ซึ่งป้อนวงแหวนโดนัทของกำมะถันและออกซิเจนที่มีประจุเข้าสู่ระบบ และจุดประกายรอยเท้าแสงเหนือถาวรในชั้นบรรยากาศส่วนบนของดาวพฤหัสบดี

ระบบสุริยะจำลองของดวงจันทร์บริวาร

ดาวพฤหัสบดีปกครองดวงจันทร์บริวารอย่างน้อย 95 ดวงที่รู้จัก ตัวเลขที่ยังคงเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อการสำรวจพบวัตถุขนาดเล็กที่ถูกจับไว้ที่วงนอกมากขึ้น สี่ดวงในจำนวนนี้โดดเด่นเป็นพิเศษคือ ไอโอ ยูโรปา แกนีมีด และคัลลิสโต ดวงจันทร์กาลิเลียนที่กาลิเลโอ กาลิเลอีสังเกตเห็นผ่านกล้องโทรทรรศน์ของเขาในเดือนมกราคม 1610 การเฝ้าดูพวกมันเคลื่อนไปมารอบดาวพฤหัสบดีทำให้เขามีหลักฐานโดยตรงชิ้นแรกว่าไม่ใช่ทุกสิ่งบนท้องฟ้าที่โคจรรอบโลก

ดวงจันทร์ทั้งสี่นี้คือโลกในตัวของมันเอง ไอโอเป็นวัตถุที่มีกิจกรรมภูเขาไฟรุนแรงที่สุดในระบบสุริยะ ยูโรปาซ่อนมหาสมุทรน้ำเค็มไว้ใต้น้ำแข็งซึ่งอาจมีน้ำมากกว่าทะเลทั้งหมดของโลกรวมกัน แกนีมีดเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่มี ใหญ่กว่าดาวพุธและเป็นดวงจันทร์เพียงดวงเดียวที่มีสนามแม่เหล็กของตัวเอง และคัลลิสโตที่มืดและเต็มไปด้วยรอยแผลเป็นยังคงรักษาพื้นผิวที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เรารู้จักไว้ ดาวพฤหัสบดียังมีวงแหวนฝุ่นจาง ๆ ค้นพบโดยยานวอยเอเจอร์ในปี 1979 ที่ได้รับการหล่อเลี้ยงจากเศษซากที่หลุดออกมาจากดวงจันทร์วงในของมัน

ประวัติศาสตร์การไปเยือน

ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์วงนอกดวงแรกที่ยานอวกาศไปถึง ยานไพโอเนียร์ 10 ของนาซาบินผ่านในปี 1973 และไพโอเนียร์ 11 ในปี 1974 ยืนยันรังสีอันรุนแรงและธรรมชาติของไหลของดาวเคราะห์ ยานวอยเอเจอร์ฝาแฝดตามมาในปี 1979 ค้นพบภูเขาไฟของไอโอ เปลือกน้ำแข็งของยูโรปา และระบบวงแหวนในการบินผ่านเพียงสองครั้ง ยานกาลิเลโอกลายเป็นยานโคจรลำแรกในปี 1995 โดยปล่อยยานสำรวจลงไปในเมฆโดยตรงและศึกษาดวงจันทร์บริวารเป็นเวลาแปดปี

จูโนมาถึงในวันที่ 4 กรกฎาคม 2016 ด้วยวงโคจรขั้วโลกวนเป็นวงเพื่อดำดิ่งใต้แถบรังสีและสำรวจภายใน แรงโน้มถ่วง และสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ ภารกิจของมันได้รับการขยายเวลาเพื่อสำรวจดวงจันทร์กาลิเลียนอย่างใกล้ชิดในเวลาต่อมา บทต่อไปกำลังดำเนินอยู่แล้ว ยานอวกาศ JUICE ขององค์การอวกาศยุโรปที่ปล่อยขึ้นในปี 2023 กำลังมุ่งหน้าสู่ดาวพฤหัสบดีเพื่อมุ่งเน้นดวงจันทร์น้ำแข็งที่มีมหาสมุทรของมัน ควบคู่ไปกับยานยูโรปาคลิปเปอร์ของนาซาที่ปล่อยขึ้นในปี 2024

วิธีค้นหาดาวพฤหัสบดี

ดาวพฤหัสบดีเป็นหนึ่งในวัตถุที่ง่ายที่สุดในการค้นหาด้วยตาเปล่า จุดแสงสีขาวครีมที่สุกใสและนิ่งซึ่งส่องแสงกลบดาวฤกษ์ทุกดวงและมักแพ้เพียงดวงจันทร์และดาวศุกร์เท่านั้น มันเข้าสู่ตำแหน่งตรงข้ามดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นช่วงที่สว่างที่สุดและใกล้ที่สุด ทุกราว 13 เดือน เมื่อมันขึ้นในช่วงพระอาทิตย์ตกและส่องแสงตลอดคืน แม้กล้องส่องทางไกลธรรมดาก็จะเผยให้เห็นดวงจันทร์กาลิเลียนทั้งสี่เรียงกันเป็นแถวข้างมัน ซึ่งจัดเรียงใหม่อย่างเห็นได้ชัดในแต่ละคืน กล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กจะเพิ่มแถบเมฆมืดและ เมื่อหันเข้าหาเรา จุดแดงใหญ่เข้าไปด้วย