كوكب المشتري
يُعد كوكب المُشتري (بالإنجليزية: Jupiter) خامس كواكب المجموعة الشمسية بُعدًا عن الشمس؛ إذ يبلغ متوسط المسافة بينه وبين الشمس 5.2 وحدة فلكية (AU) أي ما يعادل 778,340,821كم، وهذه المسافة تُمثل 5 أضعاف المسافة بين الشمس وكوكب الأرض.
كما أنه أكبر الكواكب على الإطلاق؛ فحجمه وحده أكبر من حجم جميع الكواكب مُجتمعة، إذ يبلغ قطره عند منطقة خط الاستواء الخاصة به ما يُقارب 143 ألف كيلو متر، وتجدر الإشارة إلى أن المُشتري يدور حول الشمس في فترة زمنية كبيرة جدًا؛ حيث إن دورة واحدة لكوكب المُشتري حول الشمس تستغرق 12 سنة أرضية لإتمامها.
سُمي المُشتري باسم جوبيتر تيُمنًا بملك الآلهة في الأساطير الرومانية القديمة، وللمُشتري العديد من الحلقات التي تُحيط به كما أن مداره يحتوي على 79 قمرًا تابعًا له، ويدور المُشتري حول نفسه بسرعة مُضاعفة لسرعة دوران كوكب الأرض تقريبًا؛ حيث يستطيع إتمام دورة واحدة حول نفسه كل 10 ساعات تقريبًا.
ويُعتبر كوكب المُشتري من أكثر الأجرام السماوية سطوعًا في الفضاء، فيسبقه بذلك قمر الأرض وكوكب الزهرة وفي بعض الأحيان كوكب المريخ، ويعتبره البعض ثاني أكثر الكواكب سطوعًا بعد كوكب الزُهرة، ويُعتبر كوكب المُشتري أقرب في تكوينه إلى النجوم من الكواكب ، إذ إنه لو كان أكبر من حجمه الحالي بـ80 ضعفًا، فإنه كان سيُعد نجمًا وليس كوكبًا.
مدار ودوران كوكب المشتري
يقوم كوكب المُشتري بالدوران حول الشمس مرة واحدة كل 4,333 يومًا من أيام الأرض، وهو ما يُعادل 12 عامًا أرضيًا، ويكون هذا الدوران بشكل مُستقيم تقريبًا، حيث إن خط استواء هذا الكوكب يميل بمقدار ثلاث درجات فقط عن الشمس.
ويدور المُشتري حول نفسه بسرعة كبيرة تصل إلى مرة واحدة كل 10 ساعات، ونظرًا لهذه السرعة الكبيرة في دوران الكوكب حول نفسه، فإن اليوم على كوكب المُشتري هو أقصر الأيام في كواكب المجموعة الشمسية بأكملها.
بنية المشتري
الغلاف الجوي لكوكب المشتري
تبلغ درجات الحرارة في كوكب المُشتري مستويات مُرتفعة جدًا في القرب من مركز الكوكب، حيث قد تصل إلى ما يُقارب 24 ألف درجة مئوية وهو ما يزيد عن درجة حرارة سطح الشمس، ولكن هذه الحرارة تنخفض بشكل كبير جدًا في الغيوم المحيطة بالكوكب، لتصل إلى نحو 145 درجة مئوية تحت الصفر.
ويُحيط بكوكب المُشتري مجال مغناطيسي ذو قوة هائلة جدًا تصل إلى نحو 20 ألف ضعف قوة المجال المغناطيسي الخاص بكوكب الأرض ، وينشأ هذا المجال المغناطيسي من خلال التيارات الكهربائية التي تنتج عن الدوران السريع للمُشتري، ويتضمن هذا المجال المغناطيسي حزمًا كبيرة من الجسيمات المشحونة والإشعاعات المُتكونة من الإلكترونات والأيونات، بالإضافة إلى أقمار المشتري وحلقاته التي توجد ضمن هذا المجال المغناطيسي القوي.
يتكون الغلاف الجوي لكوكب المُشتري من العديد من الطبقات المُختلفة التي تمتاز بكثافة أجزاءها العليا وارتفاع درجات حرارتها، ويتكون الغلاف الجوي لهذا الكوكب بشكل أساسي من الهيدروجين الجزئي والهيليوم الجزيئي، بالإضافة إلى العديد من العناصر الكيميائية الأخرى والموجودة بكميات صغيرة كالماء والميثان وثاني أكسيد الكربون.
إلى جانب الهيليوم السائل الذي يوجد في الطبقات الداخلية من الغلاف الجوي، وعند الانتقال إلى الطبقات الداخلية من الغلاف الجوي للمُشتري يوجد الهيدروجين بشكل معدني ليُصبح موصلًا للتيار الكهربائي في تلك الطبقات، ويحتوي الغلاف الجوي للمُشتري على 3 طبقات من الغيوم تتكون من هيدروكلوريد الأمونيوم، وجليد الأمونيا، ومزيج من الجليد والماء؛ الذي اكتشف العلماء وجوده بكميات أقل مما كان مُتوقع على الكوكب.
المناطق والأحزمة
يتكون كوكب المُشتري بشكلٍ عام من الغيوم والتي تتكون المرئيةُ منها من غاز الأمونيا في حين قد يوجد بخار الماء في أعماقها الداخلية، وقد يكون هذا البخار ظاهراً في الغيوم من خلال نقاط ظاهرة في الغيوم.
وتتوزع الغيوم وتتشكل في المُشتري عبر جزئين رئيسيين وهما المناطق (بالإنجليزية: Zones) وهي تلك الطبقات التي تظهر باللون الأبيض، والأحزمة (بالإنجليزية: Belts) وهي الطبقات المُعتمة والقاتمة، وتتكون المناطق والحزم نتيجة للدوران السريع لكوكب المُشتري؛ حيث يؤدي ذلك الأمر إلى نشوء تيارات قوية من الرياح الدائمة التي تهب باتجاه الشرق أو الغرب على الكوكب وتكون هذه الرياح بأقصى قوتها على الحد الفاصل بين الأحزمة والمناطق.
وتتحرك أعاصير المناطق والأحزمة باتجاه مُتعاكس ففي حين أن أعاصير المناطق تدور في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي وفي اتجاه عكس عقارب الساعة في نصفها الجنوبي، فإن أعاصير الأحزمة تتحرك بعكس حركة أعاصير المناطق.
البقعة الحمراء على كوكب المشتري
تُعتبر ما تُعرف بالبقعة الحمراء العملاقة (بالإنجليزية: Great Red Spot) أكثر الظواهر التي تُميز كوكب المُشتري، وتُعرف البقعة الحمراء بأنها عبارة عن عاصفة عملاقة وكبيرة تم ملاحظتها منذ أكثر من 3 قرون من الزمان، وتبلغ من الحجم ما يكفي لاتساع 3 أضعاف حجم الأرض فيها، ومنذ ملاحظتها وما زالت هذه العاصفة التي ينتج عنها البقعة الحمراء مُستمرة ومن دون توقف.
ويرى البعض أن البقعة الحمراء العملاقة، والتي يُشار لها بالاختصار (GRS) هي أقدم العواصف الموجودة عبر الكواكب فضلًا على أنها أكبرها، فقد أشارت بعض الدراسات العلمية التي أُجريت في العام 1880م إلى أن هذه البقعة العملاقة تمتد على طول يصل إلى 39,000 كم بين جهتي الشرق والغرب.
بينما يمتد عرضها على مسافة 12,500 كم بين جهتي الشمال والجنوب، وقد شهد طول تلك البقعة انخفاضًا منذ ذلك التاريخ حيث يصل طولها الحالي والمحصور بين جهتي الشرق والغرب إلى 17,000كم.
التركيب الداخلي لكوكب المشتري
يُعتقد أن كوكب المُشتري يحتوي على نواة كثيفة يُحيط بها غلاف الهيدروجين والهيليوم، بالإضافة إلى بعض من العناصر الثقيلة التي قد توجد بشكل بسيط في نواة الكوكب، وتتوزع بشكل مُتجانس عبر غلافه في أغلب الأحيان.
ولكن تُشير بعض الدراسات إلى أن هذه العناصر الثقيلة المحصورة بين الغلاف الخارجي الجزيئي وبين الغلاف الداخلي للهيدروجين المعدني تكون مُنفصلة وغير مُترابطة.
أقمار كوكب المشتري
يُحيط كوكب المُشتري 67 قمرًا، يوجد 53 قمرًا منها بأسماءٍ معروفة، ومنها 14 أخرى قام العلماء باكتشافها حديثًا، وقد شهد العام 2011م اكتشاف أحدث الأقمار التابعة لهذا الكوكب.
وللمُشتري 4 أقمار كبيرة تُعرف بالأقمار الغاليلية (بالإنجليزية: Galilean satellites) نسبةً إلى مُكتشفها عالِم الفلك الإيطالي غاليليو غاليلي الذي قام باكتشاف هذه الأقمار الأربعة الكبيرة الشهيرة التابعة للمُشتري وذلك في العام 1610م، ويبين الآتي الأقمار الغاليلية وبعض خصائصها:
يُعتبر قمر غانيميد (بالإنجليزية: Ganymede) أكبر الأقمار الموجودة في المجموعة الشمسية وأكبر الأقمار التابعة للمُشتري؛ حيث يبلغ قطره 5,262 كيلومتر ليكون هذا القمر أكبر من كوكب عطارد، وهو قمر جليدي ذو تضاريس مخددة وغلاف جوي رقيق جدًا.
وهو سابع أقرب الكواكب إلى كوكب المُشتري، حيث يبعد عنه مسافة تُقارب 671 ألف كيلو متر، ولهذا الكوكب غلاف مغناطيسي خاص به، وشأنه شأن الأقمار الأخرى فإن تسمية غانيميد ترجع إلى بعض الأساطير اليونانية والرومانية القديمة.
يعدُّ قمر كاليستو (بالإنجليزية: Callisto) ثاني أكبر قمر ضمن أقمار المُشتري إذ يبلغ قطره 4,800 كيلو متر، وهو ثامن أقرب الأقمار إلى المُشتري، ويمتاز هذا الكوكب بسطحه المحفور، وهو أحد الأقمار الجليدية، ويُشار إلى أن مهمة غاليليو استطاعت اكتشاف أن الغلاف الجوي لهذا القمر رقيق للغاية، وقد سمي بهذا الاسم نسبة إلى أسطورة يونانية قديمة.
يُعدّ قمر آيو (بالإنجليزية: Io) ثالث أكبر قمر ضمن أقمار كوكب المُشتري، حيث يبلغ قطره ما يزيد عن 3,630 كيلومتر، وقد تم تسميته بهذا الاسم تيمُنًا ببعض الأساطير الرومانية القديمة، ويُعتبر قمر آيو ذو تكوين مُختلف عن بقية أقمار الكوكب، حيث إنه يتكون على الأغلب من الحديد، والكبريت، وبعض المواد الصخرية، كما أنه تطور بطريقة مُختلفة عن تطور بقية الأقمار.
ويمتاز قمر آيو باحتواء سطحه على بركان نشط ظاهر ينتج عنه حمم بركانية تجعل الحياة على هذا القمر معدومة، ويبعد قمر آيو عن كوكب المشتري مسافة تزيد عن 420 ألف كيلو متر ويحتل المرتبة الخامسة من حيث أقرب الأقمار إلى الكوكب، ولقمر آيو تأثير مهم على المجال المغناطيسي الخاص بالمُشتري، حيث إن الجسيمات الموجودة في غلاف آيو تنفذ إلى الغلاف المغناطيسي لتُقوم بتشكيل سحابة دائرية مُفرغة ذات تأثير بالغ على الغلاف المغناطيسي الخاص بالكوكب.
يُعد قمر أوروبا (بالإنجليزية: Europa) رابع أكبر الأقمار التي تدور في فلك المُشتري بقطره الذي يبلغ 3,138 كيلو متر، وهو يمتاز بحجم مُماثل لحجم كوكب الأرض، ويبعد هذا القمر مسافة 670.9 كيلو متر عن المُشتري.
ويُعتبر قمر أوروبا الذي تم تسميته بذلك نسبة إلى أساطير يونانية قديمة سطحًا يُمكن أن يكون صالحاً للحياة حيث إنه قد يحتوي على المياه بشكلها السائل، وقد اكتشفت المركبة الفضائية غاليليو احتمالية وجود محيط تحت السطح الجليدي الموجود على هذا القمر.
حلقات كوكب المشتري
تدور حول كوكب المُشتري سلسلة من الحلقات التي لا يُمكن رؤيتها بسهولة من الأرض، لذا فقد تأخر اكتشاف هذه الحلقات الخاصة بالمُشتري إلى قُبيل أعوام قليلة؛ حيث قام المسبار الفضائي (Voyager 1) باكتشاف حلقات الكوكب في العام 1979م.
وتصعب رؤية هذه الحلقات كونها مُظلمة بشكل كبير، وهي تتكون من أجزاء صغيرة من الغبار الذي يأتي من الشُهب التي تقوم بضرب سطح الأقمار الداخلية الصغيرة لكوكب المُشتري، ولهذه الحلقات ثلاثة أجزاء رئيسية، حيث يُطلق على الجزء الداخلي لهذه الحلقات اسم حلقة الهالة (بالإنجليزية: Halo Ring) والتي تُشبه السحابة.
ويليها صعودًا ما يُعرف بالحلقة الرئيسية (بالإنجليزية: Main Ring) وهي حلقة ضيقة ورقيقة بشكل كبير، أما الحلقة الخارجية من حلقات المُشتري فهي تُعرف بحلقة غوسامير (بالإنجليزية: Gossamer Ring) وهي تتكون من جزأين؛ الداخلي يُعرف بأماليثيا غوسامير (بالإنجليزية: Amalthea Gossamer) والخارجي يُعرف بثيبي غوسامير (بالإنجليزية: Thebe Gossamer).
تاريخ كوكب المشتري
أشارت الفرضيات القديمة لنشوء كوكب المُشتري إلى أن الكوكب تكون نتيجة لتكاثُف السديم الشمسي البدائي ونبعت هذه الفرضية من حقيقة وجود نسبة كبيرة من الهيدروجين في الكتلة الضخمة لكوكب المُشتري.
ولكن هذه النظرية ساورها بعض الشك حيث إنه بموجبها يجب أن تكون نسب العناصر الأولية الموجودة على المُشتري مُساوية لتلك الموجودة على الشمس، وهذا ما تنفيه الأدلة التي وجدت اختلاف في نسب العناصر بين المُشتري والشمس.
وظهرت بعض النظريات الحديثة التي تناولت أصل تكوُن كوكب المُشتري والتي تُشير إلى أن الكوكب احتوى على نواة صلبة حجمها عشرة أضعاف حجم الأرض وقد تشكلت هذه النواة بشكلها الأولي نتيجة للتراكمات الجليدية، ونتيجة لتكوُن هذا اللب الخاص بالكوكب فإن غلافاً جوياً خاصاً به بدأ بالتشكُل وذلك أثناء انطلاق الغازات الكوكبية.
عقب تكوُن الغلاف الجوي للمُشتري، ومع زيادة كتلة نواة الكوكب، فإن الغلاف الجوي سيصبح قادرًا على جذب الغازات إليه من السديم الشمسي، ثم سيكون قادرًا على تكوين غلاف من الهيدروجين والهيليوم ليتشكل الغلاف الجوي الخاص بالكوكب، والذي يبدأ بالاختلاط مع الغلاف المُحيط بلب الكوكب لينتج عنه وجود عناصر ثقيلة ذات نسب حقيقة أكثر من تلك النسب التي تم مُقارنتها بالعناصر الموجودة على الشمس، وقد ظهر هذا الأمر من خلال اختبارات مطياف الكتلة في مسبار غاليليو.
أهمية كوكب المشتري في النظام الشمسي
يُعد كوكب المُشتري ذو تأثير كبير على مدارات جميع الكواكب الموجودة في النظام الشمسي بأكمله وخاصة كوكب الأرض، وذلك نظرًا للكتلة الكبيرة التي يمتلكها، كما أنه ذو تأثير على مدارات الأجسام الصغيرة التي تدخل إلى النظام الشمسي.
ويبلغ تأثير دوران المُشتري في المجموعة الشمسية حدًا كبيرًا قد يصل إلى حد تدمير الأجسام الصغيرة التي قد تصل إلى مداره، أو إنه قد يعمل على رميها بعيدًا عن النظام الشمسي بأكمله، ولكوكب المُشتري أهمية كبيرة في الحفاظ على كوكب الأرض وحمايته من التعرُض للأجرام السماوية التي قد تضرب الأرض.
ومن الأمثلة على حماية المُشتري للأرض ما حدث في العام 1994م عندما اصطدم المُشتري بمُذنب شوميكار-ليفي ليمنعه من الوصول إلى الأرض.
