سياره مشتري | ويژگي‌ها، قمرها، عجايب و هر آنچه بايد بدانيد

سياره‌ي مشتري كه با نام‌هاي ديگري مثل برجيس، هرمز يا ژوپيتر شناخته مي‌شود، پنجمين و بزرگ‌ترين سياره‌ي منظومه‌ي شمسي است. مشتري نقش عمده‌اي در تحول تاريخ منظومه‌ي شمسي داشته و مي‌توان گفت زمين تا اندازه‌اي بقاي خود را مديون مشتري است.

اين سياره به همراه زحل از غول‌هاي گازي هستند دو سياره‌ي ديگر اورانوس و نپتون در دسته‌ي غول‌هاي يخي منظومه‌ي شمسي قرار مي‌گيرند. مشتري تركيبي از هيدروژن و هليوم است و به دليل سرعت بالاي چرخش، شكل آن كاملاً كروي نيست. جو خارجي مشتري به چند نوار با عرض‌هاي جغرافيايي متفاوت تقسيم شده است، در نقاط برخورد اين نوارهاي جوي، طوفان‌ها و جريان‌هاي گردابي به وجود مي‌آيند. يكي از نقاط اشتراك اين نوارها لكه‌ي سرخ بزرگ معروف است؛ طوفان عظيمي كه براي اولين بار در قرن هفدهم با تلسكوپ رصد شد.

سياره‌ي مشتري داراي حلقه‌اي كمرنگ و يك مگنتوسفر قوي است. اين سياره كه پادشاه سياره‌ها هم ناميده مي‌شود، داراي ۷۹ قمر تأييدشده است. مشتري از انديشه متخصصين تعداد قمرها در رتبه‌ي دوم منظومه‌ي شمسي و پس از سياره زحل قرار مي‌گيرد (با ۸۲ قمر). معروف‌ترين قمرهاي اين سياره يك مجموعه‌ي چهارتايي معروف به قمرهاي گاليله است كه در سال ۱۶۱۰ توسط دانشمند ايتاليايي گاليلئو گاليله كشف شدند. گانيمد بزرگ‌ترين قمر مشتري و بزرگ‌ترين قمر در كل منظومه‌ي شمسي است.

فضاپيماهاي رباتيك پژوهش‌هاي زيادي روي مشتري انجام داده‌اند. از معروف‌ترين مأموريت‌هاي مشتري مي‌توان به مأموريت‌هاي وويجر و پايونير و سپس مدارپيماي گاليله اشاره كرد. در اواخر فوريه‌ي ۲۰۰۷ كاوشگر نيوهورايزنز به بازديد از مشتري پرداخت و از جاذبه‌ي اين سياره براي افزايش سرعت و قرار گرفتن در مسير پلوتو استفاده كرد. آخرين مأموريت به سمت مشتري توسط كاوشگر جونو انجام شد كه در ۴ جولاي ۲۰۱۶ در مدار اين سياره قرار گرفت.

۱. مشتري بزرگ‌ترين سياره‌ي منظومه‌ي شمسي است كه نام آن برگرفته است خداي آسمان و رعد است. اين سياره عمدتا از گاز (هيدروژن و هليوم) تشكيل شده است و هسته‌ي داخلي آن تقريباً هم‌اندازه با زمين است.

۲. سياره‌ مشتري داراي حداقل ۷۹ قمر است كه چهار قرمز بزرگ آن عبارت‌اند از: آيو، اروپا، گانيميد و كاليستو (اين قمرها به افتخار گاليله با عنوان قمرهاي گاليله هم شناخته مي‌شوند). با اينكه سياره‌ي مشتري نمي‌تواند ميزبان حيات باشد، برخي از قمرهاي آن به دليل وجود اقيانوس‌هاي زير سطح پتانسيل حيات را دارند.

۳. چرخش مشتري به دور خود از هر سياره‌ي ديگري سريع‌تر است و همين مسئله به وجود رگه‌هايي مي‌انجامد: مناطق تاريك (كمربندها) نشان‌دهنده‌ي بالا رفتن ابرها و گازها هستند؛ مناطق روشن (نواحي) نشان‌دهنده‌ي نشست كمربند هستند.

۴. سرعت چرخش مشتري در استوا سريع و در قطب‌ها آهسته است؛ بدين‌ترتيب لايه‌هاي گازي در مناطق برخورد تكانه‌ها باعث ايجاد نقاط سفيد، طوفان‌هاي مارپيچي و گرداب‌ها مي‌شود. يكي از طوفان‌هاي معروف مشتري، لكه‌ي سرخ بزرگ با ابعاد سه برابر زمين است. اين طوفان هميشگي نيست.

۵. سياره‌ي مشتري داراي چهار حلقه است. كاوشگر وويجر ۱ در سال ۱۹۷۹ اين حلقه‌ها را كشف كرد. اين حلقه‌ها بسيار كم‌رنگ هستند و برخلاف حلقه‌هاي شفاف زحل كه از يخ و سنگ تشكيل شده‌اند، از ذرات غبار ساخته شدند.

(از بالا به پائين): لكه‌ي سرخ بزرگ مشتري، آيو، اروپا، گانيميد، كاليستو

كاوشگر جونو هم در طول مأموريت خود به حقايق جذابي درباره‌ي سياره‌ي مشتري رسيده است كه به آن‌ها اشاره مي‌كنيم:

۶. جو مشتري شگفت‌انگيز است. براساس يافته‌هاي جونو اين غول گازي بسيار متلاطم‌تر از حد تصور است. آب و هواي ابر و بادي تنها در لايه‌ي فوقاني اين سياره ديده نمي‌شوند. بلكه اين بادها تا فاصله‌ي هزاران كيلومتري در اعماق مشتري هم وجود دارند. همچنين به طرز شگفت‌انگيزي، نوارهاي مشتري در نزديكي قطب‌هاي آن ناپديد مي‌شوند.

۷. براساس فرضيه‌ها ابرهاي گازي مشهور مشتري (تركيبي از آب و آمونياك) به صورت مساوي تركيب شده‌اند. بااين‌حال آمونياك كمتري در سطح وجود دارد و بيشتر آمونياك در هسته متمركز شده است.

۸. در قطب‌هاي شمال و جنوب مشتري، زنجيره‌هاي دايره‌اي از گردبادهاي عظيم در جريان است. اين طوفان‌هاي چرخان در ابعاد قاره‌هاي زمين به‌شدت متراكم هستند. طول آن‌ها به ۴۸ كيلومتر و عرض آن‌ها به صدها كيلومتر مي‌رسد.

۹. هسته‌ي جامد مشتري در مركز آن كاملاً فشرده نيست. بلكه كره‌اي متورم در ابعاد نصف قطر مشتري است. هيچ‌كس نمي‌داند دليل اين مسئله چيست اما براساس فرضيه‌ها، جرمي سنگين با مشتري برخورد كرده كه باعث شده هسته‌ي آن با ديگر گازهاي اطراف تركيب شود.

۱۰. مشتري داراي قوي‌ترين ميدان مغناطيسي در منظومه‌ي شمسي است اما جونو نشان مي‌دهد اين ميدان حتي از حد انتظار هم قوي‌تر و به سطح سياره نزديك‌تر است. همچنين قطب‌هاي شمال و جنوب مشتري شبيه نيستند.

سياره‌ي ژوپيتر يا مشتري از دوران باستان شناخته‌ شده است. اين سياره در فرهنگ‌هاي مختلف با نام‌هاي متعددي مثل ژوپيتر (فرهنگ رومي)، برجيس، اورمزد و زاوش هم شناخته مي‌شود. مشتري در آسمان شب با چشم غيرمسلح و گاهي هم هنگام روز (زماني كه نور خورشيد كم است) قابل رؤيت است. رومي‌ها اين سياره را با الهام از يكي از خدايان اسطوره‌ي روم، ژوپيتر (كه به خداي عشق هم معروف است) نام‌گذاري كردند.

بابلي‌ها مشتري را با نام خداي خود، ماردوك مي‌شناختند. آن‌ها از دوره‌ي ۱۲ ساله‌ي مشتري در كنار دايره‌البروج براي تعريف صورت‌هاي فلكي زودياك استفاده مي‌كردند. رومي‌ها مشتري را ستاره مي‌دانستند. از طرفي در يونان مشتري با نام زئوس (همتاي خداي رومي ژوپيتر) شناخته مي‌شد. يونانيان باستان اين سياره را فايتون به معني درخشنده يا ستاره‌ي مشتعل مي‌شناختند. منشأ نماد ستاره‌شناسي مشتري (تصوير ذيل) مشخص نيست؛ اما بسياري آن را نماد رعد و برق مي‌دانند و براساس گزارش‌هاي جديد اين نماد براساس خط هيروگليف مصري به معني عقاب است.

از زمان بيگ‌بنگ و آغاز جهان نزديك به ۱۳.۸ ميليارد سال و از زمان شكل‌گيري منظومه‌ي شمسي تقريباً ۴.۶ ميليارد سال مي‌گذرد. مشتري كهن‌سال‌ترين سياره‌ي منظومه‌ي شمسي است. اين سياره كه ۲.۵ برابر سنگين‌تر از بقيه‌ي سياره‌هاي منظومه‌ي شمسي است نقش مهمي در شكل‌گيري و تكامل همسايه‌هاي خود داشته است. در ۴٫۶ ميليارد سال پيش، منظومه‌ي شمسي ابري از گاز و غبار يا سحابي خورشيدي بود. جاذبه اين ماده را دچار فروپاشي كرد و شروع به چرخيدن كرد؛ خورشيد در مركز آن به وجود آمد. با شكل‌گيري خورشيد، بقيه‌ي مواد متراكم شدند. ذرات كوچك با نيروي جاذبه به يكديگر نزديك و به ذرات بزرگ‌تر تبديل شدند.

بادهاي خورشيدي عناصر سبك‌تر مثل هيدروژن و هليوم را دور كردند و مواد سنگي و سنگين در نزديكي خورشيد دنياهاي سنگي كوچك‌تري مثل زمين را ساختند. ازآنجاكه بادهاي خورشيدي تأثير كمتري روي عناصر سبك‌تر داشتندُ اين عناصر براي تشكيل غول‌هاي گازي به يكديگر پيوستند.

براساس مدل تجمع هسته (core accretion) در ابتدا هسته‌هاي سنگي سياره‌ها شكل گرفتند، سپس عناصر سبك‌تر، گوشته و پوسته‌ي سياره‌ها را تشكيل دادند. در دنياهاي سنگي، عناصر سبك‌تر جو را تشكيل دادند. مطالعه سياره‌هاي خارجي (خارج از منظومه‌ي شمسي) انديشه متخصصينيه‌ي تجمع هسته را به‌عنوان فرايند شكل‌گيري غالب تأييد مي‌كند. ستاره‌هايي كه فلز بيشتري در هسته‌ي خود دارند (اصطلاحي كه ستاره‌شناسان براي عناصري غير از هيدروژن و هليوم به كار مي‌روند) نسبت به ستاره‌هايي كه فقط از فلز ساخته شده‌اند، سياره‌هاي بزرگ‌تري در منظومه‌ي خود دارند.

فرايند تجمع هسته براي غول‌هاي گازي مثل مشتري نياز به زمان زيادي دارد. ابر ماده‌ي دور خورشيد تنها مدت كوتاهي دوام مي‌آورد؛ يا به سياره تبديل مي‌شود يا كاملاً ناپديد مي‌شود. سياره‌هاي غول‌آسا بر خلاف سياره‌هاي سنگي مثل سياره مريخ و زمين، خيلي سريع و تنها در چند ميليون سال شكل گرفتند. درنتيجه براساس يك بازه‌ي مشخص زماني حلقه‌ي گازي دور خورشيد تنها ۴ تا ۵ ميليون سال دوام آورده است.

براساس انديشه متخصصينيه‌اي نسبتاً جديد به نام ناپايداري ديسك، توده‌هاي گاز و غبار در اوايل حيات منظومه‌ي شمسي به يكديگر پيوستند. به‌ مرور زمان اين توده‌ها به سياره‌هاي بزرگ‌تر تبديل شدند. سرعت شكل‌گيري اين سياره‌ها براساس اين انديشه متخصصينيه سريع‌تر از انديشه متخصصينيه‌ي تجمع هسته است و حتي گاهي به چند هزار سال هم مي‌رسد. برخوردهاي مداوم در مشتري (درست مانند سيارات ديگر) دماي اين سياره را بالا برد. مواد متراكم به سمت مركز سوق پيدا كردند و هسته را تشكيل دادند. بعضي دانشمندان معتقدند هسته‌ي اين سياره مي‌تواند گوي جديدي از مايعات باشد؛ درحالي‌كه براساس پژوهش‌هاي ديگر، هسته‌ي مشتري يك سنگ جامد با اندازه‌ي ۱۴ الي ۱۸ برابر زمين است.

بزرگ‌ترين چالش انديشه متخصصينيه‌ي تجمع هسته، زمان آن است. براساس پژوهشي ديگر، اجرام كوچك در اندازه‌ي سنگريزه براي تشكيل سياره‌هاي بزرگ با سرعتي ۱۰۰۰ برابر بيشتر از مدل‌هاي قبلي به يكديگر پيوستند. در سال ۲۰۱۲ دو پژوهشگر به نام ميشل لمبرچت و آندرس يوهانسن از دانشگاه لاند سوئد انديشه متخصصينيه‌ي ذرات كوچك را ارائه كردند. براساس مطالعه آن‌ها سنگريزه‌هاي باقي‌مانده از فرآيندهاي شكل‌گيري (كه قبلاً بي‌اهميت تلقي مي‌شدند) مي‌توانند كليد مسئله‌ي شكل‌گيري سياره‌ها را در خود داشته باشند.

در سال ۲۰۱۱ دانشمندان از مدل انتقال بزرگ (Grand Tack) رونمايي كردند. براساس اين انديشه متخصصينيه مشتري پس از تشكيل يك مهاجرت دومرحله‌اي داشته است. مشتري دقيقاً در فاصله‌ي ۳.۵ واحد نجومي از خورشيد تشكيل شده است و پس از انتقال دومرحله‌اي در موقعيت فعلي ۵٫۲ واحد نجومي قرار گرفته است.

تصور مي‌رود مشتري در طول اين نقل و انتقالات بسياري از اجرام از جمله بعضي سياره‌هاي نسل اول منظومه‌ي شمسي را از بين برده است. بدون مشتري احتمالاً زميني هم وجود نداشت؛ اين سياره با نابود كردن دنياهاي كوچك‌تر راه را براي زمين هموارتر كرده است.

اگر جرم كل سياره‌هاي منظومه‌ي شمسي را با هم جمع كنيم، جرم مشتري بيش از دوبرابر آن‌ خواهد بود. اين غول گازي مي‌تواند ۱۳۰۰ سياره‌ي زمين را در خود جاي بدهد. درنتيجه اگر سياره‌ي مشتري را هم‌اندازه با يك توپ بسكتبال فرض كنيد، زمين هم‌اندازه با يك دانه‌ي انگور خواهد بود. اين سياره‌ي گازي همچنين ۳۱۸ برابر سنگين‌تر از زمين است. در قطر مشتري، مي‌توان ۱۱ سياره‌ي زمين را جاي داد.

سياره زمين دربرابر مشتري؛ مشتري بيش از ۱۳۰۰ زمين را در خود جاي مي‌دهد

بخش زيادي از مشتري را مواد سيال و گازي تشكيل مي‌دهند. قطر اين غول گازي به ۱۴۲,۹۸۴ كيلومتر مي‌رسد. ميانگين چگالي آن ۱۳۲۶ گرم بر سانتي‌متر مكعب است و از اين انديشه متخصصين دومين رتبه را در ميان غول‌هاي گازي دارد. بخش زيادي از مشتري از مواد گازي و مايع تشكيل شده است و مواد متراكم‌تر در لايه‌ي زيرين قرار دارند. ۸۸ تا ۹۲ درصد جو فوقاني اين سياره از هيدروژن و ۸ تا ۱۲ درصد آن از هليوم تشكيل شده است. به‌طوركلي ۷۵ درصد جرم اين سياره را هيدروژن، ۲۴ درصد آن را هليوم و يك درصد باقي‌مانده را هم عناصر ديگر تشكيل مي‌دهند.

جو مشتري شامل مقادير متان، آب، بخار، آمونياك و تركيب‌هاي سيليكوني است. ردپاهايي از كربن، اتان، هيدروژن سولفيد، نئون، اكسيژن، فسفين و سولفور هم در آن ديده مي‌شود. خارجي‌ترين لايه‌ي جو از كريستال‌هاي منجمد آمونياك تشكيل شده است. تراكم مواد در لايه‌هاي داخلي بيشتر است. كشف آب در سياره مشتري يكي از يافته‌هاي جالب سال‌هاي گذشته بود. دانشمندان با استفاده از كاوشگر جونو به شواهدي از وجود آب در سياره مشتري رسيدند كه بسيار فراتر از حد تصور آن‌ها بود.

با استفاده از اندازه‌گيري‌هاي فرابنفش و فروسرخ، مقاديري بنزن و هيدروكربن هم در اين سياره كشف شده است. براساس نتايج طيف‌سنجي، تركيب مشتري تقريباً مشابه تركيب زحل است؛ اما دو غول گازي ديگر يعني اورانوس و نپتون نسبت به مشتري هيدروژن و هليوم كمتر و يخ بيشتري دارند و ازاين‌رو، غول‌هاي يخي هم ناميده مي‌شوند.

براساس اندازه‌گيري‌هاي جاذبه‌اي در ۱۹۷۷، جرم هسته‌ي اين سياره ۱۲ تا ۴۵ مرتبه بيشتر از جرم زمين برآورد شد. هسته‌ي مشتري ۴ الي ۱۴ درصد از جرم كلي آن را تشكيل مي‌دهد. شعاع مشتري تقريباً يك‌دهم شعاع خورشيد و جرم يك‌هزارم جرم خورشيد است؛ بنابراين چگالي هر دو يكسان است. از جرم مشتري معمولاً به‌عنوان واحدي براي توصيف جرم اجرام ديگر به‌ويژه سياره‌هاي خارجي يا كوتوله‌هاي قهوه‌اي استفاده مي‌شود.

اگر مشتري ۷۵ مرتبه سنگين‌تر بود امكان گداخت هيدروژني را داشت و به يك ستاره تبديل مي‌شد؛ اين در حالي است كه شعاع كوچك‌ترين كوتوله‌ي سرخ تنها ۳ درصد بيشتري از مشتري است. بااين‌حال، مشتري نسبت به حرارت دريافتي از خورشيد، حرارت بيشتري را از خود منتشر مي‌كند.

مقدار حرارت توليدشده از مشتري برابر با كل تشعشعات خورشيدي دريافتي اين سياره است. اين فرايند باعث مي‌شود مشتري هر سال ۲ سانتي‌متر كوچك‌تر شود. درحالي‌كه در ابتداي شكل‌گيري بسيار جديد‌تر بود و قطر آن دو برابر قطر كنوني آن بوده است. براساس فرضيه‌هاي موجود، هسته‌ي مشتري سنگي است؛ اما تركيب دقيق آن هنوز ناشناخته باقي مانده است. ممكن است هسته با هيدروژن فلزي غليظي احاطه شده باشد كه ۷۸ درصد شعاع اين سياره را تشكيل مي‌دهد. قطره‌هاي باران‌مانند هليوم و نئون به سمت پائين اين لايه رسوب مي‌كنند و فراواني اين عناصر در جو فوقاني به حداقل مي‌رسد.

اين برش مدل داخلي مشتري با يك هسته‌ي سنگي را نشان مي‌دهد كه با لايه‌اي عميق از هيدروژن فلزي مايع احاطه شده است.

مانند جو خورشيد، بخش زيادي از جو مشتري از هيدروژن و هليوم تشكيل شده است. نوارهاي تاريك و روشن رنگي روي جو مشتري بر اثر بادهاي قوي شرق به غرب به وجود آمده‌اند كه با سرعت بيش از ۵۳۹ كيلومتر بر ساعت حركت مي‌كنند. ابرها در مناطق روشن تركيبي از كريستال‌هاي منجمد آمونياك هستند؛ درحالي‌كه ابرهاي نواحي تاريك‌تر از مواد شيميايي ديگري تشكيل شده‌اند. در عميق‌ترين سطح قابل رصد اين سياره ابرهاي آبي قرار دارند. نوارهاي ابري مشتري به مرور زمان تغيير مي‌كنند و در داخل جو مشتري باران‌هاي الماس مي‌بارند.

به‌سختي مي‌توان گفت جو مشتري دقيقاً از چه چيزي تشكيل شده است، چراكه ۹۰ درصد اين سياره را هيدروژن و ۱۰ درصد آن را هليوم تشكيل مي‌دهد. روي زمين تمام اين گازها جوي در انديشه متخصصين گرفته مي‌شوند؛ اما جاذبه‌ي قوي مشتري باعث مي‌شود جو اين سياره به چند لايه‌ي مجزا تبديل شود كه هركدام ويژگي‌هاي جذاب و منحصربه‌فردي دارند. برخلاف زمين، مرز واضحي بين جو مشتري و خود سياره وجود ندارد. با نفوذ بيشتر به اعماق مشتري، تراكم و دماي هيدروژن و هليوم تغيير مي‌كند و دانشمندان براساس همين تغييرات لايه‌هاي مختلف جوي مشتري را توصيف مي‌كنند. لايه‌هاي جوي مشتري شامل تروپوسفر، استراتوسفر، ترموسفر و اگزوسفر است.

ازآنجاكه مشتري فاقد سطحي يكپارچه است، دانشمندان فشار قسمت پائين جو آن را ۱۰۰ كيلو پاسكال برآورد مي‌كنند؛ جو سياره دقيقاً بالاتر از اين نقطه مشخص مي‌شود. جو مشتري هم مانند زمين با ارتفاع كاهش مي‌يابد تا زماني كه به حداقل مقدار خود برسد. حداقل مقدار جو را مي‌توان در مرز بين تروپوسفر و استراتوسفر يعني تروپوپاوس پيدا كرد (تقريباً ۵۰ كيلومتر بالاي سطح مشتري است).

استراتوسفر تا ارتفاع ۳۲۰ كيلومتر امتداد دارد و در راستاي آن فشار هم كاهش پيدا مي‌كند، با كاهش فشار دما بالا مي‌رود. در اين نقطه مرز بين استراتوسفر و ترموسفر تعريف مي‌شود. دماي ترموسفر در ارتفاع ۱۰۰۰ كيلومتري به ۷۲۶ درجه‌ي سانتي‌گراد هم مي‌رسد. تمام ابرها و طوفان‌هاي قابل مشاهده در قسمت پائين تروپوسفر مشتري قرار دادند و از آمونياك، هيدروژن سولفيد و آب تشكيل شده‌اند.

بارزترين ويژگي مشتري لكه‌ي سرخ بزرگ آن است. اين لكه يك طوفان گردبادي پايدار بزرگ‌تر از زمين است كه در زاويه‌ي ۲۲ درجه‌ي استوا قرار گرفته است كه براساس يك فرضيه از ۱۸۳۱ و براساس يك فرضيه‌ي ديگر از ۱۶۶۵ كشف شده است. اين لكه به اندازه‌اي بزرگ است كه به‌راحتي با يك تلسكوپ آماتور با گشودگي ديافراگم ۱۲ سانتي‌متر قابل مشاهده است. جهت چرخش اين طوفان گردبادي بر خلاف جهت عقربه‌هاي ساعت و بازه‌ي گردش آن ۶ روزه است. حداكثر ارتفاع اين طوفان ۸ كيلومتر بالاي نواحي ابري است.

براساس مدل‌هاي رياضي اين طوفان پايدار است و ممكن است يكي از ويژگي‌هاي پايدار اين سياره باشد. بااين‌حال اندازه‌ي اين لكه همواره كاهش يافته است. در اواخر سده‌ي ۱۸۰۰ عرض اين لكه حدود ۵۶,۳۲۷ كيلومتر برآورد شد كه چهار برابر قطر زمين است. پس از رسيدن فضاپيماي وويجر ۲ در سال ۱۹۷۹ به اين سياره، قطر اين طوفان به دو برابر عرض سياره‌ي زمين كاهش پيدا كرده بود.

مطالعه‌هاي مربوط به لكه‌ي سرخ‌رنگ مشتري نشان مي‌دهند اندازه‌ي اين لكه هنوز هم در حال كاهش است. در ۳ آوريل ۲۰۱۷ عرض اين لكه ۱۶,۳۵۰ كيلومتر برآورد شد كه ۱٫۳ برابر قطر زمين است. طولاني‌ترين طوفان زمين ۳۱ روز دوام مي‌آورد؛ اما مشتري به دليل داشتن هزاران كيلومتر اتمسفر با سرعتي بسيار بالاتر از چرخش زمين، طوفان‌هاي پايدارتري دارد.

ابعاد لكه‌ي سرخ بزرگ مشتري در طول سال‌هاي گذشته كاهش يافته است.

ميدان مغناطيسي مشتري چهارده مرتبه قوي‌تر از ميدان مغناطيسي زمين است. تصور مي‌شود اين ميدان توسط جريان‌هاي گردابي در هسته‌ي هيدروژني فلزي اين سياره به وجود آمده باشد. بعضي ويژگي‌هاي ميدان مغناطيسي مشتري بي‌نظير هستند و مانند آن در ميدان مغناطيسي زمين وجود ندارد.

آتش‌فشان‌هاي قمر آيوي مشتري مقادير زيادي سولفور دي‌اكسيد آزاد مي‌كنند، درنتيجه يك هاله‌ي گازي دورتادور مدار اين قمر شكل مي‌گيرد. اين گاز در مگنتوسفر (مغناطيس‌كره) مشتري يونيزه شده و يون‌هاي سولفور و اكسيژن آزاد مي‌شوند.

اين يون‌ها همراه با يون هيدروژن جو مشتري يك صفحه‌ي پلاسمايي را در بدنه‌ي استوايي اين سياره شكل مي‌دهند پلاسماي موجود در اين صفحه همراه با اين سياره به چرخش درمي‌آيد و منجر به تغيير شكل ميدان مغناطيسي دوقطبي به يك ديسك مغناطيسي مي‌شود. الكترون‌هاي موجود در صفحه‌ي پلاسما يك اثر راديويي قوي را ايجاد مي‌كنند كه انفجارهايي در طيف ۰.۶ تا ۳۰ مگاهرتز را توليد مي‌كند.

مگنتوسفر مشتري عامل نشر شديد مواد راديويي از بخش‌هاي قطبي اين سياره است. فعاليت‌هاي آتش‌فشاني قمر آيوي اين سياره منجر به نشر گاز در مگنتوسفر مشتري مي‌شود و هاله‌اي از ذرات را دورتادور آن به وجود مي‌آورد. با حركت آيو در اين هاله، موج‌هاي آلفون به وجود مي‌آيند. موج آلفون يك نوع موج مغناطيسي هيدروديناميك است كه در آن يون‌ها در پاسخ به يك ولتاژ مؤثر روي خطوط ميدان مغناطيسي به نوسان درمي‌آيند. اين موج‌ها حامل مواد يوني در مناطق قطبي مشتري هستند.

ميانگين فاصله‌ي بين مشتري و خورشيد ۷۷۸ ميليون كيلومتر (تقريباً ۵.۲ برابر بيشتر از فاصله‌ي بين زمين و خورشيد است) و هر ۱۱٫۸۶ سال زميني به دور خورشيد مي‌چرخد. مدار بيضوي مشتري در مقايسه با زمين داراي انحراف ۱٫۳۱ درجه‌اي است. خروج از مركز مدار اين سياره اين سياره ۰٫۰۴۸ است، به همين دليل فاصله‌ي آن با خورشيد بين نزديك‌ترين تماس (حضيض) تا دورترين فاصله (اوج) به اندازه‌ي ۷۵ ميليون كيلومتر متغير است.

نوسان محوري اين سياره نسبتاً اندك است: ۳٫۱۳ درجه. درنتيجه در مقايسه با زمين و مريخ تغييرات فصلي زيادي ندارد. مشتري در ميان سياره‌هاي منظومه‌ي شمسي با بيشترين سرعت به دور خود مي‌چرخد و چرخش به دور محور خود را در بازه‌ي كمتر از ده ساعت كامل مي‌كند به دليل سرعت بالاي چرخش يك برآمدگي استوايي ايجاد مي‌شود كه به‌راحتي ازطريق يك تلسكوپ آماتور مستقر در زمين قابل مشاهده است. قطر استواي مشتري ۹۲۷۵ كيلومتر بيشتر از قطر قطب‌هاي آن است. به اين دليل كه مشتري يك بدنه‌ي صلب و يكپارچه نيست، جو بالايي آن چرخش متفاوتي دارد. چرخش جو قطبي مشتري تقريباً ۵ دقيقه طولاني‌تر از جو استوايي آن است.

مشتري داراي ۷۹ قمر تأييدشده است. مشتري از انديشه متخصصين تعداد قمرها در رتبه‌ي دوم منظومه‌ي شمسي و پس از زحل قرار مي‌گيرد (با ۸۲ قمر)؛ اما طبق جديدترين پژوهش‌ها، ستاره‌شناسان كانادا شواهدي مبني بر وجود ۴۵ قمر كوچك در مدار مشتري پيدا كردند و براساس حدس و گمان‌ها، تعداد قمرهاي اين سياره مي‌تواند به ۶۰۰ عدد برسد؛ اما هنوز به مرحله‌ي تأييد و رصد نرسيده‌اند.

به‌طور كلي از بين ۷۹ قمر تأييد‌شده‌ي مشتري، چهار قمر بزرگ گاليله از شهرت بيشتري برخوردار هستند. اين قمرها در سال ۱۶۱۰ ميلادي توسط گاليلئو گاليله و سيمون مارينوس به‌صورت مستقل كشف شدند. در اوايل ۱۸۹۲، تعداد بيشتري از قمرهاي مشتري كشف شدند و اسامي عشاق يا دختران ژوپيتر، خداي رومي يا زئوس (همتاي يوناني آن) را گرفتند. قمرهاي گاليله بزرگ‌ترين و سنگين‌ترين اجرام در مدار مشتري هستند.

هشت قمر مشتري از قمرهاي منظم با مدارهاي تقريباً دايره‌اي هستند. قمرهاي گاليله به دليل جرم سياره‌اي تقريباً كروي هستند. اگر اين قمرها در مدار خورشيد بودند در دسته‌ي سياره‌هاي كوتوله‌ قرار مي‌گرفتند. چهار قمر ديگر كوچك‌تر هستند و در فاصله‌ي كمتري از سياره‌ي مشتري قرار دارند؛ اين قمرها منابعي براي تشكيل حلقه‌هاي مشتري هستند. ساير قمرهاي مشتري نامنظم هستند و مدار آن‌ها در فاصله‌ي دورتري از مشتري قرار دارد. اين قمرها احتمالاً از مدارهاي خورشيدي در دام جاذبه‌ي مشتري گرفتار شده‌اند. بيست و دو قمر نامنظم مشتري هنوز به‌طور رسمي نام‌گذاري نشده‌اند.

گمان مي‌رود قمرهاي منظم مشتري از ديسك چرخان سياره‌اي شكل گرفته باشند؛ حلقه‌اي از گاز و سنگ‌ريزه كه مشابه ديسك اوليه‌ي سياره‌اي است. از طرفي قمرهاي نامنظم از سيارك‌هايي تشكيل شده‌اند كه در دام جاذبه‌ي مشتري گرفتار آمده‌اند. به باور بسياري از دانشمندان، اين سيارك‌ها خرد شده و سپس بر اثر برخورد با اجرام كوچك ديگر، قمرهاي نامنظم مشتري را تشكيل داده‌اند.

به‌طور كلي قمرهاي مشتري به دو دسته‌ي منظم و نامنظم تقسيم مي‌شوند. قمرهاي نامنظم خود به دو گروه قمرهاي داخلي (آمالتيا) و قمرهاي گاليله تقسيم مي‌شوند.

• قمرهاي داخلي (آمالتيا): متيس، آدراستيا، آمالتيا و تبه از قمرهاي داخلي مشتري هستند؛ زيرا در فاصله‌ي نزديكي با اين سياره قرار دارند. دو عدد از داخلي‌ترين قمرها در كمتر از يك روز مشتري مدار اين سياره را كامل مي‌كنند. دو قمر ديگر به ترتيب پنجمين و هفتمين قمر بزرگ در منظومه‌ي قمري مشتري هستند. براساس رصدها، حداقل بزرگ‌ترين عضو اين گروه يعني آمالتيا روي مدار فعلي شكل نگرفته بلكه قبلاً از مشتري دورتر بوده است.
• گروه اصلي يا قمرهاي گاليله: آيو، اروپا، گانيمد و كاليستو از بزرگ‌ترين قمرهاي منظومه‌ي شمسي از انديشه متخصصين جرم و اندازه هستند. قطر قمر گانيمد حتي از سياره‌ي عطارد بيشتر اما جرم آن كمتر است. اين قمر‌ها به ترتيب چهارمين (آيو)، ششمين (اروپا)، اولين (گانيمد) و سومين (كاليستو) قمرهاي طبيعي منظومه‌ي شمسي هستند و تقريباً ۹۹٫۹۹۷ درصد از جرم كل مدار مشتري را در بر مي‌گيرند. سياره‌ي مشتري ۵۰۰۰ برابر سنگين‌تر از قمرهايش است.

قمرهاي نامنظم مشتري اجرام كوچكي با مدارهاي مختلف‌المركز و دورتر از مشتري هستند. اين قمرها داراي شباهت‌هايي مثل انحراف، خروج از مركز، محور نيمه‌اصلي و تركيب شيميايي هستند. به باور دانشمندان، اين‌ها گروهي از قمرهاي برخوردي هستند كه بر اثر برخورد اجرام والد بزرگ‌تر با سيارك‌هاي گرفتار در ميدان گرانشي مشتري، به وجود آمده‌اند.

قمرهاي گاليله از شناخته‌شده‌ترين قمرهاي مشتري هستند كه در طي كاوش‌هاي مختلف مورد مطالعه قرار گرفتند و اطلاعات بيشتري از آن‌ها دردسترس است. در ادامه به ويژگي‌ها و كاوش‌هاي مرتبط با اين قمرها اشاره مي‌كنيم.

آيو، پنجمين قمر بزرگ مشتري و داراي بيشترين فعاليت آتشفشاني در منظومه‌ي شمسي است. اين قمر داراي مجراهاي سولفوري است كه تا ارتفاع ۳۰۰ كيلومتري منتشر مي‌شوند. سطح آيو پر از درياهاي گدازه‌اي و دشت‌هاي سيلابي از سنگ‌هاي مايع است. ستاره‌شناس‌ها نقشه‌اي شامل ۱۵۰ آتشفشان روي اين قمر كشف كردند كه برخي از آن‌ها تا ارتفاع ۴۰۰ كيلومتري در فضا گدازه منتشر مي‌كنند. آيو با ۴٫۵ ميليارد سال قدمت، هم‌سن سياره‌ي ميزبان خود مشتري است. ميانگين فاصله‌ي مداري آيو تا مشتري ۴۴۲ هزار كيلومتر است. ۱٫۷۷ روز زميني طول مي‌كشد تا آيو مدار مشتري را كامل كند. آيو داراي قفل جزر و مدي است و هميشه يك طرف آن به سمت مشتري قرار دارد. قطر آيو تقريباً به ۱۸۲۰ كيلومتر مي‌رسد كه اندكي بيشتر از قطر ماه است.

آيو داراي شكل نسبتاً بيضي است. از ميان قمرهاي گاليله، آيو از لحاظ جرم و حجم در رتبه‌ي پايين‌تري نسبت به گانيمد و كاليستو و در رتبه‌ي بالاتري نسبت به اروپا قرار مي‌گيرد. ميانگين دماي سطح آيو منفي ۱۳۰ درجه‌ي سانتي‌گراد است. به همين دليل بدنه‌هاي برف سولفور دي‌اكسيد روي سطح آن فراوان هستند. به آيو قمر يخ و آتش هم گفته مي‌شود.

آيو در ۸ ژانويه‌ي ۱۶۱۰ ميلادي توسط گاليلئو گاليله كشف شد. او در واقع اين قمر را يك روز قبل كشف كرد؛ اما نتوانسته بود آيو و اروپا را تشخيص بدهد. كشف گاليله اولين كشف قمري در آن زمان بود. اكتشافات گاليله ثابت كردند سياره‌ها به دور خورشيد مي‌چرخند نه زمين. گاليله در ابتدا اين قمر را ژوپيتر ۱ نام‌گذاري كرد؛ اما در اواسط سده‌ي نوزدهم ميلادي، نام آن به آيو تغيير كرد. در اساطير يونان، آيو كاهن هرا (همسر زئوس) و دختر ايناچوس، پادشاه آرگوس بود. زئوس (همتاي يوناني خداي رومي ژوپيتر) عاشق آيو شد؛ اما او را به گاو تبديل كرد تا از دست همسرش هرا در امان باشد.

ويژگي‌هاي آيو: فضاي داخلي آيو شامل يك هسته‌ي آهن سولفيد و لايه‌ي خارجي‌تر قهوه‌اي‌رنگ سيليكاتي است. اين تركيب، ظاهري خال‌خال با رنگ‌هاي نارنجي، سياه، زرد، قرمز و سفيد به اين قمر بخشيده است. براساس داده‌هاي به‌دست‌آمده از مدل‌هاي كامپيوتري، آيو در منطقه‌اي از اطراف مشتري شكل گرفت كه فراواني يخ آن در ابتدا بالا بود. گرماي آيو همراه ‌با آب موجود بر سطح آن در فاصله‌ي اندكي پس از شكل‌گيري مي‌تواند نشانه‌اي از وجود حيات كهن باشد؛ حتي در محيطي كه تشعشعات مشتري، آب سطحي را از بين مي‌برند.

برجسته‌‌ترين ويژگي‌هاي اين قمر آتشفشان‌هاي آن هستند. آيو پس از زمين تنها جرم منظومه‌ي شمسي داراي آتش‌فشان‌ فعال است. گاليله يادداشت‌هايي مبني بر وجود فعاليت آتشفشاني به‌جاي گذاشت و فضاپيماي وويجر ناسا در سال ۱۹۷۹ آتشفشان‌هاي آيو را تأييد كرد. به دليل فعاليت آتشفشاني، بخش زيادي از جو آيو را سولفور دي‌اكسيد تشكيل مي‌دهد. براساس مشاهدات تلسكوپ Gemini North در هاوايي و طيف‌سنج TEXES در سال ۲۰۱۸، احتمال فروپاشي جو آيو وجود دارد. پوشش گاز سولفور دي‌اكسيد آيو هر روز در حالت سايه‌ منجمد مي‌شود. وقتي آيو مجددا به نور خورشيد بازمي‌گردد، سولفور دي‌اكسيد منجمد يك بار ديگر به گاز تبديل مي‌شود.

كاليستو يكي از قمرهاي بزرگ در مدار مشتري است. اين قمر داراي سطحي كهن و پر از دهانه‌ي برخوردي است كه نشان مي‌دهد خبري از فرآيندهاي زمين‌شناختي در آن نيست؛ اما اين قمر داراي يك اقيانوس زيرزميني است و به دليل سطح قديمي آن، هنوز وجود حيات در اين اقيانوس قطعي نيست.

كاليستو مانند ديگر چهار قمر گاليله‌اي در سال ۱۶۱۰ ميلادي كشف شد. نام اين قمر در ابتدا ژوپيتر IV بود؛ اما در سده‌ي نوزدهم كاليستو ناميده شد. كاليستو توسط كاوشگرهاي متعددي از جمله مأموريت طولاني‌مدت فضاپيماي گاليله به مشتري در دهه‌ي ۱۹۹۰ و دهه‌ي ۲۰۰۰ مورد مطالعه قرار گرفت. فضاپيماي جونو هم تصاويري از راه دور از قمر كاليستو ثبت كرده است. كاليستو با ۴٫۵ ميليارد سال عمر هم‌سن سياره‌ي ميزبان خود، مشتري است. اين قمر سنگين‌ترين جرم داراي حفره‌ي برخوردي در كل منظومه‌ي شمسي است؛ اما سطح آن تقريباً از ۴ ميليارد سال قبل دست‌نخورده باقي مانده.

در ميان قمرهاي گاليله، كاليستو خارجي‌ترين قمر است. اين قمر در فاصله‌ي يك ميليون و هشت‌صد و هشتاد هزار كيلومتري از مشتري قرار دارد. تقريباً هفت روز زميني طول مي‌كشد تا كاليستو مدار مشتري را كامل كند. كاليستو داراي آثار جزر و مدي كمتر از ديگر قمرهاي گاليله است؛ زيرا در آن سوي كمربند تشعشعات اصلي مشتري قرار دارد. كاليستو داراي قفل جزر و مدي نسبت به مشتري است و هميشه يك طرف آن به سمت مشتري قرار دارد.

كاليستو با قطر ۴۸۰۰ كيلومتر تقريباً هم‌اندازه با سياره‌ي عطارد است. اين قمر پس از گانيمد و تايتان (قمر زحل)، سومين قمر بزرگ منظومه‌ي شمسي است. ماه پس از آيو در رتبه‌ي پنجم قرار مي‌گيرد. دماي سطح كاليستو به منفي ۱۳۹٫۲ درجه‌ي سانتي‌گراد مي‌رسد. فضاپيماي گاليله در سال ۱۹۹۶، اطلاعات دقيقي درباره‌ي كاليستو ارسال كرد. در اين مأموريت بخش زيادي از سطح قمر نقشه‌برداري شد، جو نازك كربن دي‌اكسيدي آن و شواهدي از اقيانوس زيرزميني كشف شد. براساس مطالعه تصاوير به‌دست‌آمده از تلسكوپ فضايي هابل در سال ۲۰۱۸، اثر كاليستو بر انفجارهاي شفقي جو مشتري آشكار شد. مشتري خود داراي شفق‌ است؛ اما برخي از پديده‌هاي شفق مشتري از تعامل با چهار قمر بزرگ آن سرچشمه مي‌گيرند.

مأموريت‌هاي آينده از جمله JUICE كه به مطالعه قمرهاي يخي مشتري اختصاص دارد، حقايق بيشتري درباره‌ي كاليستو و احتمال وجود حيات در آن آشكار خواهند كرد. مقاله‌هايي هم درباره‌ي مدل‌سازي تعامل ميدان مغناطيسي مشتري و كاليستو (اين مطالعه شواهدي درباره‌ي اقيانوس زيرسطحي كاليستو ارائه مي‌كند) و يافتن اكسيژن اتمي در جو اين قمر منتشر شده‌اند. مقاله‌هاي ديگر بر ابعادي مثل آب‌هاي زير سطح، تعداد دهانه‌هاي برخوردي و ويژگي‌هاي جوي متمركز شده‌اند.

گانيمد بزرگ‌ترين قمر مشتري و بزرگ‌ترين قمر در كل منظومه‌ي شمسي است. اين قمر حتي از عطارد و پلوتو بزرگ‌تر و اندكي كوچك‌تر از مريخ است؛ درنتيجه اگر در مدار خورشيد بود، به‌راحتي در رده‌ي سياره‌ها قرار مي‌گرفت. گانيمد احتمالاً داراي اقيانوس آب شور در زير سطح يخي خود است؛ درنتيجه به يكي از كانديدهاي قوي براي اكتشافات حيات تبديل مي‌شود. گانيمد يكي از اهداف مأموريت JUICE است كه در دهه‌ي ۲۰۳۰ پرتاب خواهد شد.

گانيمد مانند كاليستو و آيو با سن ۴٫۵ ميليارد سال، هم‌سن مشتري است. اين قمر بيش از يك ميليون و هفتاد هزار كيلومتر با مشتري فاصله دارد و در طي هفت روز مدار اين سياره را كامل مي‌كند. شعاع ميانگين گانيمد برابر با ۲۶۳۱٫۲ كيلومتر است. گانيمد از عطارد بزرگ‌تر ولي جرم آن نصف جرم عطارد است و درنتيجه چگالي كمي دارد. ميانگين دماي روز در سطح گانيمد به منفي ۱۱۳ تا منفي ۱۸۳ درجه‌ي سانتي‌گراد مي‌رسد. ستاره‌شناس‌ها با تلسكوپ هابل در سال ۱۹۹۶ به شواهدي از جو رقيق اكسيژني گانيمد دست يافتند. بااين‌حال اين جو براي همراهي از حياتي كه مي‌شناسيم بيش از اندازه رقيق است و بعيد است موجودات زنده بتوانند روي گانيمد ساكن شوند.

گانيمد تنها قمر داراي مگنتوسفر (مغناطيس‌كره) در كل منظومه‌ي شمسي است. مغناطيس‌كره كه معمولاً در سياره‌هايي مثل مشتري و زمين ديده مي‌شود، منطقه‌اي دنباله‌شكل است كه ذرات باردار در آن به دام مي‌افتند و منحرف مي‌شوند. مغناطيس‌كره‌ي گانيمد در مغناطيس‌كره‌ي مشتري تعبيه شده است. گاليله پس از كشف گانيمد نام آن را به ژوپيتر III تغيير داد. با افزايش تعداد اجرام كشف‌شده در اواسط سده‌ي نوزدهم ميلادي، نام اين قمر براساس اساطير يوناني به گانيمد تغيير پيدا كرد.

ويژگي‌هاي گانيمد: گانيمد داراي هسته‌اي آهني، گوشته‌اي سنگي و پوسته‌اي با ضخامت زياد است كه بيشترين بخش آن را يخ تشكيل مي‌دهد. همچنين آثاري از شكل‌گيري سنگي‌ها در سطح گانيمد ديده مي‌شود. در فوريه‌ي ۲۰۱۴، ناسا از نقشه‌‌ي دقيق گانيمد در قالب تصاوير و انيميشن ويدئويي رونمايي كرد كه با استفاده از رصدهاي فضاپيماهاي وويجر ۱ و ۲ ناسا و همچنين فضاپيماي مدارپيماي گاليله ايجاد شد.

سطح گانيمد از دو نوع سطح اصلي تشكيل شده است: تقريباً ۴۰ درصد از سطح گانيمد تاريك با دهانه‌هاي برخوردي متعدد و ۶۰ درصد آن به رنگ روشن با شيارهايي است كه ظاهري خاص به گانيمد مي‌بخشند. شيارها بر اثر فعاليت‌هاي تكتونيكي يا انتشار آب زير سطح به وجود آمده‌اند.

به باور دانشمندان، گانيمد داراي اقيانوس آب شور زيرزميني است. دانشمندان در سال ۲۰۱۵ با استفاده از تلسكوپ فضايي هابل به مطالعه شفق‌هاي گانيمد و تغييرات آن‌ها بين ميدان‌هاي مغناطيسي مشتري و گانيمد پرداختند. براساس شواهد اين شفق‌ها، احتمالاً گانيمد داراي اقيانوس زيرزميني آب شور است كه حتي از اقيانوس‌هاي زمين شورتر است.

برخي دانشمندان به احتمال وجود حيات در گانيمد اشاره كرده‌اند. به دليل ساختار داخلي گانيمد، فشار كف اقيانوس به قدري بالا است كه هر آبي كه به آن برسد به يخ تبديل مي‌شود. به همين دليل جريان‌هاي آب جديد به‌سختي مي‌توانند مواد مغذي را به اقيانوس‌ها برسانند.

اروپا كوچك‌ترين قمر گاليله‌اي است. سطح اين قمر منجمد و با لايه‌اي از يخ پوشيده شده؛ اما به عقيده‌ي دانشمندان، اقيانوسي زير اين سطح يخي وجود دارد. سطح يخي، اروپا را به يكي از بازتابي‌ترين قمرهاي منظومه‌ي شمسي تبديل كرده است.

پژوهشگرها با استفاده از تلسكوپ فضايي هابل، علائمي از آب‌فشان‌ها از منطقه‌ي قطب جنوب اروپا در سال ۲۰۱۲ شناسايي كردند. تيم پژوهشي ديگري پس از تلاش‌هاي متعدد، آب‌فشان‌ها را در سال ۲۰۱۴ و ۲۰۱۶ مشاهده كردند. قمر اروپا هم‌زمان با سياره‌ي ميزبان خود، مشتري، در حدود ۴.۵ ميليارد سال پيش شكل گرفت. به‌طور ميانگين فاصله‌ي اروپا از مشتري برابر با ۶۷۰ هزار و ۹۰۰ كيلومتر است. سه روز و نيم زميني طول مي‌كشد تا اروپا مدار مشتري را كامل كند. اروپا داراي قفل جزر و مدي نسبت به مشتري است؛ بنابراين هميشه يك طرف آن به سمت مشتري قرار دارد.

اروپا با قطر ۳۱۰۰ كيلومتري از ماه كوچك‌تر و از پلوتو بزرگ‌تر است. دماي سطح اروپا در استوا هرگز بالاتر از منفي ۱۶۰ درجه‌ي سانتي‌گراد و در قطب‌هاي اين قمر بالاتر از منفي ۲۲۰ درجه‌ي سانتي‌گراد نمي‌رود. گاليله قمر اروپا را در ۸ ژانويه‌ي ۱۶۱۰ كشف كرد. البته آن را يك روز قبل در ۷ ژانويه رصد كرده بود؛ اما نتوانست اين قمر را از آيو تشخيص بدهد. در اساطير يونان اروپا توسط زئوس (همتاي ژوپيتر، خداي رومي) دزديده مي‌شود و به شكل گاوي سفيد درمي‌آيد تا اروپا را اغوا كند. او گاو را با گل‌هايي مي‌آرايد و آن را به سمت شهر كرت روانه مي‌كند. زئوس در كرت به شكل عادي خود برمي‌گردد و اروپا را اغوا مي‌كند. اروپا ملكه‌ي كرت بود و براي زئوس چندين فرزند به دنيا آورد.

يكي از ويژگي‌هاي برجسته‌ي اروپا قابليت انعكاس بالا به دليل وجود پوسته‌ي يخي است. براساس تخمين دانشمندان، قدمت سطح اروپا ۲۰ الي ۱۸۰ ميليون سال مي‌رسد. تصاوير و داده‌هاي فضاپيماي گاليله نشان مي‌دهند اروپا داراي تركيب سنگ سيليكات، هسته‌ي آهني و گوشته‌اي سنگي درست مانند زمين است. برخلاف فضاي داخلي زمين، فضاي سنگي اروپا با لايه‌اي از آب يا يخ احاطه شده است كه ضخامت آن به ۸۰ تا ۱۷۰ كيلومتر مي‌رسد. براساس نوسان‌هاي ميدان مغناطيسي اروپا، احتمالاً اقيانوسي زير سطح اين قمر قرار دارد كه مي‌تواند ميزبان حيات باشد. احتمال وجود حيات فرازميني اروپا را به مقصدي جذاب براي كاوش‌هاي فضايي تبديل كرده است.

سطح اروپا پر از شكستگي و شكاف است. به عقيده‌ي بسياري از دانشمندان، اين شكاف‌ها نتيجه‌ي نيروهاي جزر و مدي اقيانوس زير سطح اروپا هستند. وقتي اروپا به مشتري نزديك مي‌شود سطح درياي زير يخ به بالاتر از حد نرمال مي‌رسد. در اين شرايط جزر و مد پيوسته‌ي دريا باعث ايجاد شكاف‌هايي در سطح اين قمر مي‌شود. در سال ۲۰۱۴، دانشمندان متوجه شدند كه اروپا مي‌تواند ميزبان صفحات تكتونيكي باشد. در منظومه‌ي شمسي تنها زمين داراي پوسته‌اي متغير است كه براي تكامل حيات روي زمين مفيد بوده.

حيات در اروپا: وجود آب زير پوسته‌ي منجمد، قمر اروپا را به يكي از كانديداهاي احتمالي ميزباني حيات در منظومه‌‌ي شمسي تبديل كرده است. اعماق يخي اين قمر احتمالاً مانند زمين داراي كانال‌هايي به سمت گوشته هستند. اين كانال‌ها محيط گرم لازم براي تكامل حيات را فراهم مي‌كنند. طبق پژوهشي در سال ۲۰۱۶، اكسيژن اروپا ده برابر هيدروژن آن برآورد شد كه از اين انديشه متخصصين مشابه زمين است. بدين‌ترتيب اقيانوس زير سطح اروپا به محيطي بهتر براي حيات تبديل مي‌شود.

اروپا، قمر مشتري

شايد براي بسياري از افراد اين پرسش به وجود آمده باشد كه چرا سياره مشتري مانند زحل حلقه ندارد؟ در واقع مشتري حلقه دارد اما ازآنجاكه حلقه‌هاي مشتري از سنگ و غبار ساخته شده‌اند و حلقه‌هاي زحل از سنگ و يخ، بنابراين حلقه‌هاي مشتري به درخشندگي حلقه‌هاي زحل ظاهر نمي‌شوند. حلقه‌هاي مشتري به سه بخش هاله، حلقه‌ي اصلي و حلقه‌ي نازك تقسيم مي‌شوند. حلقه‌هاي مشتري توسط كاوشگر وويجر در ۱۹۸۰ كشف شدند. تركيب حلقه‌هاي مشتري با حلقه‌هاي زحل كه از يخ تشكيل شده است متفاوت است. حلقه‌هاي مشتري بسيار كمرنگ و ظريف هستند.

• بخش هاله: داخلي‌ترين بخش حلقه‌هاي مشتري كه از غبار تشكيل شده است و فضاي اطراف سياره‌ را احاطه كرده است. اين بخش درخشان‌ترين و ضخيم‌ترين قسمت حلقه‌هاي مشتري است.
• بخش حلقه‌ي اصلي: بخش اصلي حلقه، باريك‌ترين قسمت است و از غبار و سنگ‌ريزه تشكيل شده است. قدمت ذرات غبار در اين بخش به ۱۰۰۰ سال يا حتي ۱۰۰ سال مي‌رسد. اين يعني بر اثر برخورد با سنگ‌هاي بزرگ‌تر غبار جديد به وجود مي‌آيد.
• حلقه‌ي نازك بيروني (Gossamer): گوسامر خارجي‌ترين بخش از حلقه‌هاي مشتري است. اين بخش هم مانند دو بخش قبلي تركيبي از ذرات غبار است؛ اما واژه‌ي Gossamer به معني ماده‌ي باريك است كه به دليل ذرات بسيار كوچك غبار براي اين بخش مناسب است.

تنها قوي‌ترين تلسكوپ‌ها قادر به رصد حلقه‌هاي مشتري هستند. قمرهاي مشتري عامل شكل‌گيري حلقه‌هاي اين سياره هستند. داخلي‌ترين قمرها مثل آمالتها، آدراستا و تيبه مورد اصابت شهاب‌سنگ‌هاي زيادي قرار گرفتند و ذرات غبار و سنگ آن‌ها به مدار مشتري راه يافتند و بدين‌ترتيب حلقه‌هاي اين سياره شكل گرفتند.

سياره‌ي مشتري به دليل داشتن جاذبه و ميدان مغناطيسي قوي و همچنين قمرهاي عجيبش داراي شگفتي‌هاي متعددي است. در ادامه به چند نمونه از اين شگفتي‌ها اشاره شده است:

تأثير مشتري بر منظومه‌ي شمسي: مشتري به خاطر جاذبه‌ي شديد و موقعيت داخلي منظومه‌ي شمسي به جاروبرقي منظومه‌ي شمسي هم معروف است. اين سياره بيشترين برخورد با دنباله‌دارها را در ميان سياره‌هاي منظومه‌ي شمسي تجربه كرده و به اين صورت تصور مي‌شود به‌عنوان سپري براي سياره‌هاي داخلي منظومه‌ي شمسي عمل مي‌كند.

اما براساس شبيه‌سازي‌هاي كامپيوتري اخير مشتري نقش قابل توجهي در كاهش بمباران سياره‌هاي داخلي منظومه‌ي شمسي نداشته است، البته هنوز مباحثه بر سر اين مسئله ادامه دارد. حداقل مي‌توان گفت سياره‌هاي داخلي را از فاجعه‌اي به نام شوميكر لوي ۹ نجات داده است. دنباله‌دار شوميكر لوي ۹ يكي از مهيج‌ترين پايان‌ها را تجربه كرده است. برخورد شوميكر لوي با مشتري باعث ايجاد جراحت‌هايي روي سطح اين سياره شد كه حتي از زمين هم قابل رؤيت هستند. اين اولين تصادف دو جرم داخلي منظومه‌ي شمسي است و آثار اين دنباله‌دار بر جو مشتري بسيار تماشايي و فراتر از انتظار هستند.

دنباله‌دار شوميكر لوي ۹ در سال ۱۹۹۴ با مشتري برخورد كرد و اين برخورد ترس زيادي را در ميان افكار عمومي به‌دنبال داشت چراكه اگر دنباله‌دار مشابهي به زمين برخورد مي‌كرد حيات روي سياره‌ي زمين به‌طوركلي نابود مي‌شد.

آثار برخورد دنباله‌دار شوميكر لوي ۹ بر مشتري

دو فيلم آرماگدون و برخورد عميق با الهام از اين برخورد و با موضوع اجرام تهديدكننده‌ي زمين ساخته شدند. كنگره پس از انتشار اين فيلم‌ها درخواست جست‌وجوي اجرام نزديك به زمين را به ناسا مطرح كرد. شوميكري لوي ۹ براي اولين بار در مارس ۱۹۹۳ توسط سه كاشف دنباله‌دار يوجين و كارولين شوميكر و ديويد لوي كشف شد. اين گروه قبلاً چند بار با يكديگر همكاري كرده بودند و دنباله‌دارهاي ديگري را كشف كرده بودند. به همين دليل نام شوميكر لوي ۹ براي اين دنباله‌دار انتخاب شد.

اين دنباله‌دار ده‌ها سال قبل‌تر هم يعني در ۱۹۶۶ به دور مشتري مي‌چرخيد اما در دام جاذبه‌ي قوي اين سياره نيفتاده بود. محاسبات مداري بيشتر نشان دادند كه اين دنباله‌دار در جولاي ۱۹۹۴ با مشتري برخورد كرده است. در آن زمان فضاپيماي گاليله هنوز در مسير اين سياره بود و نمي‌توانست نمايي نزديك از اين برخورد را ثبت كند.

شفق‌هاي عجيب: در سال جاري، كاوشگر جونو شفق‌هاي جديدي را كشف كرد كه روي قطب‌هاي مشتري نوسان مي‌كنند. ابزار طيف‌سنج فرابنفش (UVS) جونو اين پديده‌ي درخشان را ثبت كرد. اين شفق‌ها به شكل حلقه‌هايي با سرعت بالايي بين ۳٫۳ و ۷٫۷ كيلومتر بر ثانيه گسترش مي‌يابند. به عقيده‌ي دانشمندان اين شفق‌ها به دليل ذرات باردار از لبه‌ي مگنتوسفر عظيم مشتري به وجود آمده‌اند. شفق‌هاي مشتري هم مانند زمين به ذرات باردار مغناطيس‌كره‌ وابسته‌اند. بااين‌حال مغناطيس‌كره (مگنتوسفر) مشتري ۲۰۰۰ برابر قوي‌تر از مغناطيس‌كره‌ي زمين است.

تصوير تلسكوپ هابل از شفق‌هاي قطبي مشتري

حقايقي جديد از نقاط جديد مشتري: يك نسل پس از كشف جو جديد و متراكم در مشتري، مأموريت جونو به پاسخ‌هاي جديدتري درباره‌ي اين نقاط رسيد. جونو نقاط جديدي را كشف كرد كه بسيار عريض‌تر و عميق‌تر از مدل‌ها و مشاهدات گذشته بودند. اين نتايج در ۱۱ دسامبر ۲۰۲۰ در كنفرانس سالانه‌ي اتحاديه‌ي ژئوفيزيك آمريكا اعلام شدند.

كشف آب بيشتر در جو مشتري: براساس داده‌هاي كاوشگر جونو در سال ۲۰۲۰، تقريباً ۰٫۲۵ درصد از مولكول‌هاي جو استواي مشتري، مولكول‌هاي آب هستند. با اينكه اين مقدار زياد به انديشه متخصصين نمي‌رسد براساس محاسبات اجزاي آب، هيدروژن و اكسيژن موجود در مشتري سه برابر بيشتر از مولكول‌هاي آب خورشيد هستند. اندازه‌گيري‌هاي جونو مقدار آب بيشتري را نسبت به مأموريت‌هاي گذشته كشف كردند. اين كشف مي‌تواند به دانشمندان در جستجوي منشأ واقعي مشتري كمك كند.

شباهت جو موج‌دار مشتري به ابرهاي زمين: مشتري و زمين شايد دو سياره‌ي كاملاً متفاوت به انديشه متخصصين برسند اما جو اين دو سياره بيشتر از آنچه به انديشه متخصصين مي‌رسد به يكديگر شباهت دارند. كاوشگر جونو در سال ۲۰۱۸ تصاويري از الگوهاي موجي در مقياس كوچك را در جو مشتري به ثبت رساند. اين تصاوير كه با ابزار JunoCam ثبت شدند، شباهت اين شكل‌هاي ابري به زمين را آشكار مي‌كنند. اين امواج در جو زمين، امواج مزواسكيل يا مقياس متوسط ناميده مي‌شوند. حالا امواج مشابهي در جو مشتري كشف شدند كه رشته‌هاي موج جوي ناميده مي‌شوند.

در اين تصوير كه از فضاپيماي جونوي ناسا ثبت شده است، شكل ابرهاي جو مشتري به طوفاني گردبادي در زمين شباهت دارند

مشتري چهارمين شيء درخشان آسمان شب است (پس از خورشيد، ماه و زهره). بسته‌ به موقعيت مشتري نسبت به خورشيد و زمين دامنه‌ي ديد آن متغير است. دامنه‌ي ميانگين ديد اين سياره منفي ۲٫۲۰ و انحراف استاندارد آن ۰٫۳۳ است.

ازآنجاكه مدار مشتري خارج از زمين است، زاويه‌ي فاز اين سياره از زمين هرگز بيشتر از ۱۱٫۵ درجه نمي‌شود. به همين دليل اين سياره هميشه از تلسكوپ‌هاي مستقر در زمين به‌صورت پرنور ديده مي‌شود. با يك تلسكوپ كوچك حتي مي‌توان قمر گاليله و كمربندهاي ابري دورتادور جو مشتري را هم رصد كرد.

قدمت رصد مشتري به ستاره‌شناسان بابلي در قرن هفتم يا هشتم پيش از ميلاد بازمي‌گردد. ستاره‌شناسان چيني هم مدار مشتري را رصد كردند و براساس تعداد سال‌هاي تقريبي خود چرخه‌ي ۱۲ شاخه‌اي زميني آن را ساختند.

در ژانويه‌ي ۱۶۱۰ گاليلئو گاليله با تلسكوپ كوچك خود به مطالعه سياره‌ي مشتري پرداخت. مشاهدات او درك كنوني از كيهان را تغيير داد. گاليله سه ستاره‌ي كوچك را در نزديكي مشتري مشاهده كرد. بعد از ظهر روز بعد مجدداً توانست ستاره‌ها را مشاهده كند اما اين بار در سمت ديگر سياره قرار گرفته بودند. در طي چند هفته مطالعه اين ستاره‌ها در اطراف مشتري جابه‌جا مي‌شدند. گاليله به خاطر قدرداني از حامي خود كوزمو مديچي نام ستاره‌هاي مديچي را به اين اجرام داد اما امروزه با نام قمرهاي گاليله شناخته‌شده‌اند.

اين مشاهده اولين رصد تلسكوپي قمرهاي منظومه‌ي شمسي (غير از قمر زمين) بود. يك روز بعد از گاليله سيمون مارينوس هم به‌صورت مستقل قمرهاي اطراف مشتري را كشف كرد اما نتايج كشفيات خود را تا سال ۱۶۱۴ منتشر نكرد. اين كشف نقطه‌ي عطفي در انديشه متخصصينيه‌ي خورشيد مركزي كوپرنيك در مورد حركت سياره‌ها به شمار مي‌رفت. گاليله خاطر حمايت از اين انديشه متخصصينيه به جرم توهين به مقدسات بازخواست شد.

جوواني كاسيني

در دهه‌ي ۱۶۶۰، جوواني كاسيني از تلسكوپي جديد براي كشف نوارهاي رنگارنگ و لكه‌هاي مشتري استفاده كرد و توانست دوره‌ي چرخش سياره را تخمين بزند. كاسيني در سال ۱۶۹۰ به تفاوت چرخش جو مشتري با خود سياره پي برد. احتمالاً لكه‌ي سرخ بزرگ در نيم‌كره‌ي جنوبي مشتري در ۱۶۶۴ توسط روبرت هوك و در ۱۶۶۵ توسط كاسيني رصد شده است البته بر سر اين مسئله هنوز مباحثه و نزاع وجود دارد. ستاره‌شناسي به نام هنريش شواب اولين طرح از جزئيات لكه‌ي سرخ بزرگ را در ۱۸۳۱ منتشر كرد.

جواني بورلي و كاسيني هر دو جدول‌هاي دقيقي از حركات قمري مشتري ساختند و براساس آن به پيش‌بيني حركات اين قمرها مي‌پرداختند. در ۱۸۹۲، اي اي برنارد پنجمين قمر مشتري را در رصدخانه‌ي ليك كاليفرنيا كشف كرد. كشف اين شيء نسبتاً كوچك باعث شهرت او شد. اين قمر آمالتها نام گرفت. اين آخرين قمر سياره‌اي بود كه مستقيماً با رصد چشمي كشف شد.

در ۱۹۳۲، روبرت ويلدت نوارهاي امونياك و متان را كشف كرد. سه حلقه‌ي واچرخشي (چرخش باد در مقياس بزرگ حول يك نقطه‌ي مركزي با فشار جوي بالا برخلاف عقربه‌هاي ساعت) به نام حلقه‌هاي سفيد هم در ۱۹۳۸ كشف شدند. در نهايت دو حلقه در ۱۹۹۸ ادغام شدند و سومين حلقه هم معروف به BA در ۲۰۰۰ جذب شد

در ۱۹۵۵، برنارد بورك و كنت فرانكلين براساس سيگنال‌هاي راديويي موفق به كشف انفجارهايي با قدرت ۲۲.۲ مگاهرتز شدند دوره‌ي اين انفجارها منطبق با چرخش سياره بود و آن‌ها از اين اطلاعات براي تصحيح نسبت چرخش استفاده كردند. انفجارهاي راديويي مشتري دو شكل عمده دارند: انفجارهاي طولاني (انفجارهاي L) تا چند ثانيه دوام مي‌آورند و انفجارهاي كوتاه (انفجارهاي S) كه كمتر از يك‌صدم ثانيه دوام مي‌آورند.

تاكنون هشت فضاپيما و كاوشگر به مطالعه سياره‌ي مشتري پرداخته‌اند: پايونير ۱۰ و ۱۱، وويجر ۱ و ۲، گاليله، كاسيني، يوليسس، نيوهورايزنز و جونو.

پايونير ۱۰ و ۱۱ اولين فضاپيماهايي بودند كه به مطالعه مشتري پرداختند. اين دو كاوشگر اولين مشاهدات علمي را از سياره‌ي مشتري و زحل ثبت كردند و راه را براي مأموريت‌هاي وويجر باز كردند. ابزارهاي خارجي اين سفينه‌ها به مطالعه جو مشتري و زحل، ميدان‌هاي مغناطيسي، قمرها و حلقه‌ها و همين‌طور نواحي گردوغباري و مغناطيسي ميان‌سياره‌اي، بادهاي خورشيدي و پرتوهاي كيهاني پرداختند. اين دو كاوشگر در ادامه‌ي مسير خود منظومه‌ي شمسي را ترك كردند.

تصوير پايونير ۱۰ از مشتري

ناسا دو فضاپيماي وويجر را در اواخر تابستان ۱۹۷۷ به مشتري، زحل، اورانوس و نپتون فرستاد. نزديك‌‌ترين تماس وويجر ۱ با مشتري در ۵ مارس ۱۹۷۹ ثبت شده است. نزديك‌ترين فاصله‌ي وويجر ۲ با اين سياره هم در ۹ جولاي ۱۹۷۹ ثبت شد است.

عكاسي از مشتري در ژانويه‌ي ۱۹۷۹ آغاز شد. وويجر ۱ در اوايل آوريل و پس از ثبت ۱۹٬۰۰۰ تصوير و بسياري از اندازه‌گيري‌هاي علمي ديگر مأموريت خود براي مشتري را به پايان رساند. دوره‌ي مأموريت وويجر از اواخر آوريل تا اوايل آگوست بود. اين دو فضاپيما بيش از ۳۳٬۰۰۰ تصوير از مشتري و پنج قمر آن ثبت كردند. وويجر ۱ و ۲ اطلاعات زيادي را در مورد قمرها، ميدان مغناطيسي و موارد ديگر دراختيار پژوهشگرها قرار داد. بزرگ‌ترين دستاورد اين دو فضاپيما كشف آتشفشان‌هاي فعال در قمر آيو بود.

تصوير وويجر ۱ از مشتري

فضاپيماي گاليله در تاريخ ۱۸ اكتبر ۱۹۸۹ با موشك شاتل فضايي آتلانتيس به فضا پرتاب شد و در تاريخ ۱۹۹۵ به مشتري رسيد. اين كاوشگر تقريباً هشت سال در مدار مشتري بود و به مطالعه قمر‌هاي آن پرداخت. براساس اطلاعات به‌دست‌آمده از دوربين و ۹ ابزار ديگر اين كاوشگر، احتمال وجود اقيانوس‌ در زير سطح قمر اروپا مطالعه شد. براساس كشفيات، آتشفشان‌هاي قمر آيو فعاليت زيادي دارند. يكي از كشفيات ديگر گاليله، ميدان مغناطيسي مجزاي گانيمد بود. گاليله حامل يك كاوشگر كوچك بود كه به اعماق جو مشتري فرستاده شد و تقريباً يك ساعت بعد به دليل فشار زياد از بين رفت.

كاسيني همكاري مشترك ناسا و سازمان فضايي اروپا (ESA) و سازمان فضايي ايتاليا بود و هدف اصلي آن مطالعه زحل، سيستم حلقه‌ها و قمرهاي اين سياره بود. اين كاوشگر در ۳۰ دسامبر ۲۰۰۰ در نزديك‌ترين فاصله با مشتري قرار گرفت و اندازه‌گيري‌هاي علمي متعدد را ثبت كرد. كاسيني در طول شش ماه پرواز در اطراف مشتري ۲۶ هزار تصوير از اين سياره، حلقه‌ها و قمر‌هاي آن ثبت كرد. بزرگ‌ترين دستاورد كاسيني از مشتري، ثبت دقيق‌ترين پرتره‌ي رنگي از اين سياره (تا آن زمان) بود.

از ديگر مشاهدات كاسيني مي‌توان به ابر تاريك چرخاني در بخش بالاي جو مشتري اشاره كرد كه تقريباً هم‌اندازه‌ي لكه‌ي سرخ بزرگ بود و در نزديكي قطب شمال آن قرار دارد. براساس شواهدي كه كاسيني از حلقه‌هاي مشتري به دست آورد، اين حلقه از اجرامي با ساختار نامنظم تشكيل شده است كه احتمالاً بر اثر متلاشي شدن سنگ‌ از قمرهاي متيس و آدراستا شكل گرفته است.

يوليسس نتيجه‌ي همكاري مشترك ناسا و آژانس فضايي اروپا بود كه در اكتبر ۱۹۹۰ پرتاب شد و هدف اصلي آن مطالعه منطقه‌ي فضايي بالاي قطب‌هاي خورشيد بود. ازآنجاكه اوليس براي قرار گفتن در مدار خورشيد به انرژي زيادي نياز داشت و زمين قادر به فراهم كردن اين انرژي نبود، لازم بود اين فضاپيما انرژي خود را از سياره‌ي ديگري تأمين كند. مشتري نزديك‌ترين سياره‌اي بود كه مي‌توانست پيش‌نيازهاي اين سفر را فراهم كند.

اوليس ۱۶ ماه پس از جدا شدن از زمين به مشتري رسيد و در ۸ فوريه‌ي ۱۹۹۲ در نزديك‌ترين فاصله با اين سياره قرار گرفت. اگرچه هدف ثانويه‌ي اوليس مطالعه مشتري بود اما در اين سفر كوتاه هم توانست اطلاعات بسيار مفيدي را در مورد ميدان مغناطيسي بسيار قوي اين سياره به دست آورد.

نيوهورايزنز يك كاوشگر ميان‌سياره‌اي بود كه در آزمايشگاه فيزيكي دانشگاه جان هاپكينز (APL) و مؤسسه‌ي پژوهشي جنوب غربي (SwRI) ساخته شد و در سال ۲۰۰۶ با هدف مطالعه پلوتو به فضا پرتاب شد. نيوهورايزنز از جاذبه‌ي مشتري (۳۲۰ برابر جاذبه‌ي زمين) براي قرار گرفتن در مسير پلوتو استفاده كرد.

نيوهورايزنز از ابزار LORRI براي ثبت تصاوير خود از مشتري در ۴ سپتامبر ۲۰۰۶ از فاصله‌ي ۲۹۱ ميليون كيلومتري اين سياره استفاده كرد. مطالعه دقيق‌تر مشتري در ژانويه‌ي ۲۰۰۷ با ثبت تصوير مادون قرمز از قمر كاليستو و چند تصوير سياه‌وسفيد از خود مشتري ادامه يافت.

يكي از اهداف اصلي اين كاوشگر مطالعه شرايط جوي و تحليل ساختار ابرهاي مشتري بود. اين كاوشگر براي اولين بار توانست از فاصله‌ي نزديك تصاوير لكه‌ي سرخ كوچك مشتري را ثبت كند. همين‌طور موفق به ثبت تصاوير سيستم حلقوي سياره از زاويه‌هاي مختلف شد. نيوهورايزنز با حركت به سمت مگنتوسفر مشتري اطلاعات ارزشمندي را در مورد آن ثبت كرد.

جونو، كاوشگر فضايي ناسا با هدف مطالعه سياره‌ي مشتري در تاريخ ۵ آگوست ۲۰۱۱ به فضا پرتاب شد و در ۵ جولاي ۲۰۱۶ وارد مدار مشتري شد تا مطالعه‌هاي علمي دقيق اين سياره را آغاز كند. اين فضاپيما تاكنون ۳۲ مرتبه دور مشتري چرخيده است و تقريباً به مدت يك سال در فاصله‌ي ۵۰۰۰ كيلومتري بالاي ابرهاي مشتري قرار گرفت.

هدف مأموريت جونو اندازه‌گيري تركيب، ميدان جاذبه‌اي، ميدان مغناطيسي و مگنتوسفر قطبي اين سياره است. همچنين به‌دنبال سرنخ‌هايي در مورد نحوه‌ي شكل‌گيري سياره، هسته‌ي سنگي، مقدار آب در اعماق جو، توزيع جرمي و بادهاي عميق آن مي‌پردازد كه سرعت‌ آن‌ها به ۶۱۰ كيلومتر بر ساعت مي‌رسد.

برخلاف ديگر كاوشگرهايي كه به سياره‌هاي منظومه‌‌ي شمسي فرستاده شدند، جونو با آرايه‌هاي خورشيدي مشابه ماهواره‌هاي زميني تقويت مي‌شود درحالي‌كه معمولاً از ژنراتورهاي ترموالكتريكي ايزوتوپي پرتوافشان براي مأموريت‌هاي داخل منظومه‌ي شمسي استفاده مي‌شود.

بعضي تصاوير ثبت‌شده توسط كاوشگر جونو از سال ۲۰۱۶ تاكنون

در طول مأموريت جونو، ابزارهاي مادون قرمز و ماكروويو آن به اندازه‌گيري تشعشعات گرمايي از داخل جو مشتري مي‌پردازند. اين مشاهدات مكملي براي مطالعه‌هاي قبلي تركيب اين سياره در مورد فراواني و توزيع آب و اكسيژن هستند. داده‌ها انديشه متخصصينات‌هاي جديدي را در مورد منشأ مشتري ارائه مي‌دهند.

جونو همچنين يافته‌هاي بي‌سابقه‌اي را در مورد بادهاي جوي مشتري پيدا كرده است. براساس اين يافته‌ها بادهاي جوي اين سياره بيشتر از فرآيندهاي جوي موجود در زمين دوام مي‌آورند. اندازه‌گيري‌هاي جونو از ميدان جاذبه‌اي مشتري عدم تقارن شمال و جنوب اين سياره را ثابت مي‌كنند كه مشابه عدم تقارن مشاهده‌شده در كمربندها و نوارهاي اين سياره است. هرچقدر بادها عميق‌تر مي‌شوند جرم آن‌ها هم افزايش پيدا مي‌كند.

براساس يكي از يافته‌هاي ديگر جونو، زير لايه‌ي آب‌وهواي اين سياره يك بدنه‌ي صلب قرار گرفته است. اين نتيجه‌ شگفت‌انگيز است و اندازه‌گيري‌هاي آينده‌ي جونو به درك اين گذار از لايه‌ي هوا به بدنه‌ي صلب كمك مي‌كند. قبل از اكتشافات جونو اطلاعاتي در مورد جو نزديك به قطب‌هاي مشتري وجود نداشت. براساس اطلاعات به‌دست‌آمده از اين كاوشگر قطب‌هاي مشتري در مقايسه با كمربندهاي سفيد و نارنجي آشناتر كه در عرض‌هاي جغرافيايي پائين تر سياره قرار دارند ماهيت خشن‌تري دارند.

قطب شمال اين سياره با گردبادي مركزي احاطه شده است كه خود با هشت گردباد دورقطبي با قطرهاي متغير از ۴۰۰۰ تا ۴۶٬۰۰۰ كيلومتر احاطه شده است. قطب جنوب مشتري هم داراي يك گردباد مركزي است كه با پنج گردباد ديگر با قطرهاي متغير از ۵۶۰۰ تا ۷۰۰۰ كيلومتر احاطه شده است. در حال حاضر فضاپيماي جونو در حال مطالعه مشتري از مدار اين سياره است و تصاويري شگفت‌انگيز، داده‌هاي جوي و ديگر مشاهدات خود درباره‌ي اين سياره را ارسال مي‌كند.

اين انيميشن مخاطب را به پروازي شبيه‌سازي‌شده بر فراز ابرها و لكه‌ي سرخ بزرگ مشتري مي‌برد

تلسكوپ فضايي جيمز وب كه از سال گذشته مشغول به كار است در چند ماه اخير رصدهاي چشمگيري داشته است. يكي از اين رصدهاي چشمگير تصاويري دقيق از سياره‌ي مشتري و شفق‌هاي قطبي آن است. هر دو تصوير اين تلسكوپ تركيبي هستند يعني از تركيب چند تصوير متعدد ساخته شده‌اند كه با دوربين نزديك به فروسرخ تلسكوپ (NIRCam) و با فيلترهاي متفاوتي عكس‌برداري شدند.

تصوير تركيبي مشتري كه با دوربين NIRCam ثبت شده است، حلقه‌هاي اين سياره و دو قمر آن، آمالتيا و آدراستيا را نشان مي‌دهد. هاله‌ي آبي اطراف قطب‌هاي مشتري شفق‌ها هستند.

در تصوير عريض‌تر مي‌توانيد حلقه‌هاي باريك مشتري و همچنين دو قمر آن را ببينيد. در اين تصوير پرجزئيات و دقيق جيمز وب از سياره مشتري، قمر آلماتيا به شكل نقطه‌اي درخشان در سمت چپ و قمر آدراستيا در لبه‌ي حلقه‌ها بين آمالتيا و مشتري قرار دارد. تصوير دوم از نماي نزديك سياره‌ي مشتري به ثبت رسيده است. در اين تصوير از سه فيلتر براي ثبت جزئيات جو طوفاني سياره به‌ويژه شفق‌هاي قطبي استفاده شده است. شايد به اين فكر كنيد كه چرا رنگ‌هاي اين تصاوير مانند آنچه در تصاوير ديگر مشتري مي‌بينيم، نيست. در اين تصاوير تلسكوپ جيمز وب، نور را در طيف فروسرخ ثبت كرده است نه طيف نور مرئي؛ بنابراين رنگ‌هاي دو تصوير مانند رنگ‌هاي چشم غيرمسلح نيستند. داده‌هاي فروسرخ روي طيف نور مرئي نگاشته شدند بنابراين اين تصاوير از نوع «رنگي كاذب» هستند نه «رنگي واقعي».

تصوير تركيبي سياره‌ي مشتري كه توسط دوربين NIRCam تلسكوپ فضايي جيمز وب ثبت شده است؛ درخشش نارنجي اطراف قطب‌ها، شفق‌هاي قطبي هستند.

JUICE (كاوشگر قمرهاي يخي مشتري): كاوشگر قمرهاي يخي مشتري يا JUICE مأموريت آژانس فضايي اروپا است كه به‌عنوان بخشي از برنامه‌ي علمي چشم‌انداز كيهاني (Cosmic Vision) انتخاب شده است. انتظار مي‌رود اين كاوشگر در سال ۲۰۲۲ پرتاب شد و پس از بازديد‌هايي از بخش داخلي منظومه‌ي شمسي در دهه‌ي ۲۰۳۰ به مشتري برسد. اين كاوشگر به مطالعه قمرهاي يخي گاليله اختصاص دارد: گانيمد، كاليستو و اروپا. هر سه قمر داراي اقيانوس‌هاي زيرسطحي هستند و همين مسئله پتانسيل آن‌ها را براي كشف حيات افزايش مي‌دهد.

اروپا كليپر: كاوشگر اروپاكليپر ناسا به مطالعه اروپا، قمر يخي مشتري اختصاص دارد و شرايط حيات را زير پوسته‌ي يخي اين قمر مطالعه خواهد كرد. اين كاوشگر براي مشاهده‌ي دقيق اروپا در مدار مشتري قرار خواهد گرفت. كاوشگر اروپاكليپر در اوايل دهه‌ي ۲۰۲۰ پرتاب خواهد شد و پس از سفري ۶.۵ ساله به سياره‌ي مشتري خواهد رسيد.

مأموريت‌هاي چين و روسيه: چين هم اولين كاوشگر خود به مشتري را در سال ۲۰۲۹ پرتاب خواهد كرد. اين كاوشگر در سال ۲۰۳۶ به سياره‌ي مشتري خواهد رسيد. همچنين روسيه به‌دنبال ارسال كاوشگري به مشتري است كه در سال ۲۰۳۰ پرتاب خواهد شد. اين مأمورت ۵۰ ماه طول مي‌كشد و در ابتدا به بازديد از ماه و زهره مي‌رسد. سپس به مطالعه مشتري و قمرهاي آن مي‌پردازد.