Јупитер е најстарата и најголемата планета во нашиот Сончев Систем, често најсветлата на ноќното небо по Венера. Научниците го следат уште од првите телескопи. Во 1610 година, Галилео Галилеј го набљудувал Јупитер преку неговиот телескоп и открил 4 големи месечини. Ова го довело до револуционерната идеја дека Земјата, како и тие месечини, можеби орбитира околу поголемо тело, наместо да биде центар на универзумот.
Најкарактеристичната карактеристика на Јупитер е неговата огромна маса. Благодарение на својата гравитација, Јупитер ја игра улогата на „поголем брат“ во Сончевиот Систем и одиграл значајна улога во историските настани. Пред 4 милијарди години заедно со Сатурн со својата гравитација исфрлиле комети и астероиди низ Сончевиот Систем. Ова можеби го предизвикало периодот познат како Доцно тешко бомбардирање, кога планетезималите го бомбардирале внатрешниот Сончев Систем и создале многу кратери на Месечината.
Во изминатите 50 години, вселенските мисии и понапредните телескопи им овозможија на научниците да ѕирнат зад облаците на Јупитер и да го истражуваат со невидена јасност. Утврдено е дека околината на Јупитер е исклучително непријателска. Долготрајните бури ја обиколуваат површината на планетата во разнобојни ленти, а смртоносните нивоа на радијација му се закануваат на секој натрапник. Галилејските месечини, како и Јупитер, се далеку од мирни светови.
Со своите прекрасни вртлози и екстремна природа, Јупитер долго време ја освојува имагинацијата на јавноста и ги стимулира научните истражувања. Неодамнешните откритија дополнително за зголемија неговата мистичност, охрабрувајќи ги истражувачите да продолжат да го истражуваат овој далечен свет. Еве некои од најфасцинантните откритија за Јупитер и неговите месечини во последните 5 децении.
Како гасен џин, Јупитер нема цврста површина - освен неговото нејасно јадро. Во центарот е мешавина од цврсти материи и гасови до непрепознатливост компресирани од гравитацијата. Замислете да гризете бонбона која е сè уште мека однадвор, но центарот е стврднат - вака изгледа внатрешноста на Јупитер, со мек надворешен слој кој преминува во густо јадро.
Необичната внатрешност на Јупитер беше откриена од мисијата Juno во 2017 година, користејќи мерења на гравитационото поле, кои мапираат суптилни варијации во гравитациската сила на вселенското летало додека ја минува целата планета. Податоците покажаа дека Јупитер има „нејасно“ јадро. „Сè уште не разбираме целосно што точно се случува“, вели Хајди Бекер, планетарен научник на НАСА и еден од водечките истражувачи на мисијата Juno.
Разбирањето на јадрото на Јупитер дава индиции за неговото потекло. Повеќето прото-планети прво акумулираат цврсти материи додека не станат доволно масивни за да привлечат гасови. Но, Јупитер можеби никогаш не престанал да акумулира цврсти материи додека растел, што би можело да објасни зошто планетата е мешавина од цврсти материи и гасови од центарот до нејзината површина. Друга теорија е дека голем објект, споредлив по големина со Јупитер, се удрил во планетата и ја пореметил нејзината внатрешност, замаглувајќи ја границата помеѓу јадрото и обвивката.
Земјиното магнетно поле се создава со вртење на стопено железо во неговото јадро, кое го создава динамото. На Јупитер, наместо тоа, магнетното поле се напојува од необична супстанција позната како метален водород.
Огромната маса на Јупитер создава неверојатни притисоци длабоко во неговата внатрешност, создавајќи егзотични форми на материја кои не се наоѓаат никаде на друго место во Сончевиот Систем. Водородот, најлесниот елемент, вообичаено е гас, но внатре во Јупитер е компресиран до точка каде што неговите електрони се одвоени од атомите и слободно се движат. Ова море од подвижни електрони создава динамо што му дава на Јупитер своето силно магнетно поле. Магнетосферата на Јупитер е најголемиот објект во Сончевиот Систем, неколку пати поширок од Сонцето. Таа магнетосфера ја штити планетата од сончевите ветрови, отклонувајќи ги честичките кои доаѓаат од Сонцето сè до орбитата на Сатурн.
Иако Јупитер не е под влијание на сончевите ветрови, неговиот систем - Јупитер и неговите месечини - создава свои енергетски честички. Овие честички се заробени и забрзани од магнетното поле кое ја штити планетата од надворешното јонско бомбардирање.
„Присуството на магнетно поле има предности и недостатоци“, вели Чен Ли, планетарен научник од Универзитетот во Мичиген и еден од истражувачите на мисијата Juno.
Наелектризираните честички доаѓаат од најактивната месечина на Јупитер, Јо, чии вулкански ерупции стануваат електрифицирани додека магнетното поле ги откинува електроните од неговите молекули. Овие слободни електрони се движат околу Јупитер со речиси брзина на светлината, емитувајќи радио бранови. Овие радио емисии претставуваат проблем за научниците бидејќи ги маскираат радарските сигнали кои ја испитуваат внатрешноста на планетата од Земјата. Електронскиот штит, исто така, создава појас на зрачење кој го погодува леталото. За да се справат со оваа опасност, научниците го изградија Juno „како оклопен тенк“, вели Бекер - сите чувствителни електронски делови се сместени во титаниумска комора која ги штити од електрони и тежи речиси 180 килограми.
И покрај овие предизвици, моќната магнетосфера на Јупитер создава спектакуларни аурори кога електроните удираат во други атоми во атмосферата, ослободувајќи блесоци на светлина. Бидејќи магнетното поле е доволно големо за да ги опфати месечините, ги транспортира исфрлените честички од Јо на други локации. Научниците открија загадувачи дури и на Европа, друга месечина на Јупитер која е оддалечена стотици илјади километри од Јо.
Јупитер сè уште не се оладил целосно од неговите рани денови. Топлината сè уште зрачи од планетата милијарди години по нејзиното формирање. Научниците веруваат дека оваа топлина помага да се поттикнат интензивните бури што се гледаат во атмосферата на Јупитер.
Мисијата Voyager ја измери количината на топлина што ја испушта Јупитер кога помина покрај гасниот гигант во 1979 година. Тогаш научниците открија дека Јупитер испушта повеќе топлина отколку што предвидуваа моделите: некои делови на планетата беа речиси 800°F (426,6°C) потопли од очекуваното.
Мистеријата за дополнителната топлина беше решена 4 децении подоцна кога научниците од опсерваторијата Кек ги мапираа температурите на Јупитер. Открија дека планетата е најстудена во близина на екваторот и најтопла во близина на магнетните полови, каде што поларната светлина е најинтензивна. Ова покажа дека аурорите претставуваат дополнителен извор на топлина. Плазмата од Јо се судира со атмосферата на Јупитер создавајќи спектакуларна поларна светлина, а интеракцијата со ветровите со голема брзина на Јупитер создава доволно триење за да ги зголеми глобалните температури.
Јупитер не само што разменува хемикалии меѓу своите месечини, туку може да ги загрее на далечина користејќи ја својата гравитација.
Ова затоплување е евидентно кај четирите Галилејски месечини. Гравитацијата на Јупитер ги преобликувала овие месечини во фасцинантните светови што се денес. „Ова не се само статични карпи кои седат во вселената и постепено се бомбардираат“, вели Мајкл Х. Вонг, планетарен научник од Универзитетот „Беркли“ во Калифорнија, вклучен во мисијата Juno.
Галилејските месечини остануваат геолошки активни благодарение на процесот на плимско загревање. Додека орбитираат околу Јупитер, гравитациското влечење помеѓу Месечината и планетата создава доволно силно триење за да ги загрее сателитите. „Речиси како да ги растегнуваат на парчиња“, вели Бекер.
Ова е причината зошто Галилејските месечини не се мртви светови како нашата Месечина. Јо, најблиската до Јупитер, ја чувствува целата сила на неговата гравитација и е вулкански најактивниот објект во Сончевиот Систем. Европа, иако ледена, крие огромен океан од течна вода под својата замрзната површина. Благодарение на плимното затоплување, Европа е одлична локација за истражување на потенцијалната погодност за живеење.
Иако атмосферата на Јупитер е 90% водород, присуството на други соединенија ѝ дава на планетата карактеристични бели и портокалови нијанси. Површината е обликувана од молекули на ацетилен, водород сулфид и фосфин во шарени вртлози.
Во 1995 година сондата Galileo влезе во атмосферата на Јупитер и го анализираше неговиот состав. Откри 3 вида облаци: амонијак, амониум хидросулфид и воден мраз. На небото на Јупитер паѓаат различни видови дождови, во зависност од надморската височина.
Сондата, исто така, откри високи нивоа на тешки гасови - повеќе отколку што очекуваа научниците. Ова сугерира дека Јупитер можеби се формирал подалеку од Сонцето, каде што бил доволно студен за да привлече мраз и замрзнати гасови, а потоа постепено се доближувал до Сонцето додека гравитацијата на Сатурн не го спречила. „Сатурн му помогнал на Јупитер да се движи нанадвор“, вели Ли, „инаку Јупитер веројатно би бил проголтан од Сонцето“.
Јупитер има импресивни бури, од кои најпозната е Големата црвена дамка, вител со ветрови кои достигнуваат брзина од 400 милји на час и се протегаат 300 милји во длабочина. Иако трае повеќе од два века, таа се намалува - некогаш голема колку три Земји, сега доволно широка за само една, но сепак и натаму е најголемата бура во Сончевиот Систем.
Горната атмосфера на Јупитер содржи и плитки блесоци на молњи. Откритието дојде во 2020 година кога Juno сними слаби блесоци на светлина на темната страна на планетата. На Земјата, молњите се формираат со судир на честички мраз и капки вода во облаците, создавајќи поделба на позитивни и негативни полнежи. На Јупитер, присуството на амонијак овозможува течна вода да се формира високо во атмосферата, и покрај ниските температури.
Бурите, исто така, исфрлаат честички мраз, кои се среќаваат со амонијак и формираат „топки од амониум-вода“, еден вид град што содржи и цврст мраз и течна вода. Иако научниците не ги набљудувале директно овие топки, тие шпекулираат дека изгледаат како лапавица во облик на топка. Кога паѓаат, тие фаќаат амонијак од атмосферата, објаснувајќи ги џебовите без амонијак што ги забележал Juno.
„Многу луѓе дури и не знаат дека Јупитер има прстени“, вели Бекер. Прашливиот венец на Јупитер долго беше незабележана бидејќи е премногу мал за да се види со аматерски телескоп. Откриен е дури во 1979 година за време на прелетувањето на Voyager 1. Оттогаш го набљудуваат помоќните телескопи од Земјата и други вселенски летала.
Како и прстените на другите планети во Сончевиот Систем, прстените на Јупитер се поле на отпад. Остатоците од метеорити кои се судриле со Јупитер се собираат околу планетата. Оваа мешавина од мраз, прашина и карпи се протега од 32.000 до 130.000 милји од површината на Јупитер.
Кога другите небесни објекти минуваат низ прстенот, оставаат траги во правливиот материјал. Една од најпознатите траки ја остави кометата Шумакер-Леви 9 кога се судри со Јупитер во 1994 година. Години подоцна, сондите Galileo и New Horizons открија бранови во прстените на Јупитер подигнати од фрагменти од комета, како отпечатоци во свежо паднат снег.
