Jupiter Planet : ดาวพฤหัสบดี ดาวเคราะห์

Atmosphere

The atmosphere of Jupiter is primarily composed of molecular hydrogen and helium, with a smaller amount of other compounds such as water, methane, hydrogen sulfide, and ammonia, Jupiter's atmosphere extends to a depth of approximately 3,000 kilometres (2,000 mi) below the cloud layers.

🔥 Pictures used for explanation :

1. The Galilean satellites lo, Europa, Ganymede, and Callisto (in order of increasing distance from Jupiter) in false colour

2. Model in the Almagest of the longitudinal motion of Jupiter relative to Earth

3. The Galilean moons' effect on Jupiter's magnetosphere

4. Diagram of Jupiter with its interior, surface features, rings, and inner moons

5. Size of Jupiter compared to Earth and Earth's Moon

Cloud layers

Jupiter is perpetually covered with clouds of ammonia crystals, which may contain ammonium hydrosulfide as well. The clouds are located in the tropopause layer of the atmosphere, forming bands at different latitudes, known as tropical regions. These are subdivided into lighter-hued zones and darker belts. The interactions of these conflicting circulation patterns cause storms and turbulence. Wind speeds of 100 metres per second (360 km/h; 220 mph) are common in zonal jet streams 11000 The zones have been observed to vary in width, colour and intensity from year to year, but they have remained stable enough for scientists to name them, The cloud layer is about 50 km (31 ml) deep and consists of at least two decks of ammonia clouds: a thin, clearer region on top and a thicker, lower deck. There may be a thin layer of water clouds underlying the ammonia clouds, as suggested by flashes of lightning detected in the atmosphere of Jupiter  These electrical discharges can be up to a thousand times as powerful as lightning on Earth. The water clouds are assumed to generate thunderstorms in the same way as terrestrial thunderstorms, driven by the heat rising from the interior.  The Juno mission revealed the presence of 'shallow lightning" which originates from ammonia-water clouds relatively high in the atmosphere.

These discharges carry 'mushballs" of water-ammonia slushes covered in ice, which fall deep into the atmosphere,  Upper-atmospheric lightning has been observed in Jupiter's upper atmosphere, bright flashes of light that last around 1.4 milliseconds. These are known as "elves" or "sprites' and appear blue or pink due to the hydrogen. The orange and brown colours in the clouds of Jupiter are caused by upwelling compounds that change colour when they are exposed to ultraviolet light from the Sun. The exact makeup remains uncertain, but the substances are thought to be made up of phosphorus, sulfur or possibly hydrocarbons, These colourful compounds, known as chromophores, mix with the warmer clouds of the lower deck. The light-coloured zones are formed when rising convection cells form crystallising ammonia that hides the chromophores from view., Jupiter has a low axial tilt, thus ensuring that the poles always receive less solar radiation than the planet's equatorial region. Convection within the interior of the planet transports energy to the poles, balancing out temperatures at the cloud layer.

Great Red Spot and other vortices

A well-known feature of Jupiter is the Great Red Spot, 10% a persistent anticyclonic storm located 22 south of the equator. It was first observed in 1831, and possibly as early as 1665, Images by the Hubble Space Telescope have shown two more "red spots" adjacent to the Great Red Spot.

Europa (moon), (Natural Satellite)

Europa (/juroupa/) is the smallest and least massive of Jupiter's four Galilean moons. It is observable from Earth with common binoculars and is a planetary-mass moon, slightly smaller and less massive than Earth's Moon. Europa is an icy moon, and, of the three icy Galilean moons, the closest orbiting Jupiter. As a result, it exhibits a relatively young surface shaped by tidal heating. The storm is visible through Earth-based telescopes with an aperture of 12 cm or larger. The storm rotates counterclockwise, with a period of about six days,  The maximum altitude of this storm is about 8 kilometres (5 mi) above the surrounding cloud tops. The Spot's composition and the source of its red colour remain uncertain, although photodissociated ammonia reacting with acetylene is a likely explanation.

The Great Red Spot is larger than the Earth.  Mathematical models suggest that the storm is stable and will be a permanent feature of the planet.  However, it has significantly decreased in size since its discovery. Initial observations in the late 1800s showed it to be approximately 41,000 km (25,500 mi) across. As of 2015, the storm was measured at approximately 16,500 by 10,940 kilometres (10,250 by 6,800 mi), and was decreasing in length by about 930 km (580 mi) per year. In October 2021, a Juno flyby mission measured the depth of the Great Red Spot, putting it at around 300-500 kilometres (190-310 mi) Juno missions found several cyclone groups at Jupiter's poles. The northern group contains nine cyclones, with a large one in the centre and eight others around it, while its southern counterpart also consists of a centre vortex but is surrounded by five large storms and a single smaller one for a total of seven storms.

In 2000, an atmospheric feature formed in the southern hemisphere that is similar in appearance to the Great Red Spot, but smaller. This was created when smaller, white oval-shaped storms merged to form a single feature-these three smaller white ovals were formed in 1939-1940. The merged feature was named Oval BA. It has since increased in intensity and changed from white to red, earning it the nickname "Little Red Spot.

In April 2017, a "Great Cold Spot" was discovered in Jupiter's thermosphere at its north pole. This feature is 24,000 km (15,000 ml) across, 12.000 km (7,500 mi) wide, and 200 °C (360 °F) cooler than surrounding material. While this spot changes form and intensity over the short term, it has maintained its general position in the atmosphere for more than 15 years. It may be a giant vortex similar to the Great Red Spot, and appears to be quasi-stable like the vortices in Earth's thermosphere. This feature may be formed by interactions between charged particles generated from lo and the strong magnetic field of Jupiter, resulting in a redistribution of heat flow.

Magnetosphere

Jupiter's magnetic field is the strongest of any planet in the Solar System, with a dipole moment of 4.170 gauss (0.4170 mT) that is tilted at an angle of 10.31° to the pole of rotation. The surface magnetic field strength varies from 2 gauss (0.20 mT) up to 20 gauss (2.0 mT), This field is thought to be generated by eddy currents-swirling movements of conducting materials within the fluid, metallic hydrogen core. At about 75 Jupiter radii from the planet, the Interaction of the magnetosphere with the solar wind generates a bow shock. Surrounding Jupiter's magnetosphere is a magnetopause, located at the inner edge of a magnetosheath-a region between it and the bow shock. The solar wind interacts with these regions, elongating the magnetosphere on Jupiter's lee side and exteriding it outward until it nearly reaches the orbit of Saturn. The four largest moons of Jupiter all orbit within the magnetosphere, which protects them from solar wind, The volcanoes on the moon to emit large amounts of sulfur dioxide, forming a gas torus along its orbit. The gas is ionized in Jupiter's magnetosphere, producing sulfur and oxygen ions. They, together with hydrogen lons originating from the atmosphere of Jupiter, form a plasma sheet in Jupiter's equatorial plane. The plasma in the sheet co-rotates with the planet, causing deformation of the dipole magnetic field into that of a magnetodisk. Electrons within the plasma sheet generate a strong radio signature, with short, superimposed bursts in the range of 0.6-30 MHz that are detectable from Earth with consumer-grade shortwave radio receivers, As lo moves through this torus, the interaction generates Alfvén waves that carry ionized matter into the polar regions of Jupiter. As a result, radio waves are generated through a cyclotron maser mechanism, and the energy is transmitted out along a cone-shaped surface. When Earth intersects this cone, the radio emissions from Jupiter can exceed the radio output of the Sun.

Orbital motion and observation

Jupiter is the only planet whose barycentre with the Sun lies outside the volume of the Sun, though by 7% of the Sun's radius,  The average distance between Jupiter and the Sun is 778 million km (5.20 AU) and it completes an orbit every 11.86 years. This is approximately two-fifths the orbital period of Satum, forming a near orbital resonance. The orbital plane of Jupiter is inclined 1.30° compared to Earth. Because the eccentricity of its orbit is 0.049, Jupiter is slightly over 75 million km nearer the Sun at perihelion than aphelion  which means that its orbit is nearly circular. This low eccentricity is at odds with exoplanet discoveries, which have revealed Jupiter-sized planets with very high eccentricities. Models suggest this may be due to there being two giant planets in the Solar System, as the presence of a third or more giant planets tends to induce larger eccentricities.

Jupiter is usually the fourth-brightest object in the sky (after the Sun, the Moon, and Venus), Although at opposition Mars can appear brighter than Jupiter. Depending on Jupiter's position with respect to the Earth, it can vary in visual magnitude from as bright as -2.94 at opposition down to -1.66 during conjunction with the Sun. The mean apparent magnitude is -2.20 with a standard deviation of 0.33. The angular diameter of Jupiter likewise varles from 50.1 to 30.5 arc seconds, Favourable oppositions occur when Jupiter Is passing through the perihelion of its orbit, bringing it closer to Earth Near opposition, Jupiter will appear to go into retrograde motion for a period of about 121 days, moving backward through an angle of 9.9" before returning to prograde movement. Because the orbit of Jupiter is outside that of Earth, the phase angle of Jupiter as viewed from Earth is always less than 11.5 thus, Jupiter always appears nearly fully illuminated when viewed through Earth-based telescopes. It was during spacecraft missions to Jupiter that crescent views of the planet were obtained. A small telescope will usually show Jupiter's four Galilean moons and the cloud belts across Jupiter's atmosphere. A larger telescope with an aperture of 4-6 inches (10-15 cm) will show Jupiter's Great Red Spot when it faces Earth.

Gravitational domain and influence

Planetary rings

Jupiter has a faint planetary ring system composed of three main segments: an inner torus of particles known as the halo, a relatively bright main ring, and an outer gossamer ring. These rings appear to be made of dust, whereas Saturn's rings are made of ice, The main ring is most likely made out of material ejected from the satellites Adrastea and Metis, which is drawn into Jupiter because of the planet's strong gravitational influence. New material is added by additional impacts.  In a similar way, the moons Thebe and Amalthea are believed to produce the two distinct components of the dusty gossamer ring. There is evidence of a fourth ring that may consist of collisional debris from Amalthea that is strung along the same moon's orbit.

Moons

Jupiter has 111 known natural satellites, 18l and it is likely that this number will go up due to increasing telescopic observations. Of these, only 16 are larger than 10 km in diameter The four largest moons, known as the Galilean moons, are Ganymede, Callisto, to, and Europa (in order of decreasing size), and are visible from Earth with binoculars on a clear night.

Galilean moons

The moons discovered by Galileo-lo, Europa, Ganymede, and Callisto are among the largest in the Solar System. The orbits of lo, Europa, and Ganymede form a pattern known as a Laplace resonance; for every four orbits that lo makes around Jupiter, Europa makes exactly two orbits and Ganymede makes exactly one. This resonance causes the gravitational effects of the three large moons to distort their orbits into elliptical shapes, because each moon receives an extra tug from its neighbours at the same point in every orbit it makes. The tidal force from Jupiter, on the other hand, works to circularize their orbits. The eccentricity of their orbits causes regular flexing of the three moons shapes, with Jupiter's gravity stretching them out as they approach it and allowing them to spring back to more spherical shapes as they swing away. The friction created by this tidal flexing generates heat in the interior of the moons, This is seen most dramatically in the volcanic activity of lo (which is subject to the strongest tidal forces),  and to a lesser degree in the geological youth of Europa's surface, which indicates recent resurfacing of the moon's exterior.

Classification

Jupiter's moons were classified into four groups of four, based on their similar orbital elements, This picture has been complicated by the discovery of numerous small outer moons since 1999. Jupiter's moons are divided into several different groups, although there are two known moons which are not part of any group (Themisto and Valetudo),

The eight innermost regular moons, which have nearly circular orbits near the plane of Jupiter's equator, are thought to have formed alongside Jupiter, while the remainder are irregular moons and are thought to be captured asteroids or fragments of captured asteroids. The irregular moons within each group may have a common origin, perhaps as a larger moon or captured body that broke up.

Regular moons

Inner group : The inner group of four small moons all have diameters of less than 200 km, orbit at radii less than 200,000 km, and have orbital inclinations of less than half a degree. Galilean moons  : These four moons, discovered by Galileo Galilei and by Simon Marius in parallel, orbit between 400,000 and 2 million km, and are some of the largest moons in the Solar System.

Irregular moons

Himalia group : A tightly clustered group of prograde-orbiting moons with orbits around 11-12 million km from Jupiter

Carpus group : A tightly clustered group of prograde-orbiting moons with orbits around 11-12 million km from Jupiter

A sparsely populated group of small moons with highly inclined prograde orbits around 16-17 million km from Jupiter.

Ananke group : This group of retrograde-orbiting moons has rather indistinct borders, averaging 21.3 million km from Jupiter with an average inclination of 149 degrees.

Carme group : A tightly clustered group of retrograde-orbiting moons that averages 23.4 million km from Jupiter with an average inclination of 165 degrees.

Pasiphae group : A dispersed and vaguely distinct retrograde group that covers all the outermost moons.

Interaction with the Solar System

As the most massive of the eight planets, the gravitational influence of Jupiter has helped shape the Solar System. With the exception of Mercury, the orbits of the system's planets lie closer to Jupiter's orbital plane than the Sun's equatorial plane. The Kirkwood gaps in the asteroid beit are mostly caused by Jupiter, 1691 and the planet may have been responsible for the Late Heavy Bombardment in the inner Solar System's history.

In addition to its moons, Jupiter's gravitational field controls numerous asteroids that have settled around the Lagrangian points that precede and follow the planet in its orbit around the Sun. These are known as the Trojan asteroids, and are divided into Greek and Trojan "camps" to honour the Iliad. The first of these,  Achilles, was discovered by Max Wolf in 1906; since then more than two thousand have been discovered. The largest is  Hektar., The Jupiter family is defined as comets that have a semi-major axis smaller than Jupiter's; most short-period comets belong to this group. Members of the Jupiter family are thought to form in the Kuiper belt outside the orbit of Neptune. During close encounters with Jupiter, they are perturbed into orbits with a smaller period, which then becomes circularized by regular gravitational interactions with the Sun and Jupiter.

Impacts

Jupiter has been called the Solar System's vacuum cleanerl because of its immense gravity well and location near the inner Solar System. There are more impacts on Jupiter, such as comets, than on any other planet in the Solar System, For example, Jupiter experiences about 200 times more asteroid and comet impacts than Earth.  Scientists used to believe that Jupiter partially shielded the inner system from cometary bombardment, However, computer simulations in 2008 suggest that Jupiter does not cause a net decrease in the number of comets that pass through the inner Solar System, as its gravity perturbs their orbits inward roughly as often as it accretes or ejects them, This topic remains controversial among scientists, as some think it draws comets towards Earth from the Kuiper belt, while others believe that Jupiter protects Earth from the Oort cloud. In July 1994, the Comet Shoemaker-Levy 9 comet collided with Jupiter,  The impacts were closely observed by observatories around the world, including the Hubble Space Telescope and Galileo spacecraft. The event was widely covered by the media.

Surveys of early astronomical records and drawings produced eight examples of potential impact observations between 1664 and 1839. However, A 1997 review determined that these observations had little or no possibility of being the results of impacts. Further investigation by this team revealed a dark surface feature discovered by astronomer Giovanni Cassini in 1690 may have been an Impact scar.

Observation and exploration history

Pre-telescopic research

Observations of Jupiter are attested with the Babylonian astronomers during the 7th-8th centuries BC. The ancient Chinese knew Jupiter as the 'sui star' (Suixing 歲) and established their cycle of twelve earthly branches based on the approximate number of years it takes Jupiter to revolve around the Sun; the Chinese language still uses its name (歲; simplified as 岁) when referring to years of age. By the 4th century BC, these observations had developed into the Chinese zodiac, and each year became associated with a Tai Sui star and god controlling the region of the heavens opposite Jupiter's position in the night sky. These beliefs survive in some Taoist and folk religious practices and in the East Asian zodiac's twelve animals. The Chinese historian XI Zezong has claimed that Gan De, an ancient Chinese astronomer, // reported a small star "in alliance" with the planet, which may indicate a sighting of one of Jupiter's moons with the unaided eye. If true, this would predate Galileo's discovery by nearly two millennia.

A 2016 paper reports that trapezoidal rule was used by Babylonians before 50 BC for integrating the velocity of Jupiter along the ecliptic, In his 2nd century work the Almagest, the Hellenistic astronomer Claudius Ptolemaeus constructed a geocentric planetary model based on deferents and epicycles to explain Jupiter's motion relative to Earth, giving its orbital period around Earth as 4332.38 days, or 11.86 years.

Ground-based telescope research

In 1610, Italian polymath Galileo Galilei discovered the four largest moons of Jupiter (now known as the Galilean moons) using a telescope. This is thought to be the first telescopic observation of moons other than Earth's. Just one day after Galileo, Simon Marius independently discovered moons around Jupiter, though he did not publish his discovery in a book until 1614,  It was Marius's names for the major moons, however, that stuck: lo, Europa, Ganymede, and Callisto. The discovery was a major point in favour of the hellocentric theory of the motions of the planets by Nicolaus Copernicus; Galileo's outspoken support of the Copernican theory led to him being tried and condemned by the inquisition,

In the autumn of 1639, the Neapolitan optician Francesco Fontana tested a 22-palm telescope of his own making and discovered the characteristic bands of the planet's atmosphere.  During the 1660s, Giovanni Cassini used a new telescope to discover spots in Jupiter's atmosphere, observe that the planet appeared oblate, and estimate its rotation period 1861 in 1692, Cassini noticed that the atmosphere undergoes a differential rotation.

The Great Red Spot may have been observed as early as 1664 by Robert Hooke and in 1665 by Cassini, although this is disputed. The pharmacist Heinrich Schwabe produced the earliest known drawing to show details of the Great Red Spot in 1831,  The Red Spot was reportedly lost from sight on several occasions between 1665 and 1708 before becoming quite conspicuous in 1878.  It was recorded as fading again in 1883 and at the start of the 20th century. Both Giovanni Borelli and Cassini made careful tables of the motions of Jupiter's moons, which allowed predictions of when the moons would pass before or behind the planet. By the 1670s, Cassini observed that when Jupiter was on the opposite side of the Sun from Earth, these events would occur about 17 minutes later than expected. Ole Rømer deduced that light does not travel instantaneously (a conclusion that Cassini had earlier rejected), And this timing discrepancy was used to estimate the speed of light.

In 1892, E. E. Barnard observed a fifth satellite of Jupiter with the 36-inch (910 mm) refractor at Lick Observatory in California. This moon was later named Amalthea,  It was the last planetary moon to be discovered directly by a visual observer through a telescope.  An additional eight satellites were discovered before the flyby of the Voyager 1 probe in 1979.

In 1932, Rupert Wildt identified absorption bands of ammonia and methane in the spectra of Jupiter. Three long-lived anticyclonic features called white ovals" were observed in 1938. For several decades, they remained as separate features in the atmosphere that approach each other but never merge. Finally, two of the ovals merged in 1998, then absorbed the third in 2000, becoming Oval BA.

Radiotelescope research

In 1955, Bernard Burke and Kenneth Franklin discovered that Jupiter emits bursts of radio waves at a frequency of 22.2 MHz 36 The period of these bursts matched the rotation of the planet, and they used this information to determine a more precise value for Jupiter's rotation rate. Radio bursts from Jupiter were found to come in two forms: long bursts (or L-bursts) lasting up to several seconds, and short bursts (or S-bursts) lasting less than a hundredth of a second.

Scientists have discovered three forms of radio signals transmitted from Jupiter.

- Decametric radio bursts (with a wavelength of tens of metres) vary with the rotation of Jupiter, and are influenced by the interaction of lo with Jupiter's magnetic field.

- Decimetric radio emission (with wavelengths measured in centimetres) was first observed by Frank Drake and Hein Hvatum in 1959 The origin of this signal is a torus-shaped belt around Jupiter's equator, which generates cyclotron radiation from electrons that are accelerated in Jupiter's magnetic field,

- Thermal radiation is produced by heat in the atmosphere of Jupiter.

Exploration

Jupiter has been visited by automated spacecraft since 1973, when the space probe Pioneer  passed close enough to Jupiter to send back revelations about its properties and phenomena,  Missions to Jupiter are accomplished at a cost in energy, which is described by the net change in velocity of the spacecraft, or delta-v. Entering a Hohmann transfer orbit from Earth to Jupiter from low Earth orbit requires a delta-v of 6.3 km/s, which is comparable to the 9.7 km/s delta-v needed to reach low Earth orbit, Gravity assists through planetary flybys can be used to reduce the energy required to reach Jupiter.

Flyby missions

Beginning in 1973, several spacecraft performed planetary flyby manoeuvres that brought them within the observation range of Jupiter. The Pioneer missions obtained the first close-up images of Jupiter's atmosphere and several of its moons. They discovered that the radiation fields near the planet were much stronger than expected, but both spacecraft managed to survive in that environment. The trajectories of these spacecraft were used to refine the mass estimates of the Jovian system, Radio occultations by the planet resulted in better measurements of Jupiter's diameter and the amount of polar flattening.

Six years later, the Voyager missions vastly improved the understanding of the Galilean moons and discovered Jupiter's rings. They also confirmed that the Great Red Spot was anticyclonic. Comparison of images showed that the Spot had changed hues since the Pioneer missions, turning from orange to dark brown. A torus of ionized atoms was discovered along lo's orbital path, which were found to come from erupting volcanoes on the moon's surface. As the spacecraft passed behind the planet, it observed flashes of lightning in the night side atmosphere.

The next mission to encounter Jupiter was the Ulysses solar probe. In February 1992,

it performed a flyby manoeuvre to attain a polar orbit around the Sun. During this pass, the spacecraft studied Jupiter's magnetosphere, although it had no cameras to photograph the planet. The spacecraft passed by Jupiter six years later, this time at a much greater distance In 2000, The Cassini probe flew by Jupiter on its way to Saturn, and provided higher-resolution images, The New Horizons probe flew by Jupiter in 2007 for a gravity assist en route to Pluto, The probe's cameras measured plasma output from volcanoes on to and studied all four Galilean moons in detail.

Galileo mission

The first spacecraft to orbit Jupiter was the Galileo mission, which reached the planet on December 7, 1995. It remained in orbit for over seven years, conducting multiple flybys of all the Galilean moons and Amalthea. The spacecraft also witnessed the impact of Comet Shoemaker-Levy 9 when it collided with Jupiter in 1994. Some of the goals for the mission were thwarted due to a malfunction in Galileos high-gain antenna A 340-kilogram titanium atmospheric probe was released from the spacecraft in July 1995, entering Jupiter's atmosphere on December 7,  It parachuted through 150 km (93 mi) of the atmosphere at a speed of about 2,575 km/h (1,600 mph) And collected data for 57.6 minutes until the spacecraft was destroyed. The Galileo orbiter itself experienced a more rapid version of the same fate when it was deliberately steered into the planet on September 21, 2003. NASA destroyed the spacecraft to avoid any possibility of the spacecraft crashing into and possibly contaminating the moon Europa, which may harbour life. Data from this mission revealed that hydrogen composes up to 90% of Jupiter's atmosphere The recorded temperature was more than 300 °C (572 °F), and the wind speed measured more than 644 km/h (>400 mph) before the probes vaporized.

Juno mission

NASA's Juno mission arrived at Jupiter on July 4, 2016, with the goal of studying the planet in detail from a polar orbit. The spacecraft was originally intended to orbit Jupiter thirty-seven times over a period of twenty months.  During the mission, the spacecraft will be exposed to high levels of radiation from Jupiter's magnetosphere, which may cause the failure. of certain instruments. On August 27, 2016, The spacecraft completed its first flyby of Jupiter and sent back the first-ever Images of Jupiter's north pole, Jurio completed 12 orbits before the end of its budgeted mission plan, ending in July 2018. In June of that year, NASA extended the mission operations plan to July 2021, and in January of that year the mission was extended to September 2025 with four lunar flybys: one of Ganymede, one of Europa, and two of lo.  When Juno reaches the end of the mission, it will perform a controlled deorbit and disintegrate into Jupiter's atmosphere to avoid the risk of colliding and contaminating Jupiter's moons.

Cancelled missions and future plans

There is an interest in missions to study Jupiter's larger Icy moons, which may have subsurface liquid oceans. Funding difficulties have delayed progress, causing NASA's JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter) to be cancelled in 2005, A subsequent proposal was developed for a joint NASA/ESA mission called EJSM/Laplace, with a provisional launch date around 2020. EJSM/Laplace would have consisted of the NASA led Jupiter Europa Orbiter and the ESA-led Jupiter Ganymede Orbiter.  However, the ESA formally ended the partnership in April 2011, Citing budget issues at NASA and the consequences on the mission timetable. Instead, ESA planned to go ahead with a European-only mission to compete in its L1 Cosmic Vision selection. These plans have been realized as the European Space Agency's Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE), launched on April 14, 2023,  Followed by NASA's Europa Clipper mission, launched on October 14, 2024, Other proposed missions include the Chinese National Space Administration's Tianwen-4 mission which aims to launch an orbiter to the Jovian system and possibly Callisto around 2035, And CNSA's Interstellar Express(and NASA's interstellar Probe, which would both use Jupiter's gravity to help them reach the edges of the heliosphere.

Doctorate Degree (Ph.D) 🇹🇭 /อำเภอเกาะลันตา

Surveyor / Recorder

By: Ratcharinda Teachaprasarn 🇹🇭

Location: Koh Lanta Island/เกาะลันตา

Saladan Subdistrict, Koh Lanta District, Krabi

Province, Thailand 🇹🇭

Compiled articles in English Thai 🇹🇭

By: Ratcharinda Teachaprasarn 🇹🇭

Klearmilly 8888 🇹🇭

Thailand 2026 🇹🇭

April 23, 2026, 07 : 30 a.m 🇹🇭

---------------+++

บรรยากาศ (Atmosphere)

บรรยากาศของดาวพฤหัสบดีประกอบด้วยไฮโดรเจนโมเลกุลและฮีเลียมเป็นหลัก โดยมีสารประกอบอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย เช่น น้ำ มีเทน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และแอมโมเนีย บรรยากาศของดาวพฤหัสบดีแผ่ขยายลงไปลึกประมาณ 3,000 กิโลเมตร (2,000 ไมล์) ใต้ชั้นเมฆ.

🔥 ภาพที่ใช้ประกอบคำอธิบาย :

1. ดาวบริวารกาลิเลโอ ได้แก่

- ไอโอ( Io),

- ยูโรปา (Europa)

- แกนีมีด (Ganymede)

- คาลิสโต (Callisto)

(เรียงตามลำดับระยะห่างจากดาวพฤหัสบดีที่เพิ่มขึ้น) ในภาพสีเทียม

2. แบบจำลองใน Almagest ของการเคลื่อนที่ตามแนวยาวของดาวพฤหัสบดี  เทียบกับโลก

3. ผลกระทบของดวงจันทร์กาลิเลียนต่อสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี

4. แผนภาพแสดงโครงสร้างภายใน พื้นผิว วงแหวน และดวงจันทร์บริวารของดาวพฤหัสบดี

5. ขนาดของดาวพฤหัสบดีเมื่อเทียบกับโลกและดวงจันทร์ของโลก.

ชั้นเมฆ (Cloud layers)

ดาวพฤหัสบดีถูกปกคลุมด้วยเมฆผลึกแอมโมเนียอยู่ตลอดเวลา ซึ่งอาจมีแอมโมเนียมไฮโดรซัลไฟด์อยู่ด้วย เมฆเหล่านี้ตั้งอยู่ในชั้นบรรยากาศโทรโปสเฟียร์ ก่อตัวเป็นแถบที่ละติจูดต่างๆ กัน เรียกว่าเขตร้อน ซึ่งแบ่งออกเป็นโซนสีอ่อนและแถบสีเข้ม การปฏิสัมพันธ์ของรูปแบบการหมุนเวียนที่ขัดแย้งกันเหล่านี้ทำให้เกิดพายุและความปั่นป่วน ความเร็วลม 100 เมตรต่อวินาที (360 กิโลเมตรต่อชั่วโมง; 220 ไมล์ต่อชั่วโมง) เป็นเรื่องปกติในกระแสลมกรดตามแนวเส้นศูนย์สูตร มีการสังเกตว่าโซนเหล่านี้มีความกว้าง สี และความเข้มแตกต่างกันไปในแต่ละปี แต่ก็มีความเสถียรมากพอที่นักวิทยาศาสตร์จะตั้งชื่อให้ ชั้นเมฆมีความลึกประมาณ 50 กิโลเมตร (31 ไมล์)

และประกอบด้วยเมฆแอมโมเนียอย่างน้อยสองชั้น คือ ชั้นบนที่บางและโปร่งใสกว่า และชั้นล่างที่หนากว่า อาจมีชั้นเมฆน้ำบางๆ อยู่ใต้เมฆแอมโมเนีย ดังที่เห็นได้จากแสงวาบของฟ้าผ่าที่ตรวจพบในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี การปล่อยประจุไฟฟ้าเหล่านี้อาจมีพลังงานมากกว่าฟ้าผ่าบนโลกถึงหนึ่งพันเท่า สันนิษฐานว่าเมฆน้ำก่อให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนองในลักษณะเดียวกับพายุฝนฟ้าคะนองบนโลก โดยได้รับแรงขับเคลื่อนจากความร้อนที่ลอยขึ้นมาจากภายใน ภารกิจจูโนได้เปิดเผยการมีอยู่ของ "ฟ้าผ่าตื้น" ซึ่งมีต้นกำเนิดจากเมฆแอมโมเนีย-น้ำที่อยู่ค่อนข้างสูงในชั้นบรรยากาศ

การปล่อยประจุเหล่านี้พาก้อนน้ำแข็งปนน้ำและแอมโมเนียที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็ง ซึ่งตกลงสู่ชั้นบรรยากาศเบื้องลึก มีการสังเกตพบฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศตอนบนของดาวพฤหัสบดี

มีการสังเกตพบแสงวาบสว่างที่กินเวลาประมาณ 1.4 มิลลิวินาที แสงเหล่านี้เรียกว่า "เอลฟ์" หรือ "สไปรท์" และมีสีฟ้าหรือชมพูเนื่องจากไฮโดรเจน สีส้มและสีน้ำตาลในเมฆของดาวพฤหัสบดีเกิดจากสารประกอบที่ผุดขึ้นมาและเปลี่ยนสีเมื่อสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ องค์ประกอบที่แน่นอนยังไม่เป็นที่แน่ชัด แต่เชื่อว่าสารประกอบเหล่านั้นประกอบด้วยฟอสฟอรัส กำมะถัน หรืออาจเป็นไฮโดรคาร์บอน สารประกอบที่มีสีสันเหล่านี้ ซึ่งเรียกว่าโครโมฟอร์ จะผสมกับเมฆที่อุ่นกว่าในชั้นล่างของชั้นบรรยากาศ. บริเวณสีอ่อนเกิดขึ้นเมื่อเซลล์การพาความร้อนที่ลอยขึ้นก่อตัวเป็นผลึกแอมโมเนียซึ่งบดบังสารให้สี ดาวพฤหัสบดีมีแกนเอียงต่ำ ทำให้ขั้วโลกได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์น้อยกว่าบริเวณเส้นศูนย์สูตรเสมอ การพาความร้อนภายในดาวเคราะห์จะส่งพลังงานไปยังขั้วโลก ทำให้เกิดความสมดุลของอุณหภูมิในชั้นเมฆ.

จุดแดงใหญ่และกระแสลมหมุนอื่นๆ

(Great Red Spot and other vortices)

ลักษณะเด่นอย่างหนึ่งของดาวพฤหัสบดีคือจุดแดงใหญ่ ซึ่งเป็นพายุหมุนทวนเข็มนาฬิกาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ตั้งอยู่ทางใต้ของเส้นศูนย์สูตรประมาณ 22 องศา มีการสังเกตเห็นจุดแดงใหญ่ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1831 และอาจจะเร็วที่สุดในปี ค.ศ. 1665 ภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลแสดงให้เห็น "จุดแดง" อีกสองจุดที่อยู่ติดกับจุดแดงใหญ่.

ยูโรปา (ดวงจันทร์) (ดาวบริวารธรรมชาติ)

Europa (Moon), (Natural Satellite)

ยูโรปา (/juroupa/)

เป็นดวงจันทร์กาลิเลียนที่เล็กที่สุดและมีมวลน้อยที่สุดของดาวพฤหัสบดี สามารถมองเห็นได้จากโลกด้วยกล้องส่องทางไกลทั่วไป และเป็นดวงจันทร์ที่มีมวลระดับดาวเคราะห์ เล็กกว่าและมีมวลน้อยกว่าดวงจันทร์ของโลกเล็กน้อย ยูโรปาเป็นดวงจันทร์น้ำแข็ง และเป็นดวงจันทร์ที่โคจรรอบดาวพฤหัสบดีใกล้ที่สุดในบรรดาดวงจันทร์กาลิเลียนน้ำแข็งทั้งสามดวง ด้วยเหตุนี้ พื้นผิวของมันจึงค่อนข้างใหม่และมีรูปร่างที่เกิดจากความร้อนจากแรงดึงดูดของดาวพฤหัสบดี พายุสามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์บนโลกที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 เซนติเมตรขึ้นไป พายุหมุนทวนเข็มนาฬิกา โดยมีคาบการหมุนประมาณหกวัน ระดับความสูงสูงสุดของพายุนี้อยู่ที่ประมาณ 8 กิโลเมตร (5 ไมล์) เหนือยอดเมฆโดยรอบ องค์ประกอบของจุดและแหล่งที่มาของสีแดงยังคงไม่แน่นอน แม้ว่าแอมโมเนียที่แตกตัวด้วยแสงทำปฏิกิริยากับอะเซทิลีนจะเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้.

จุดแดงใหญ่มีขนาดใหญ่กว่าโลก แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ชี้ให้เห็นว่าพายุนี้มีความเสถียรและจะเป็นลักษณะถาวรของดาวเคราะห์ อย่างไรก็ตาม ขนาดของมันลดลงอย่างมากนับตั้งแต่ถูกค้นพบ การสังเกตการณ์ครั้งแรกในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 แสดงให้เห็นว่ามันมีขนาดประมาณ 41,000 กิโลเมตร (25,500 ไมล์) ณ ปี 2015 พายุนี้มีขนาดประมาณ 16,500 คูณ 10,940 กิโลเมตร (10,250 คูณ 6,800 ไมล์) และความยาวลดลงประมาณ 930 กิโลเมตร (580 ไมล์) ต่อปี ในเดือนตุลาคมปี 2021

ภารกิจบินผ่านของยานจูโนได้วัดความลึกของจุดแดงใหญ่ พบว่ามีความลึกประมาณ 300-500 กิโลเมตร (190-310 ไมล์) ภารกิจของยานจูโนยังพบกลุ่มพายุหมุนหลายกลุ่มที่ขั้วของดาวพฤหัสบดี กลุ่มทางเหนือประกอบด้วยพายุหมุน 9 ลูก โดยมีลูกใหญ่หนึ่งลูกอยู่ตรงกลางและอีก 8 ลูกอยู่รอบๆ ขณะที่กลุ่มทางใต้ก็มีพายุหมุนอยู่ตรงกลางเช่นกัน แต่ล้อมรอบด้วยพายุขนาดใหญ่ 5 ลูกและพายุขนาดเล็กอีกหนึ่งลูก รวมทั้งหมด 7 ลูก.

ในปี 2000 เกิดปรากฏการณ์ทางบรรยากาศในซีกโลกใต้ที่มีลักษณะคล้ายกับจุดแดงใหญ่ แต่มีขนาดเล็กกว่า ปรากฏการณ์นี้เกิดจากการรวมตัวกันของพายุรูปไข่สีขาวขนาดเล็กสามลูก ซึ่งก่อตัวขึ้นในช่วงปี 1939-1940 พายุที่รวมตัวกันนี้ได้รับการตั้งชื่อว่า Oval BA ต่อมาความรุนแรงของปรากฏการณ์นี้เพิ่มขึ้นและเปลี่ยนสีจากสีขาวเป็นสีแดง ทำให้ได้รับฉายาว่า "จุดแดงเล็ก" (Little Red Spot).

ในเดือนเมษายน ปี 2017 มีการค้นพบ "จุดเย็นขนาดใหญ่" ในชั้นเทอร์โมสเฟียร์ของดาวพฤหัสบดี บริเวณขั้วเหนือ จุดนี้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 24,000 กิโลเมตร (15,000 ไมล์) กว้าง 12,000 กิโลเมตร (7,500 ไมล์) และเย็นกว่าวัสดุโดยรอบ 200 องศาเซลเซียส (360 องศาฟาเรนไฮต์) แม้ว่าจุดนี้จะเปลี่ยนรูปร่างและความเข้มในระยะสั้น แต่ก็ยังคงรักษาระตำแหน่งโดยทั่วไปในชั้นบรรยากาศมานานกว่า 15 ปีแล้ว มันอาจเป็นกระแสน้ำวนขนาดยักษ์คล้ายกับจุดแดงขนาดใหญ่ และดูเหมือนว่าจะมีเสถียรภาพในระดับหนึ่งเช่นเดียวกับกระแสน้ำวนในชั้นเทอร์โมสเฟียร์ของโลกลักษณะดังกล่าวอาจเกิดจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคประจุที่เกิดขึ้นจากไอโอและสนามแม่เหล็กแรงสูงของดาวพฤหัสบดี ส่งผลให้เกิดการกระจายตัวของกระแสความร้อนใหม่.

สนามแม่เหล็ก (Magnetosphere)

สนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีนั้นแข็งแกร่งที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ทั้งหมดในระบบสุริยะ โดยมีโมเมนต์ไดโพล 4.170 เกาส์ (0.4170 มิลลิเทสลา) ซึ่งเอียงทำมุม 10.31° กับขั้วการหมุน ความแรงของสนามแม่เหล็กที่พื้นผิวแปรผันจาก 2 เกาส์ (0.20 มิลลิเทสลา) ถึง 20 เกาส์ (2.0 มิลลิเทสลา) เชื่อกันว่าสนามนี้เกิดจากกระแสไหลวน ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนวนของวัสดุตัวนำภายในแกนไฮโดรเจนที่เป็นของเหลวและโลหะ ที่ระยะประมาณ 75 เท่าของรัศมีดาวพฤหัสบดี ปฏิสัมพันธ์ระหว่างแมกนีโตสเฟียร์กับลมสุริยะก่อให้เกิดคลื่นกระแทกรูปโค้ง ล้อมรอบแมกนีโตสเฟียร์ของดาวพฤหัสบดีคือแมกนีโตพอส ซึ่งตั้งอยู่ที่ขอบด้านในของแมกนีโตชีท ซึ่งเป็นบริเวณระหว่างแมกนีโตพอสกับคลื่นกระแทกรูปโค้ง ลมสุริยะมีปฏิสัมพันธ์กับบริเวณเหล่านี้ ทำให้แมกนีโตสเฟียร์ด้านที่อยู่ใต้ลมของดาวพฤหัสบดี

ยืดออกและขยายออกไปจนเกือบถึงวงโคจรของดาวเสาร์ ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดสี่ดวงของดาวพฤหัสบดีโคจรอยู่ภายในสนามแม่เหล็ก ซึ่งช่วยปกป้องพวกมันจากลมสุริยะ ภูเขาไฟบนดวงจันทร์ปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ออกมาในปริมาณมาก ก่อตัวเป็นวงแหวนก๊าซตามวงโคจร ก๊าซนี้จะแตกตัวเป็นไอออนในสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี ทำให้เกิดไอออนของกำมะถันและออกซิเจน ไอออนเหล่านี้รวมกับไอออนของไฮโดรเจนที่มาจากชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี ก่อตัวเป็นแผ่นพลาสมาในระนาบเส้นศูนย์สูตรของดาวพฤหัสบดี

พลาสมาในแผ่นนั้นหมุนไปพร้อมกับดาวเคราะห์ ทำให้สนามแม่เหล็กแบบไดโพลเปลี่ยนรูปไปเป็นสนามแม่เหล็กแบบจานแม่เหล็ก

อิเล็กตรอนภายในแผ่นพลาสมาสร้างสัญญาณวิทยุที่รุนแรง โดยมีคลื่นสั้นซ้อนทับกันในช่วง 0.6-30 นาโนเมตร ซึ่งสามารถตรวจจับได้จากโลกด้วยเครื่องรับวิทยุคลื่นสั้นระดับผู้บริโภค เมื่อดาวพฤหัสบดีเคลื่อนที่ผ่านวงแหวนนี้ ปฏิกิริยาจะสร้างคลื่นอัลฟ์เวนซึ่งนำพาอนุภาคไอออนไปยังบริเวณขั้วของดาวพฤหัสบดี ผลที่ได้คือ คลื่นวิทยุถูกสร้างขึ้นผ่านกลไกไซโคลตรอนมาเซอร์ และพลังงานจะถูกส่งออกไปตามพื้นผิวรูปทรงกรวย เมื่อโลกตัดกับกรวยนี้ การปล่อยคลื่นวิทยุจากดาวพฤหัสบดีอาจเกินกว่าการปล่อยคลื่นวิทยุของดวงอาทิตย์.

การเคลื่อนที่และการสังเกตวงโคจร

(Orbital motion and Observation)

ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวที่จุดศูนย์กลางมวลกับดวงอาทิตย์อยู่นอกปริมาตรของดวงอาทิตย์ แต่ห่างออกไปเพียง 7% ของรัศมีดวงอาทิตย์ ระยะทางเฉลี่ยระหว่างดาวพฤหัสบดีกับดวงอาทิตย์คือ 778 ล้านกิโลเมตร (5.20 หน่วยดาราศาสตร์) และดาวพฤหัสบดีโคจรรอบดวงอาทิตย์ครบหนึ่งรอบทุกๆ 11.86 ปี ซึ่งประมาณสองในห้าของคาบการโคจรของดาวเสาร์ ทำให้เกิดการโคจรแบบใกล้เคียงกัน ระนาบวงโคจรของดาวพฤหัสบดีเอียง 1.30° เมื่อเทียบกับโลก เนื่องจากค่าความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรคือ 0.049 ดาวพฤหัสบดีจึงอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าที่จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด (perihelion) เล็กน้อยกว่าที่จุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุด (aphelion) ประมาณ 75 ล้านกิโลเมตร

เมื่อเทียบกับจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุด (Aphelion) ซึ่งหมายความว่าวงโคจรของมันเกือบจะเป็นวงกลม ค่าความเยื้องศูนย์กลางที่ต่ำนี้ขัดแย้งกับการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ซึ่งเผยให้เห็นดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวพฤหัสบดีที่มีค่าความเยื้องศูนย์กลางสูงมาก แบบจำลองชี้ให้เห็นว่านี่อาจเป็นเพราะมีดาวเคราะห์ยักษ์สองดวงในระบบสุริยะ เนื่องจากดาวเคราะห์ยักษ์ดวงที่สามหรือมากกว่านั้นมักจะทำให้ค่าความเยื้องศูนย์กลางสูงขึ้น.

ดาวพฤหัสบดี มักจะเป็นวัตถุที่สว่างที่สุดเป็นอันดับสี่บนท้องฟ้า (รองจากดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวศุกร์) แม้ว่าในช่วงตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ ดาวอังคารอาจดูสว่างกว่าดาวพฤหัสบดีก็ตาม ความสว่างปรากฏของดาวพฤหัสบดีอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตำแหน่งของดาวพฤหัสบดีเมื่อเทียบกับโลก โดยอาจสว่างที่สุดที่ -2.94 ในช่วงตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ และลดลงเหลือ -1.66 ในช่วงใกล้กับดวงอาทิตย์ ความสว่างปรากฏเฉลี่ยอยู่ที่ -2.20 โดยมีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน 0.33 เส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมของดาวพฤหัสบดีก็แตกต่างกันไปเช่นกัน ตั้งแต่ 50.1 ถึง 30.5 อาร์คเซคอนด์ ช่วงตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ที่เหมาะสมจะเกิดขึ้นเมื่อดาวพฤหัสบดีโคจรผ่านจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของวงโคจร ทำให้ดาวพฤหัสบดีเข้าใกล้โลกมากขึ้น ใกล้ช่วงตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ ดาวพฤหัสบดีจะปรากฏว่าเคลื่อนที่ถอยหลังเป็นเวลาประมาณ 121 วัน โดยเคลื่อนที่ถอยหลังเป็นมุม 9.9"

ก่อนที่จะกลับมาเคลื่อนที่ไปข้างหน้าตามปกติ เนื่องจากวงโคจรของดาวพฤหัสบดีอยู่นอกวงโคจรของโลก มุมเฟสของดาวพฤหัสบดีเมื่อมองจากโลกจึงน้อยกว่า 11.5 องศาเสมอ ดังนั้น ดาวพฤหัสบดีจึงปรากฏสว่างเกือบเต็มดวงเสมอเมื่อมองผ่านกล้องโทรทรรศน์บนโลก การมองเห็นดาวพฤหัสบดีในลักษณะเสี้ยวจันทร์นั้นเกิดขึ้นระหว่างภารกิจยานอวกาศสำรวจดาวพฤหัสบดี กล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กมักจะแสดงให้เห็นดวงจันทร์กาลิเลียนทั้งสี่ดวงของดาวพฤหัสบดีและแถบเมฆที่พาดผ่านชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่มีขนาดรูรับแสง 4-6 นิ้ว (10-15 ซม.) จะแสดงจุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัสบดีเมื่อหันหน้าเข้าหาโลก.

ขอบเขตแรงโน้มถ่วงและอิทธิพล

(Gravitational domain and influence)

วงแหวนดาวเคราะห์

(Planetary rings)

ดาวพฤหัสบดีมีระบบวงแหวนดาวเคราะห์ที่จางมาก ประกอบด้วยสามส่วนหลัก ได้แก่ วงแหวนชั้นในที่ประกอบด้วยอนุภาคคล้ายวงแหวนที่เรียกว่าฮาโล วงแหวนหลักที่ค่อนข้างสว่าง และวงแหวนชั้นนอกที่บางเบา วงแหวนเหล่านี้ดูเหมือนจะทำจากฝุ่น ในขณะที่วงแหวนของดาวเสาร์ทำจากน้ำแข็ง วงแหวนหลักนั้นน่าจะทำจากวัสดุที่ถูกพุ่งออกมาจากดวงจันทร์อาดราสเตียและเมทิส ซึ่งถูกดึงดูดเข้าสู่ดาวพฤหัสบดีเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของดาวเคราะห์ดวงนี้ วัสดุใหม่ถูกเพิ่มเข้ามาจากการชนเพิ่มเติม ในทำนองเดียวกัน เชื่อกันว่าดวงจันทร์ธีบีและอะมัลเทียเป็นผู้สร้างส่วนประกอบสองส่วนที่แตกต่างกันของวงแหวนฝุ่นที่บางเบามีหลักฐานบ่งชี้ถึงวงแหวนที่สี่ ซึ่งอาจประกอบด้วยเศษซากจากการชนของดวงจันทร์อะมัลเทียที่เรียงตัวอยู่ตามวงโคจรของดวงจันทร์ดวงเดียวกัน.

ดวงจันทร์

(Moons)

ดาวพฤหัสบดีมีดาวบริวารธรรมชาติที่รู้จักกัน 111 ดวง และคาดว่าจำนวนนี้จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่เพิ่มมากขึ้น ในจำนวนนี้มีเพียง 16 ดวงเท่านั้นที่มีขนาดใหญ่กว่า 10 กิโลเมตรในเส้นผ่านศูนย์กลาง ดาวบริวารที่ใหญ่ที่สุดสี่ดวง ซึ่งรู้จักกันในชื่อดาวบริวารกาลิเลียน ได้แก่ แกนีมีด คัลลิสโต และยูโรปา (เรียงตามขนาดที่ใหญ่ขึ้น) และสามารถมองเห็นได้จากโลกด้วยกล้องสองตาในคืนที่ท้องฟ้าแจ่มใส.

ดวงจันทร์กาลิลี

(Galilean moons)

ดวงจันทร์ที่กาลิเลโอค้นพบ ได้แก่ อิโล ยูโรปา แกนีมีด และคาลิสโต ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ วงโคจรของอิโล ยูโรปา และแกนีมีดนั้นก่อให้เกิดรูปแบบที่เรียกว่า การสั่นพ้องแบบลาปลาซ กล่าวคือ ทุกๆ สี่รอบที่อิโลโคจรรอบดาวพฤหัสบดี ยูโรปาจะโคจรสองรอบ และแกนีมีดจะโคจรหนึ่งรอบ การสั่นพ้องนี้ทำให้แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ขนาดใหญ่ทั้งสามดวงบิดเบี้ยววงโคจรของพวกมันให้เป็นรูปวงรี เนื่องจากดวงจันทร์แต่ละดวงจะได้รับแรงดึงเพิ่มเติมจากดวงจันทร์ข้างเคียง ณ จุดเดียวกันในทุกรอบการโคจร ในทางกลับกัน แรงดึงดูดจากดาวพฤหัสบดีจะช่วยทำให้วงโคจรของพวกมันเป็นรูปวงกลม ความเยื้องศูนย์ของวงโคจรทำให้รูปร่างของดวงจันทร์ทั้งสามดวงเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ โดยแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีจะยืดพวกมันออกเมื่อเข้าใกล้ดาวพฤหัสบดี และทำให้พวกมันดีดตัวกลับมาเป็นรูปทรงกลมมากขึ้น

ความเยื้องศูนย์ของวงโคจรทำให้รูปร่างของดวงจันทร์ทั้งสามดวงโค้งงออย่างสม่ำเสมอ โดยแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีจะยืดพวกมันออกเมื่อเข้าใกล้ และทำให้พวกมันดีดตัวกลับมาเป็นรูปทรงกลมมากขึ้นเมื่อโคจรออกไป แรงเสียดทานที่เกิดจากการโค้งงอจากแรงดึงดูดนี้ทำให้เกิดความร้อนภายในดวงจันทร์ ซึ่งเห็นได้ชัดเจนที่สุดในกิจกรรมภูเขาไฟของ Io (ซึ่งอยู่ภายใต้แรงดึงดูดที่รุนแรงที่สุด) และในระดับที่น้อยกว่าในพื้นผิวของยูโรปาซึ่งมีอายุทางธรณีวิทยาไม่นานนัก บ่งชี้ว่าพื้นผิวภายนอกของดวงจันทร์ได้รับการปรับสภาพใหม่เมื่อไม่นานมานี้.

การจำแนกประเภท

(Classification)

ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีถูกจัดกลุ่มออกเป็นสี่กลุ่ม กลุ่มละสี่ดวง โดยพิจารณาจากองค์ประกอบวงโคจรที่คล้ายคลึงกัน แต่ภาพรวมนี้ซับซ้อนขึ้นเนื่องจากการค้นพบดวงจันทร์ขนาดเล็กรอบนอกจำนวนมากตั้งแต่ปี 1999 ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีถูกแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม แม้ว่าจะมีดวงจันทร์สองดวงที่รู้จักกันว่าไม่ได้อยู่ในกลุ่มใดเลย (เธมิสโตและวาเลทูโด) ดวงจันทร์ปกติแปดดวงที่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรของดาวพฤหัสบดีมากที่สุด ซึ่งมีวงโคจรเกือบเป็นวงกลม เชื่อกันว่าก่อตัวขึ้นพร้อมกับดาวพฤหัสบดี ในขณะที่ดวงจันทร์ที่เหลือเป็นดวงจันทร์ผิดปกติ และเชื่อกันว่าเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ถูกดึงดูดเข้ามา หรือเป็นเศษชิ้นส่วนของดาวเคราะห์น้อยที่ถูกดึงดูดเข้ามา ดวงจันทร์ผิดปกติในแต่ละกลุ่มอาจมีต้นกำเนิดร่วมกัน อาจเป็นดวงจันทร์ขนาดใหญ่กว่า หรือวัตถุที่ถูกดึงดูดเข้ามาแล้วแตกออก.

พระจันทร์ปกติ

(Regular moons)

กลุ่มดวงจันทร์ชั้นใน: กลุ่มดวงจันทร์ชั้นใน 4 ดวงนี้ มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 200 กิโลเมตร โคจรที่รัศมีน้อยกว่า 200,000 กิโลเมตร และมีมุมเอียงของวงโคจรน้อยกว่าครึ่งองศา ดวงจันทร์กาลิเลียน: ดวงจันทร์ทั้ง 4 ดวงนี้ ค้นพบโดยกาลิเลโอ กาลิเลอี และไซมอน มาริอุส ในเวลาเดียวกัน โคจรที่ระยะระหว่าง 400,000 ถึง 2 ล้านกิโลเมตร และเป็นดวงจันทร์ขนาดใหญ่ที่สุดบางดวงในระบบสุริยะ

ดวงจันทร์ที่ผิดปกติ

(Irregular moons)

- กลุ่มหินหิมาลัย: (Himalia group)

กลุ่มหินที่กระจุกตัวอยู่หนาแน่น

ดวงจันทร์ที่โคจรในทิศทางเดียวกับดาวพฤหัสบดี โดยมีวงโคจรอยู่ห่างจากดาวพฤหัสบดีประมาณ 11-12 ล้านกิโลเมตร

- กลุ่มกระดูกข้อมือ: (Carpus group)

กลุ่มกระดูกที่อยู่รวมกันอย่างหนาแน่น ดวงจันทร์ที่โคจรในทิศทางเดียวกับดาวพฤหัสบดี โดยมีวงโคจรอยู่ห่างจากดาวพฤหัสบดีประมาณ 11-12 ล้านกิโลเมตร กลุ่มดวงจันทร์ขนาดเล็กที่มีประชากรเบาบาง โคจรในแนวราบโดยมีมุมเอียงสูง อยู่ห่างจากดาวพฤหัสบดีประมาณ 16-17 ล้านกิโลเมตร.

- กลุ่มอนันเกะ: (Ananke group)

กลุ่มดวงจันทร์ที่โคจรย้อนกลับกลุ่มนี้มีขอบเขตไม่ชัดเจนนัก โดยมีระยะห่างเฉลี่ยจากดาวพฤหัสบดี 21.3 ล้านกิโลเมตร และมีมุมเอียงเฉลี่ย 149 องศา

- กลุ่มคาร์เม: (Carme group)

กลุ่มดวงจันทร์ที่โคจรย้อนกลับรอบดาวพฤหัสบดีอย่างหนาแน่น โดยมีระยะห่างเฉลี่ย 23.4 ล้านกิโลเมตรจากดาวพฤหัสบดี และมีมุมเอียงเฉลี่ย 165 องศา

- กลุ่มปาซิฟาเอ: (Pasiphae group)

กลุ่มดวงจันทร์ที่กระจัดกระจายและมีลักษณะโคจรย้อนกลับอย่างไม่ชัดเจน ซึ่งครอบคลุมดวงจันทร์ชั้นนอกสุดทั้งหมด.

ปฏิสัมพันธ์กับระบบสุริยะ

(Interaction with the Solar System)

ในฐานะที่เป็นดาวเคราะห์ที่มีมวลมากที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ทั้งแปดดวง อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีได้ช่วยก่อร่างสร้างระบบสุริยะ ยกเว้นดาวพุธ วงโคจรของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะจะอยู่ใกล้ระนาบวงโคจรของดาวพฤหัสบดีมากกว่าระนาบเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์ ช่องว่างเคิร์กวูดในชั้นหินอุกกาบาตส่วนใหญ่เกิดจากดาวพฤหัสบดี และดาวพฤหัสบดีอาจเป็นสาเหตุของการระดมยิงครั้งใหญ่ในช่วงปลายประวัติศาสตร์ของระบบสุริยะชั้นใน

นอกจากดวงจันทร์บริวารแล้ว สนามแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดียังควบคุมดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากที่โคจรอยู่รอบจุดลากรางจ์ ซึ่งอยู่ก่อนและหลังดาวพฤหัสบดีในวงโคจรของมันรอบดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้รู้จักกันในชื่อดาวเคราะห์น้อยโทรจัน และถูกแบ่งออกเป็น "ค่าย" กรีกและโทรจันเพื่อเป็นเกียรติแก่มหากาพย์อีเลียด ดาวเคราะห์น้อยดวงแรกคือ อคิลลีส ถูกค้นพบโดยแม็กซ์ วูล์ฟ ในปี 1906

ตั้งแต่นั้นมามีการค้นพบมากกว่าสองพันดวง ดวงที่ใหญ่ที่สุดคือเฮกตาร์ ส่วนดาวหางตระกูลจูปิเตอร์ หมายถึงดาวหางที่มีแกนกึ่งเอกสั้นกว่าของดาวพฤหัสบดี ดาวหางคาบสั้นส่วนใหญ่อยู่ในกลุ่มนี้ เชื่อกันว่าดาวหางตระกูลจูปิเตอร์ก่อตัวขึ้นในแถบไคเปอร์นอกวงโคจรของดาวเนปจูน ในระหว่างการเข้าใกล้ดาวพฤหัสบดี พวกมันจะถูกรบกวนให้โคจรในวงโคจรที่มีคาบสั้นลง ซึ่งต่อมาจะกลายเป็นวงกลมโดยปฏิสัมพันธ์ทางแรงโน้มถ่วงปกติกับดวงอาทิตย์และดาวพฤหัสบดี.

ผลกระทบ

(Impacts)

ดาวพฤหัสบดีได้รับการขนานนามว่าเป็นเครื่องดูดฝุ่นของระบบสุริยะ เนื่องจากมีแรงโน้มถ่วงมหาศาลและตั้งอยู่ใกล้กับระบบสุริยะชั้นใน ดาวพฤหัสบดีจึงได้รับผลกระทบจากวัตถุต่างๆ เช่น ดาวหาง มากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะ ตัวอย่างเช่น ดาวพฤหัสบดีได้รับผลกระทบจากดาวเคราะห์น้อยและดาวหางมากกว่าโลกประมาณ 200 เท่า

นักวิทยาศาสตร์เคยเชื่อว่าดาวพฤหัสบดีช่วยปกป้องระบบสุริยะชั้นในจากการพุ่งชนของดาวหางได้บางส่วน อย่างไรก็ตาม การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ในปี 2008 ชี้ให้เห็นว่าดาวพฤหัสบดีไม่ได้ทำให้จำนวนดาวหางที่ผ่านเข้ามาในระบบสุริยะชั้นในลดลงโดยรวม เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีรบกวนวงโคจรของดาวหางให้เข้ามาด้านในบ่อยพอๆ กับที่มันดึงดูดหรือขับไล่ดาวหางออกไป หัวข้อนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันในหมู่นักวิทยาศาสตร์ เนื่องจากบางคนคิดว่ามันดึงดูดดาวหางเข้าหาโลกจากแถบไคเปอร์ ในขณะที่คนอื่นๆ เชื่อว่าดาวพฤหัสบดีปกป้องโลกจากเมฆออร์ต ในเดือนกรกฎาคมปี 1994 ดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี 9 ได้พุ่งชนดาวพฤหัสบดี การชนดังกล่าวได้รับการสังเกตการณ์อย่างใกล้ชิดโดยหอดูดาวทั่วโลก รวมถึงกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและยานอวกาศกาลิเลโอ เหตุการณ์ดังกล่าวได้รับการรายงานข่าวอย่างกว้างขวางจากสื่อต่างๆ.

จากการสำรวจบันทึกและภาพวาดทางดาราศาสตร์ในยุคแรก พบตัวอย่างการสังเกตการณ์ที่อาจเกิดจากการชนของอุกกาบาตจำนวน 8 ตัวอย่าง ระหว่างปี 1664 ถึง 1839 อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบในปี 1997 พบว่าการสังเกตการณ์เหล่านี้มีโอกาสน้อยมากหรือไม่มีเลยที่จะเป็นผลมาจากการชนของอุกกาบาต การตรวจสอบเพิ่มเติมโดยทีมงานนี้เปิดเผยว่า ลักษณะพื้นผิวสีเข้มที่นักดาราศาสตร์ โจวันนี คาสสินี ค้นพบในปี 1690 อาจเป็นรอยแผลจากการชนของอุกกาบาต.

ประวัติศาสตร์การสังเกตและการสำรวจ

(Observation and Exploration history)

การวิจัยก่อนยุคกล้องโทรทรรศน์

(Pre-telescopic research)

มีการบันทึกการสังเกตการณ์ดาวพฤหัสบดีโดยนักดาราศาสตร์ชาวบาบิโลนในช่วงศตวรรษที่ 7-8 ก่อนคริสตกาล ชาวจีนโบราณรู้จักดาวพฤหัสบดีในชื่อ "ดาวซุย" (Suixing 歲) และได้กำหนดวัฏจักรของโลก 12 สาขาโดยอิงจากจำนวนปีโดยประมาณที่ดาวพฤหัสบดีโคจรรอบดวงอาทิตย์ ภาษาจีนยังคงใช้ชื่อนี้ (歲; ตัวย่อ 岁) เมื่อกล่าวถึงอายุเป็นปี ในศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสตกาล การสังเกตการณ์เหล่านี้ได้พัฒนาเป็นจักรราศีจีน และแต่ละปีจะเชื่อมโยงกับดาวไท่ซุยและเทพเจ้าที่ควบคุมบริเวณท้องฟ้าตรงข้ามกับตำแหน่งของดาวพฤหัสบดีบนท้องฟ้ายามค่ำคืน

ความเชื่อเหล่านี้ยังคงหลงเหลืออยู่ในการปฏิบัติทางศาสนาเต๋าและศาสนาพื้นบ้านบางประเภท รวมถึงสัตว์ 12 ชนิด ในจักรราศีของเอเชียตะวันออก นักประวัติศาสตร์ชาวจีน ซี จิ้นผิง อ้างว่า กาน เต๋อ นักดาราศาสตร์ชาวจีนโบราณ รายงานว่าพบดาวดวงเล็กๆ "โคจรเป็นพันธมิตร" กับดาวเคราะห์ ซึ่งอาจบ่งชี้ว่าสามารถมองเห็นดวงจันทร์ดวงหนึ่งของดาวพฤหัสบดีด้วยตาเปล่าได้ หากเป็นความจริง การค้นพบนี้จะเกิดขึ้นก่อนการค้นพบของกาลิเลโอเกือบสองพันปี.

บทความปี 2016 รายงานว่าชาวบาบิโลนใช้กฎสี่เหลี่ยมคางหมูก่อนปี 50 ก่อนคริสต์ศักราชในการคำนวณความเร็วของดาวพฤหัสบดีตามแนวสุริยวิถี ในงานเขียนชื่อ Almagest ในศตวรรษที่ 2 นักดาราศาสตร์ชาวเฮลเลนิสติก คลอเดียส ปโตเลเมอุส ได้สร้างแบบจำลองระบบสุริยะแบบศูนย์กลางโลกโดยอาศัยวงโคจรย่อยและวงโคจรเสริมเพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ของดาวพฤหัสบดีสัมพันธ์กับโลก โดยให้คาบการโคจรของดาวพฤหัสบดีรอบโลกเท่ากับ 4332.38 วัน หรือ 11.86 ปี

การวิจัยโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน ในปี 1610 นักปราชญ์ชาวอิตาลี กาลิเลโอ กาลิเลอี ค้นพบดวงจันทร์ขนาดใหญ่ที่สุดสี่ดวงของดาวพฤหัสบดี (ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อดวงจันทร์กาลิเลโอ) โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ เชื่อกันว่านี่เป็นการสังเกตการณ์ดวงจันทร์ดวงอื่นที่ไม่ใช่ดวงจันทร์ของโลกด้วยกล้องโทรทรรศน์เป็นครั้งแรก เพียงหนึ่งวันหลังจากกาลิเลโอ ไซมอน มาริอุส ก็ค้นพบดวงจันทร์รอบดาวพฤหัสบดีโดยอิสระ แม้ว่าเขาจะไม่ได้ตีพิมพ์การค้นพบของเขาในหนังสือจนกระทั่งปี 1614 อย่างไรก็ตาม ชื่อที่มาริอุสตั้งให้กับดวงจันทร์หลัก ๆ นั้นเป็นที่รู้จักกันดี ได้แก่ โล ยูโรปา แกนีมีด และคาลิสโต การค้นพบนี้เป็นจุดสำคัญที่สนับสนุนทฤษฎีเฮลเซนทริกของการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์โดยนิโคลาอุส โคเปอร์นิคัส การสนับสนุนทฤษฎีของโคเปอร์นิคัสอย่างเปิดเผยของกาลิเลโอทำให้เขาถูกไต่สวนและถูกตัดสินลงโทษโดยศาลศาสนา ในฤดูใบไม้ร่วงปี 1639

ฟรานเชสโก ฟอนทานา ช่างทำเลนส์ชาวเนเปิลส์ ได้ทดสอบกล้องโทรทรรศน์ขนาด 22 ฝ่ามือที่เขาประดิษฐ์ขึ้นเองและค้นพบแถบที่มีลักษณะเฉพาะของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ในช่วงทศวรรษ 1660 โจวันนี คาสสินี ใช้กล้องโทรทรรศน์ใหม่เพื่อค้นพบจุดในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี สังเกตว่าดาวเคราะห์มีรูปร่างแบน และประมาณคาบการหมุนของมัน ในปี 1692 คาสสินีสังเกตเห็นว่าชั้นบรรยากาศมีการหมุนแบบไม่สม่ำเสมอ.

จุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดีอาจถูกสังเกตเห็นครั้งแรกในปี 1664 โดยโรเบิร์ต ฮุค และในปี 1665 โดยคาสสินี แม้ว่าเรื่องนี้จะยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ก็ตาม เภสัชกรไฮน์ริช ชวาเบ ได้วาดภาพที่แสดงรายละเอียดของจุดแดงใหญ่ที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่ทราบในปี 1831 มีรายงานว่าจุดแดงใหญ่หายไปจากสายตาหลายครั้งระหว่างปี 1665 ถึง 1708 ก่อนที่จะปรากฏให้เห็นชัดเจนอีกครั้งในปี 1878 มีบันทึกว่ามันจางลงอีกครั้งในปี 1883 และในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ทั้งโจวันนี โบเรลลี และคาสสินี ได้จัดทำตารางการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีอย่างละเอียด ซึ่งทำให้สามารถทำนายได้ว่าดวงจันทร์จะโคจรผ่านหน้าหรือหลังดาวพฤหัสบดีเมื่อใด ในช่วงทศวรรษ 1670 คาสสินีสังเกตว่าเมื่อดาวพฤหัสบดีอยู่ด้านตรงข้ามของดวงอาทิตย์จากโลก เหตุการณ์เหล่านี้จะเกิดขึ้นช้ากว่าที่คาดไว้ประมาณ 17 นาที โอเล โรเมอร์ สรุปว่าแสงไม่ได้เดินทางในทันที (ซึ่งเป็นข้อสรุปที่คาสสินีเคยปฏิเสธมาก่อน) และความคลาดเคลื่อนของเวลาดังกล่าวถูกนำมาใช้ในการประมาณความเร็วของแสง.

ในปี ค.ศ. 1892 อี. อี. บาร์นาร์ด สังเกตเห็นดวงจันทร์บริวารดวงที่ห้าของดาวพฤหัสบดีด้วยกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงขนาด 36 นิ้ว (910 มม.) ที่หอดูดาวลิคในแคลิฟอร์เนีย ดวงจันทร์ดวงนี้ต่อมาได้รับการตั้งชื่อว่า อะมัลเทีย (Amalthea) มันเป็นดวงจันทร์บริวารดวงสุดท้ายที่ถูกค้นพบโดยตรงโดยผู้สังเกตการณ์ด้วยตาเปล่าผ่านกล้องโทรทรรศน์ มีการค้นพบดวงจันทร์บริวารเพิ่มเติมอีกแปดดวงก่อนที่ยานสำรวจวอยเอเจอร์ 1 จะบินผ่านดาวพฤหัสบดีในปี ค.ศ. 1979

ในปี ค.ศ. 1932 รูเพิร์ต ไวลด์ ได้ระบุแถบการดูดกลืนของแอมโมเนียและมีเทนในสเปกตรัมของดาวพฤหัสบดี ในปี ค.ศ. 1938 ได้มีการสังเกตพบปรากฏการณ์แอนติไซโคลนิกที่คงอยู่ยาวนานสามแห่งที่เรียกว่า "วงรีสีขาว" เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ปรากฏการณ์เหล่านี้ยังคงแยกจากกันในชั้นบรรยากาศ โดยเข้าใกล้กันแต่ไม่เคยรวมกัน ในที่สุด วงรีสองวงได้รวมกันในปี ค.ศ. 1998 จากนั้นก็ดูดกลืนวงรีที่สามในปี ค.ศ. 2000 กลายเป็นวงรี BA.

การวิจัยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ

(Radiotelescope research)

ในปี ค.ศ. 1955 เบอร์นาร์ด เบิร์ก และเคนเนธ แฟรงคลิน ค้นพบว่าดาวพฤหัสบดีปล่อยคลื่นวิทยุออกมาเป็นช่วงๆ ด้วยความถี่ 22.2 เมกะเฮิร์ตซ์ 36 ช่วงเวลาของการปล่อยคลื่นเหล่านี้ตรงกับการหมุนของดาวเคราะห์ และพวกเขาใช้ข้อมูลนี้เพื่อกำหนดค่าอัตราการหมุนของดาวพฤหัสบดีที่แม่นยำยิ่งขึ้น พบว่าการปล่อยคลื่นวิทยุจากดาวพฤหัสบดีมีสองรูปแบบ คือ ช่วงยาว (หรือ L-bursts) ที่กินเวลานานถึงหลายวินาที และช่วงสั้น (หรือ S-bursts) ที่กินเวลาน้อยกว่าหนึ่งในร้อยของวินาที.

นักวิทยาศาสตร์ ค้นพบสัญญาณวิทยุสามรูปแบบที่ส่งมาจากดาวพฤหัสบดี

(Scientists have discovered three forms of radio signals transmitted from Jupiter) :

- การปล่อยคลื่นวิทยุความถี่ระดับเดคาเมตริก (ความยาวคลื่นหลายสิบเมตร) จะแปรผันตามการหมุนของดาวพฤหัสบดี และได้รับอิทธิพลจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างไอโอและสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี

- การแผ่รังสีคลื่นวิทยุเดซิเมตริก (ซึ่งมีความยาวคลื่นวัดเป็นเซนติเมตร) ถูกสังเกตพบครั้งแรกโดยแฟรงค์ เดรกและไฮน์ ฮวาตุมในปี 1959 แหล่งกำเนิดของสัญญาณนี้คือแถบรูปทรงวงแหวนรอบเส้นศูนย์สูตรของดาวพฤหัสบดี ซึ่งสร้างรังสีไซโคลตรอนจากอิเล็กตรอนที่ถูกเร่งความเร็วในสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี - รังสีความร้อนเกิดจากความร้อนในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี.

การสำรวจ ดาวพฤหัสบดี

(Exploration Jupiter)

ดาวพฤหัสบดีได้รับการเยี่ยมเยือนจากยานอวกาศอัตโนมัติมาตั้งแต่ปี 1973 เมื่อยานสำรวจอวกาศไพโอเนียร์โคจรเข้าใกล้ดาวพฤหัสบดีมากพอที่จะส่งข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติและปรากฏการณ์ต่างๆ กลับมา ภารกิจไปยังดาวพฤหัสบดีต้องใช้พลังงาน ซึ่งอธิบายได้ด้วยการเปลี่ยนแปลงความเร็วสุทธิของยานอวกาศ หรือเดลต้า-วี การเข้าสู่วงโคจรถ่ายโอนโฮห์มันน์จากโลกไปยังดาวพฤหัสบดีจากวงโคจรต่ำของโลกต้องใช้เดลต้า-วี 6.3 กม./วินาที ซึ่งเทียบได้กับเดลต้า-วี 9.7 กม./วินาที ที่จำเป็นในการเข้าสู่วงโคจรต่ำของโลก การใช้แรงโน้มถ่วงช่วยในการบินผ่านดาวเคราะห์สามารถช่วยลดพลังงานที่จำเป็นในการไปถึงดาวพฤหัสบดีได้.

ภารกิจบินผ่าน ดาวพฤหัสบดี

(Mission flies past Jupiter)

นับตั้งแต่ปี 1973 ยานอวกาศหลายลำได้ทำการบินผ่านดาวเคราะห์ดวงนี้ ทำให้พวกมันอยู่ในระยะการสังเกตการณ์ของดาวพฤหัสบดี ภารกิจไพโอเนียร์ได้ภาพระยะใกล้ชุดแรกของชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์หลายดวงของมัน พวกเขาค้นพบว่าสนามรังสีใกล้ดาวเคราะห์นั้นรุนแรงกว่าที่คาดไว้มาก แต่ยานอวกาศทั้งสองลำก็สามารถอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมนั้น วิถีการโคจรของยานอวกาศเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงการประมาณมวลของระบบดาวพฤหัสบดี การบังคลื่นวิทยุโดยดาวเคราะห์ส่งผลให้ได้การวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวพฤหัสบดีและปริมาณการแบนของขั้วโลกที่ดีขึ้น

หกปีต่อมา ภารกิจวอยเอเจอร์ได้พัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับดวงจันทร์กาลิเลียนอย่างมาก และค้นพบวงแหวนของดาวพฤหัสบดี นอกจากนี้ยังยืนยันว่าจุดแดงใหญ่มีทิศทางหมุนทวนเข็มนาฬิกา.

การเปรียบเทียบภาพแสดงให้เห็นว่าจุดแดงใหญ่เปลี่ยนสีไปตั้งแต่ภารกิจไพโอเนียร์ โดยเปลี่ยนจากสีส้มเป็นสีน้ำตาลเข้ม มีการค้นพบวงแหวนของอะตอมไอออนตามเส้นทางโคจรของยาน ซึ่งพบว่ามาจากภูเขาไฟที่ปะทุบนพื้นผิวดวงจันทร์ ขณะที่ยานอวกาศโคจรผ่านด้านหลังดาวเคราะห์ มันสังเกตเห็นแสงวาบของฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศด้านกลางคืน.

ภารกิจต่อไปที่สำรวจดาวพฤหัสบดีคือยานสำรวจสุริยะยูลิสซีส ในเดือนกุมภาพันธ์ปี 1992 ยานได้ทำการบินผ่านเพื่อเข้าสู่วงโคจรขั้วโลกของดวงอาทิตย์ ในระหว่างการบินผ่านครั้งนี้ ยานอวกาศได้ศึกษาสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี แม้ว่าจะไม่มีกล้องถ่ายภาพดาวเคราะห์ก็ตาม ยานอวกาศได้บินผ่านดาวพฤหัสบดีอีกครั้งในอีกหกปีต่อมา คราวนี้ในระยะที่ไกลกว่าเดิมมาก ในปี 2000 ยานสำรวจแคสสินีได้บินผ่านดาวพฤหัสบดีระหว่างทางไปดาวเสาร์ และให้ภาพที่มีความละเอียดสูงขึ้น ยานสำรวจนิวฮอไรซันส์ได้บินผ่านดาวพฤหัสบดีในปี 2007 เพื่อใช้แรงโน้มถ่วงช่วยในการเดินทางไปยังดาวพลูโต กล้องของยานได้วัดปริมาณพลาสมาที่ปล่อยออกมาจากภูเขาไฟบนดาวพลูโต และศึกษาดวงจันทร์กาลิเลียนทั้งสี่ดวงอย่างละเอียด.

ภารกิจกาลิเลโอ

(Galileo mission)

ยานอวกาศลำแรกที่โคจรรอบดาวพฤหัสบดีคือภารกิจกาลิเลโอ ซึ่งเดินทางถึงดาวพฤหัสบดีเมื่อวันที่ 7 ธันวาคม พ.ศ. 2538 มันโคจรอยู่รอบดาวพฤหัสบดีนานกว่าเจ็ดปี โดยทำการบินผ่านดวงจันทร์กาลิเลโอทั้งหมดและดวงจันทร์อะมัลเทียหลายครั้ง ยานอวกาศยังได้เห็นการชนของดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี 9 กับดาวพฤหัสบดีในปี พ.ศ. 2537 เป้าหมายบางส่วนของภารกิจต้องล้มเหลวเนื่องจากความผิดพลาดของเสาอากาศรับสัญญาณกำลังสูงของกาลิเลโอ โพรบวัดบรรยากาศไทเทเนียมหนัก 340 กิโลกรัมถูกปล่อยออกจากยานอวกาศในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2538 เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีในวันที่ 7 ธันวาคม มันร่อนลงด้วยร่มชูชีพผ่านชั้นบรรยากาศที่ความสูง 150 กิโลเมตร (93 ไมล์) ด้วยความเร็วประมาณ 2,575 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (1,600 ไมล์ต่อชั่วโมง) และเก็บข้อมูลเป็นเวลา 57.6 นาที

จนกระทั่งยานอวกาศถูกทำลาย ยานโคจร Galileo เองก็ประสบชะตากรรมเดียวกันแต่เกิดขึ้นเร็วกว่า เมื่อมันถูกบังคับพุ่งชนดาวเคราะห์ในวันที่ 21 กันยายน 2546 นาซาทำลายยานอวกาศเพื่อหลีกเลี่ยงความเป็นไปได้ที่ยานอวกาศจะพุ่งชนและอาจปนเปื้อนดวงจันทร์ยูโรปา ซึ่งอาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ข้อมูลจากภารกิจนี้เปิดเผยว่าไฮโดรเจนประกอบเป็นชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีมากถึง 90% อุณหภูมิที่บันทึกไว้สูงกว่า 300 องศาเซลเซียส (572 องศาฟาเรนไฮต์) และความเร็วลมที่วัดได้มากกว่า 644 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (>400 ไมล์ต่อชั่วโมง) ก่อนที่ยานสำรวจจะระเหยไป.

ภารกิจจูโน่

(Juno mission)

ภารกิจจูโนของนาซาเดินทางถึงดาวพฤหัสบดีเมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม 2559 โดยมีเป้าหมายเพื่อศึกษาดาวเคราะห์ดวงนี้อย่างละเอียดจากวงโคจรขั้วโลก ยานอวกาศลำนี้เดิมทีตั้งใจจะโคจรรอบดาวพฤหัสบดี 37 ครั้งในช่วงเวลา 20 เดือน ในระหว่างภารกิจ ยานอวกาศจะสัมผัสกับรังสีในระดับสูงจากสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี ซึ่งอาจทำให้เครื่องมือบางอย่างเสียหายได้ เมื่อวันที่ 27 สิงหาคม 2559 ยานอวกาศได้ทำการบินผ่านดาวพฤหัสบดีเป็นครั้งแรกและส่งภาพแรกของขั้วเหนือของดาวพฤหัสบดีกลับมา จูโนโคจรครบ 12 รอบก่อนสิ้นสุดแผนภารกิจตามงบประมาณที่กำหนดไว้ ซึ่งสิ้นสุดในเดือนกรกฎาคม 2561 ในเดือนมิถุนายนของปีนั้น นาซาได้ขยายแผนปฏิบัติการภารกิจไปจนถึงเดือนกรกฎาคม 2564 และในเดือนมกราคมของปีนั้น ภารกิจได้ขยายไปจนถึงเดือนกันยายน 2568 โดยมีการบินผ่านดวงจันทร์ 4 ครั้ง ได้แก่ แกนีมีด 1 ครั้ง และยูโรปา 1 ครั้ง

และไอโอ 2 ครั้ง เมื่อภารกิจสิ้นสุดลง ยานจูโนจะทำการลดระดับวงโคจรอย่างควบคุมและสลายตัวไปในแกนกลางของดาวพฤหัสบดี

บรรยากาศเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงจากการชนกัน

และปนเปื้อนดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี.

ปริญญาเอก (Ph.D) 🇹🇭 /อำเภอเกาะลันตา

ผู้ทำการสำรวจ / บันทึกภาพ

โดย : น.ส รัชรินทร์ดา เตชะประสาน 🇹🇭

พิกัด : เกาะลันตา 🇹🇭

ตำบลศาลาด่าน อำเภอเกาะลันตา จังหวัดกระบี่

ประเทศไทย 🇹🇭

ผู้เขียนบทความ ภาษาอังกฤษ, ไทย 🇹🇭

โดย : น.ส รัชรินทร์ดา เตชะประสาน 🇹🇭

เคลียร์มิลลี่ 8888 🇹🇭

ประเทศไทย 2569 🇹🇭

วันที่ 23 เดือน เมษายน พ.ศ 2569 🇹🇭

เวลา 07 : 30 น. 🇹🇭

#StarsAndPlanetsThailand🇹🇭

#ThailandBrandKingRama10👑🇹🇭

#KingRama10NumberOneInTheWorld👑🇹🇭

#QueenKlearmilly8888👑🇹🇭

#Klearmilly8888🇹🇭

https://youtube.com/shorts/YaURrHEJdfs?si=Of62oQi8RP-Vf5_O