ดาวพฤหัสบดี (Jupiter)

by First9 Tue Apr 06, 2010 2:59 pm

ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์ยักษ์ เพราะมีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวกว่าโลก 11.2 เท่า นอกจากนี้ยังได้ชื่อว่าเป็นดาวเคราะห์ก๊าซ เพราะมีองค์ประกอบเป็นก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียมคล้ายในดวงอาทิตย์ ความหนาแน่นของดาวพฤหัสบดีจึงต่ำ (1.33 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร) เมื่อดูในกล้องโทรทรรศน์ จะเห็นเป็นดวงกลมโตกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ พร้อมสังเกตเห็นบริวาร 4 ดวงใหญ่เรียงกันอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตรด้วย กาลิเลโอเป็นนักดาราศาสตร์คนแรกที่ใช้กล้องส่องพบบริวารสี่ดวงใหญ่นี้ จึงได้รับเกียรติว่าเป็นดวงจันทร์ของกาลิเลโอ

ความเป็นที่สุดของดาวพฤหัสบดี ใหญ่ที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ทั้งหลาย โดยมีเส้นผ่านศุนย์กลางเป็น 11.2 เท่าของโลก ขนาดเชิงมุมใหญ่ที่สุดเท่ากับ 50.0 ฟิลิปดา มีมวลสารมากที่สุดโดยมีเนื้อสารเป็น 318 เท่าของโลก หรือ 2.5 เท่าของดาวเคราะห์อื่นและบริวารรวมกัน มีปริมาตรมากที่สุด ถ้าดาวพฤหัสบดีกลวงจะสามารถจุโลกได้ 1,430 โลก หมุนรอบตัวเองเร็วที่สุด โดยใช้เวลาไม่ถึง 10 ชั่วโมงในการ หมุนรอบตัวเอง 1 รอบ ดังนั้น 1 วันบนดาวพฤหัสบดีจึงสั้นที่สุดด้วย การหมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็วของดาวเคราะห์ ทำให้เกิดแรงเหวี่ยงหนีออกจากจุดศูนย์กลาง ดาวพฤหัสบดีจึงโป่งออกบริเวณเส้นศูนย์สูตร ซึ่งสามารถสังเกตได้แม้ในรูปขนาดเล็ก มีความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ผิวมากที่สุด โดยมีค่าเป็น 2.53 เท่าของโลก นั่นหมายความว่าถ้าเราอยู่บนดาวพฤหัสบดีเราจะหนักเป็น 2.53 เท่าของน้ำหนักบนโลก มีความเร็วของการผละหนีที่ผิวมากที่สุด (60 กิโลเมตรต่อวินาที เทียบกับ 11.2 กิโลเมตรต่อวินาทีที่ผิวโลก) ดังนั้นก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซฮีเลียมที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ จึงไม่สามารถหนีจากดาวพฤหัสบดีได้ เป็นราชาแห่งดาวเคราะห์เพราะความเป็นที่สุดดังกล่าวข้างต้น นอกจากนี้ยังเป็นระบบสุริยะย่อยๆ เพราะมีบริวารอย่างน้อย 16 ดวง เคลื่อนไปรอบๆ คล้ายดวงอาทิตย์ที่มีดาวเคราะห์โคจรรอบ 9 ดวง สมบัติอื่นๆ ของดาวพฤหัสบดีคือ มีจุดแดงใหญ่อยู่ที่ละติจูด 22 องศา มีขนาดโตกว่า 3 เท่าของโลก จุดแดงใหญ่เป็นพายุหมุนที่เกิดในบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี สังเกตุพบครั้งแรกโดย รอเบิร์ด ฮุค เมื่อ พ.ศ. 2207 และแคสสินี ในปีพ.ศ. 2208 จุดแดงใหญ่มีอายุอยู่ได้นานเพราะมีขนาดใหญ่ ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร และไม่มีใครบอกได้ว่าจุดแดงใหญ่จะหายไปเมื่อใด มีแถบและเข็มขัดขนานกันในแนวเส้นศูนย์สูตร เมื่อดูจากภาพถ่ายหรือดูในกล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังขยายสูง จะเห็นแถบกว้างหลายแถบ ระหว่างแถบมีร่องลึกคล้ายแข็มขัดหลายเส้น เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดในบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี

ดาวพฤหัสบดีให้ความร้อนและคลื่นวิทยุออกมามากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ และมากกว่าที่ได้รับจากดวงอาทิตย์ ทั้งนี้อาจเป็นเพราะว่าใจกลางของดาวพฤหัสบดี มีอุณหภูมิสูงประมาณ 30,000 องศาเซลเซียส มีบริวารอย่างน้อย 16 ดวง และบริวาร 4 ดวงใหญ่ ที่ชื่อว่า ไอโอ ยูโรปา แกนิมีด และคัลลิสโต ค้นพบโดยกาลิเลโอ เมื่อ พ.ศ. 2153 ทำให้กาลิเลโอมั่นใจ และสนันสนุนทฤษฎีของโคเปอร์นิคัสเกี่ยวกับระบบสุริยะว่า เป็นทฤษฎีที่ถูกต้อง ดาวพฤหัสบดีจึงเป็นระบบย่อยๆ ที่มีบริวารวิ่งวนอยู่โดยรอบ แบบเดียวกันกับที่ดาวเคราะห์ทั้งหลายต่างเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ การเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์เทียบกับดาวฤกษ์รอบละ 11.86 ปี หรือเกือบ 12 ปี ทำให้เห็นดาวพฤหัสบดีเคลื่อนที่ผ่านกลุ่มดาวจักรราศีได้ปีละ 1 กลุ่ม หรือผ่านครบ 12 ราศีในเวลาประมาณ 12 ปี[/size] การสำรวจดาวพฤหัสบดีโดยยานอวกาศ มียานอวกาศหลายลำที่ได้สำรวจดาวพฤหัสบดี ทำให้ได้ภาพถ่าย ดาวพฤหัสบดีในระยะใกล้ และค้นพบบริวารเพิ่มเติมหลายดวง ยานอวกาศลำแรกที่ไปเฉียดดาวพฤหัสบดีคือ ยานอวกาศไพโอเนียร์ 10 ของสหรัฐอเมริกา ออกจากโลกเมื่อ พ.ศ. 2515 และไปเฉียดดาวพฤหัสบดีในปี พ.ศ. 2516 ยานได้ส่งภาพถ่ายดาวพฤหัสบดี กลับมาจำนวนมาก ยานอวกาศวอยเอเจอร์ 1 และ 2 เป็นยานอวกาศของสหรัฐอเมริกาอีก 2 ลำที่ออกเดินทางจากโลกเมื่อพ.ศ. 2522 จากภาพถ่ายในระยะใกล้นี้ ทำให้นักดาราศาสตร์ค้นพบวงแหวนบางๆ 3 ชั้นของดาวพฤหัสบดี ยานอวกาศกาลิเลโอ เป็นยานอวกาศที่ส่งออกจากโลกแล้วอาศัยแรงเหวี่ยงของดาวศุกร์ และของโลกก่อนที่จะไปถึงดาวพฤหัสบดี ซึ่งดึงยานกาลิเลโอไว้เป็นบริวาร ยานจึงวนรอบดาวพฤหัสบดี ในขณะที่ส่งยานลำลูกฝ่าบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีด้วย เส้นทางการเคลื่อนที่ของยานกาลิเลโอที่ต้องอาศัยแรงเหวี่ยงของดาวศุกร์ 2 ครั้ง ของโลก 1 ครั้งก่อนที่จะไปวนรอบดาวพฤหัสบดี จึงมีชื่อเส้นทางการเคลื่อนที่ว่า VVEJ (Venus Venus Earth Jupiter)[size=9] ขณะนี้ยานกาลิเลโอลำแม่ยังเคลื่อนที่รอบดาวพฤหัสบดี บางรอบผ่านใกล้บริวารขนาดใหญ่ของดาวพฤหัสบดี ซึ่งได้แก่ ไอโอ ยูโรปา แกนิมีด และคัลลิสโต ก่อนที่จะถึงดาวพฤหัสบดี ยานอวกาศกาลิเลโอได้ผ่านใกล้ดาวเคราะห์น้อย 2 ดวง คือ แกสปรา เมื่อ 29 ตุลาคม พ.ศ. 2534 และไอดา เมื่อวันที่ 28 สิงหาคม พ.ศ. 2536 ยานอวกาศกาลิเลโอได้เข้าสู่วงโคจรรอบดาวพฤหัสบดีครั้งแรก เมื่อเดือนธันวาคม พ.ศ. 2538 และได้ผ่านเฉียดบริวารไอโอเพียง 900 กิโลเมตร โดยมีกำหนดเข้าใกล้ไอโอมากกว่านี้ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2543 ไอโอ คือบริวารที่พบว่ามีภูเขาไฟกำลังจะระบิดอยู่หลายแห่ง เมื่อผ่านเข้าใกล้ยูโรปา ซึ่งเล็กกว่าดวงจันทร์ของโลกเราเล็กน้อย พบว่าพื้นผิวของยูโรปาปกคลุมด้วยน้ำแข็งที่หนาทึบ มีหลุมบ่อไม่มาก สันนิษฐานว่า เมื่ออุกกาบาตวิ่งเข้าชนจนเกิดหลุมแล้ว น้ำที่เกิดขึ้นจะแข็งตัวกลบหลุมอีกครั้งหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสงสัยว่า กระบวนการที่น้ำแข็ง ละลาย -> แข็งตัว -> ละลาย อาจเกิดขึ้นบนยูโรปาด้วยสาเหตุอื่น เช่นแรงน้ำขึ้น - น้ำลง แกนิมีดเป็นก้อนน้ำแข็งสกปรกขนาดใหญ่ เป็นบริวารดวงใหญ่ที่สุดของดาวพฤหัสบดี และขอบระบบสุริยะ มีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธ มีพื้นผิวที่ขรุขระเหี่ยวย่น และมีหลุมอุกกาบาตหลายแห่ง มีลักษณะไม่เหมือนบริวารดวงอื่น แกนิมีดอยู่ใกล้ดาวพฤหัสบดีจึงมีแรงน้ำขึ้น-น้ำลงจากดาวพฤหัสบดีค่อนข้างมาก คัลลิสโตมีขนาดโตพอๆ กับดาวพุธ เป็นบริวารที่มีหลุมอุกกาบาตมากกว่าบริวารดวงอื่น พื้นผิวน้ำแข็งของคัลลิสโตอาจหนาแน่นกว่าของแกนิมีดหลายเท่า น้ำแข็งอาจลงไปลึกหลายร้อยกิโลเมตร อุณหภูมิของคัลลิสโตต่ำมาก เครื่องมือวัดอุณหภูมิในยานวอยเอเจอร์ วัดอุณหภูมิเวลากลางวันของคัลลิสโตได้ -118 องศา เซลเซียส ในขณะเวลากลางคืนอุณหภูมิเป็น -193 องศาเซลเซียส เมื่อวันที่ 7 ธันวาคม พ.ศ. 2538 ยานอวกาศกาลิเลโอผ่านใกล้ไอโอ โดยอยู่สูงจากภูเขาไฟของไอโอเพียง 1,000 กิโลเมตร แต่โชคไม่ดีที่เกิดความผิดพลาดทางเทคนิค จึงไม่สามารถบันทึกข้อมูลที่น่าสนใจได้ ต่อมาในเดือนกุมภาพันธ์ ปีพ.ศ. 2543 ยานอยู่ห่างไอโอเพียง 200 กิโลเมตรเท่านั้น