ดาวพฤหัสบดี

ดาวพฤหัสบดี

            ดาวพฤหัสบดี เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่ 5 และเป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ นอกจากดาวพฤหัสบดี ดาวเคราะห์แก๊สดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะได้แก่ ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน ชื่อละตินของดาวพฤหัสบดี (Jupiter) มาจากเทพเจ้าโรมัน สัญลักษณ์แทนดาวพฤหัสบดี คือ ♃ เป็นสายฟ้าของเทพเจ้าซุส

            ดาวพฤหัสบดีมีมวลสูงกว่ามวลของดาวเคราะห์อื่นรวมกันราว 2.5 เท่า ทำให้ศูนย์ระบบมวลระหว่างดาวพฤหัสบดีกับดวงอาทิตย์ อยู่เหนือผิวดวงอาทิตย์ (1.068 เท่าของรัศมีดวงอาทิตย์ เมื่อวัดจากศูนย์กลางดวงอาทิตย์) ดาวพฤหัสบดีหนักว่าโลก 318 เท่า เส้นผ่านศูนย์กลางยาวกว่าโลก 11 เท่า และมีปริมาตรคิดเป็น 1,300 เท่าของโลก เชื่อกันว่าหากดาวพฤหัสบดีมีมวลมากกว่านี้สัก 60-70 เท่า อาจเพียงพอที่จะให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์จนกลายเป็นดาวฤกษ์ได้

            ดาวพฤหัสบดีหมุนรอบตัวเองด้วยอัตราเร็วสูงที่สุด เมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ ทำให้มีรูปร่างแป้นเมื่อดูผ่านกล้องโทรทรรศน์ นอกจากชั้นเมฆที่ห่อหุ้มดาวพฤหัสบดี ร่องรอยที่เด่นชัดที่สุดบนดาวพฤหัสบดี คือ จุดแดงใหญ่ ซึ่งเป็นพายุหมุนที่มีขนาดใหญ่กว่าโลก

            โดยทั่วไป ดาวพฤหัสบดีเป็นวัตถุที่สว่างที่สุดเป็นอันดับที่ 4 ในท้องฟ้า (รองจากดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวศุกร์ อย่างไรก็ตาม บางครั้งดาวอังคารก็ปรากฏสว่างกว่าดาวพฤหัสบดี) จึงเป็นที่รู้จักมาตั้งแต่ยุคก่อนประวัติศาสตร์ การค้นพบดาวบริวารขนาดใหญ่ 4 ดวง ได้แก่ ไอโอ, ยูโรปา, แกนีมีด และคัลลิสโต โดยกาลิเลโอ กาลิเลอี เมื่อ ค.ศ. 1610 เป็นการค้นพบวัตถุที่ไม่ได้โคจรรอบโลกเป็นครั้งแรก นับเป็นจุดที่สนับสนุนทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางที่เสนอโดยโคเปอร์นิคัส การออกมาสนับสนุนทฤษฎีนี้ทำให้กาลิเลโอต้องเผชิญกับการไต่สวน

วงแหวน

            ดาวพฤหัสบดีมีวงแหวนเช่นเดียวกับดาวเสาร์ แต่มีความเลือนลางและขนาดเล็กกว่า สามารถเห็นได้ในรังสีอินฟราเรดทั้งจากกล้องโทรทรรศน์ที่พื้นโลกและจากยานกาลิเลโอ

            วงแหวนของดาวพฤหัสค่อนข้างมืด ซึ่งอาจประกอบด้วยเศษหินขนาดเล็ก และไม่พบน้ำแข็ง เหมือนที่พบในวงแหวนของดาวเสาร์ วัตถุที่อยู่ในวงแหวนของดาวพฤหัสอาจไม่อยู่ในวงแหวนนาน เนื่องจากแรงเหวี่ยงที่เกิดจากบรรยากาศและสนามแม่เหล็ก มีหลักฐานที่แสดงให้เห็นว่าวงแหวนได้วัตถุ   เพิ่มเติมจากฝุ่นที่เกิดจากอุกกาบาตตกชนดาวบริวารวงใน ซึ่งเนื่องจากพลังงานมหาศาลจากแรงดึงดูดขนาดใหญ่ของดาวพฤหัสบดี

บรรยากาศ

            องค์ประกอบหลักของดาวพฤหัสบดีคือ ก๊าซไนโตรเจนและก๊าซฮีเลียม ซึ่งเป็นองค์ประกอบประมาณ 75% และ 25% โดยมวลตามลำดับ นอกจากก๊าซสองชนิดหลักแล้วยังมีสารอื่นๆปะปนอยู่บ้างแต่มีปริมาณน้อยมาก การศึกษาธาตุองค์ประกอบของดาวพฤหัสบดีอย่างละเอียดชี้ให้เห็นว่า ดาวพฤหัสบดีมีปริมาณธาตุองค์ประกอบคล้ายกับดวงอาทิตย์มาก แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์ก๊าซดวงนี้แทบจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบเลยตั้งแต่รวมตังขึ้นเมื่อหลายพันปีมาแล้ว

            เนื่องจากดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์ก๊าซ จึงไม่มีพื้นผิวแข็งที่ชัดเจนดังเช่นโลกหรือดาวเคราะห์แข็งอื่นๆ แต่เนื้อสารชั้นบนบริเวณผิวของดาวค่อยๆ เบาบางลงและหายไปในอวกาศ ในการศึกษาดาวพฤหัสบดี นักดาราศาสตร์จึงใช้ระดับที่มีความดัน 1 บาร์ ( เท่ากับความดันที่ผิวโลก ) ของบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีเป็นรัศมีของดาว หากใช้นิยามนี้ ดาวพฤหัสบดีจะมีรัศมีประมาณ 70,000 กิโลเมตร ที่ระดับผิวดาวเป็นแนวยอดเมฆ ( Cloud Top ) ของดาวพฤหัสบดีซึ่งมีอุณหภูมิ -148 องศาเซลเซียล ( 125 เคลวิน ) และความหนาแน่นประมาณ 0.0002 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร

ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี

            นอกจากดาวพฤหัสบดีจะมีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะแล้ว ดาวพฤหัสบดียังเป็นดาวที่มีดวงจันทร์จำนวนมากที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ทั้งปวงอีกด้วย โดยมีดวงจันทร์ที่นักดาราศาสตร์รู้จักแล้ว 61 ดวง ( สิงหาคม ค.ศ. 2003 ) มีขนาดตั้งแต่ 2,631 กิโลเมตร ลงไปจนถึงขนาดเล็กกว่า 1 กิโลเมตร ในจำนวนนี้ตั้งชื่อแล้ว 27 ดวง และที่เหลือยังไม่มีการตั้งชื่อ เพราะในปัจจุบันมีการค้นพบดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การค้นพบดวงจันทร์ดวงใหม่จึงไม่ใช่เรื่องที่น่าตื่นเต้นอีกต่อไป

            ดวงจันทร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุด 4 ดวงแรกของดาวพฤหัสบดี คือ ไอโอ ยุโรปา แกนีมีด และ คัลลิสโต ซึ่งค้พบโดยกาลิเลโอ กาลิเลอี ( Galileo Galilei ) ในปีค.ศ. 1610 ที่เขาได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ส่องศึกษาดวงดาวเป็นปีแรก กาลิเลโอเฝ้าศึกษาการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ 4 ดวงนี้อย่างต่อเนื่อง และได้เห็นว่าดวงจันทร์ทั้ง 4 เคลื่อนที่อยู่รอบดาวพฤหัสบดี เป็นหลักฐานที่ยืนยันได้ชัดเจนวาโลกไม่ใช่ศูนย์กลางของระบบสุริยะ เพราะอย่างน้อยที่สุดก็มีดวงจันทร์ 4 ดวงที่เคลื่อนที่อยู่รอบๆดาวพฤหัสบดี ( ในเวลาต่อมา การเผยแพร่ผลการค้นพบและทฤษฎีซึ่งขัดต่อความเชื่อของศาสนจักรนี้ ได้นำคามเดือดร้อนมาสู่กาลิเลโอไปชั่วชีวิตของเขา ) ดวงจันทร์ทั้ง 4 นี้จึงเรียกรวมๆว่า ดวงจันทร์กาลิเลียน ( Galilean Satellite ) เพื่อเป็นการให้เกียรติกาลิเลโอในเวลาต่อมา