สมบัติของดาวพฤหัสบดี

ดาวพฤหัสบดี

สัญลักษณ์

        ดาวพฤหัสบเป็นชื่อของเทพเจ้า Jupiter (หรือ Zeus) ซึ่งเป็นราชาของเทพเจ้าทั้งปวง และดาวพฤหัส ก็เป็นดาวเคราะห์ ที่ใหญ่ที่สุด ในระบบสุริยะจักรวาลของเรา มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ประมาณ 11 เท่าของโลก มีระบบดาวบริวารของตนเอง ไม่ต่ำกว่า 16 ดวง

        ดาวพฤหัสบดี เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นอันดับที่ 5 และเป็นดาวเคราะห์ดวงใหญ่ที่สุด ในระบบสุริยะ มีมวลมากกว่าโลกกว่า 317 เท่าแต่มีขนาดใหญ่กว่าโลก 1,400 เท่า หากดาวพฤหัสมีมวลมากกว่าอีก 100 เท่า ดาวพฤหัสก็จะกลายเป็นดาวฤกษ์ขนาดเล็กๆได้เลย
     ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ เป็น ดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์โคจรห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่ 5 ถัดจากดาวอังคาร มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 142,984 กิโลเมตร มีเนื้อสารมากที่สุด และมากกว่า ดาวเคราะห์ ทุกดวงรวมกัน มีมวลราว 318.1 เท่าของโลก ใช้เวลาในการหมุนรอบ ตัวเอง เร็วมากประมาณ 9 ชั่วโมง 55 นาที หรือ 10 ชั่วโมงต่อ 1 รอบ แต่ใช้เวลา โคจรรอบ ดวงอาทิตย์ 1 รอบ ใช้เวลานานถึง 12 ปีของโลก ด้วยความเร็ว 13.06 กิโลเมตรต่อวินาที ดาวพฤหัสจะเคลื่อนที่ช้าๆ ผ่านกลุ่มดาวจักรราศีได้ ประมาณ ปีละ 1 กลุ่ม

ดาวพฤหัสบดีถึงแม้ว่าจะมีขนาดใหญ่โต แต่แกนกลางที่เป็นของแข็งกลับมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับตัวมันเอง ดาวเคราะห์ซึ่งเป็นกลุ่มก๊าซนี้ ไม่มีพื้นผิวที่เป็นของแข็ง ก๊าซมีความหนาแน่นสูงเมื่อลึกลงไป ซึ่งประกอบด้วย ก๊าซไฮโดรเจน 90% ฮีเลียม 10% ซึ่งอยู่ในสภาพของก๊าซ มีเทน(Methane) และ อัมโมเนีย(Ammonia) ลักษณะพิเศษของดาวพฤหัสบดีที่เด่นชัดที่คือ มีพายุหมุนขนาดใหญ่บนผิวดาวตลอดเวลา เรียกว่า Great Red Spot เนื่องจากพายุหมุนมีขนาดใหญ่มาก มันจึงใช้เวลาถึง 300 ปีจึงหมุนครบ 1 รอบ
        สนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีมีความเข้มข้นกว่าสนามแม่เหล็กโลกถึง 4,0000 เท่า
ภาพถ่ายจากยาวอวกาศ Pioneer11 เมื่อปี ค.ศ.1974 พบว่าดาวพฤหัสบดีมีวงแหวนเช่นเดียวกับดาวเสาร์ แต่เป็นวงแหวนบางๆวางตัวอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตร                                                                    วงแหวนของดาวพฤหัสค่อนข้างมืด ซึ่งอาจประกอบด้วยเศษหินขนาดเล็ก และไม่พบน้ำแข็ง เหมือนที่พบในวงแหวนของดาวเสาร์  วัตถุที่อยู่ในวงแหวนของดาวพฤหัสอาจไม่อยู่ในวงแหวนนาน เนื่องจากแรงเหวี่ยงที่เกิดจากบรรยากาศและสนามแม่เหล็ก มีหลักฐานที่แสดงให้เห็นว่าวงแหวนได้วัตถุเพิ่มเติมจากฝุ่นที่เกิดจากอุกาบาตตกชนดาวบริวารวงใน ซึ่งเนื่องจากพลังงานมหาศาลจากแรงดึงดูดขนาดใหญ่ของดาวพฤหัส

ดาวพฤหัสบดีมีดาวบริวารทั้งหมด 16 ดวง คือ
1. Metis
2. Adrastea
3. Amalthea
4. Thebe
5. IO
6. Europa
7. Ganymede
8. Callisto
9. Leda
10. Himalia
11. Lysithea
12. Elara
13. Ananke
14. Carme
15. Pasiphae
16. Sinope

ข้อมูลจำเพาะของดาวพฤหัสบดี

ระยะห่างจากดวงอาทิตย์	โดยเฉลี่ย 778.34 ล้านกิโลเมตร(5.203 a.u.) ใกล้สุด 740.9 ล้านกิโลเมตร (4.951 a.u.) ไกลสุด 815.7 ล้านกิโลเมตร (5.455 a.u.)
Eccentricity	0.048
คาบการหมุนรอบตัวเอง	9 ชั่วโมง 50 นาที 30 วินาที
คาบการหมุนรอบดวงอาทิตย์	11.86 ปีบนโลก ด้วยความเร็ว 13.06 กิโลเมตรต่อวินาที
ระนาบโคจร (Inclination)	1:18:15.8 องศา
แกนเอียงกับระนาบโคจร	3:04 องศา
มวล	317.89 เท่าของโลก
เส้นผ่านศูนย์กลาง	143,884   กิโลเมตร (โลก 12,756 กิโลเมตร ที่เส้นศูนย์สูตร)
แรงโน้มถ่วง	2.64 เท่าของโลก
ความเร็วหลุดพ้น	60.22 กิโลเมตรต่อวินาที
ความหน่าแน่น	1 ต่อ 1.33 เมื่อเทียบกับน้ำ
ความสว่างสูงสุด	-2.9

หมายเหตุ:
Eccentricity เป็นค่าคงทีของวงโคจร ที่บอกว่าวงโคจรนั้นรีมากหรือน้อย หาได้จาก ระยะห่างของจุด โฟกัสทั้งสอง หารด้วย ความยาวของแกนหลัก ซึ่งวงกลมจะมีค่า Ecc=0 และพาลาโบล่าจะมีค่า Ecc=1
Inclination มุมเอียงที่ระนาบการโคจรของดาวเคราะห์หรือดาวหาง ทำกับระนานอิคลิปติค มีหน่วยเป็น องศา

จุดแดงยักษ์
คนโบราณสามารถสังเกตเห็นจุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสมาเป็นเวลานานหลายร้อยปีแล้ว ปัจจุบันเราว่าทราบนั่นคือ พายุหมุนขนาดยักษ์ใหญ่กว่าโลกของเราถึง 3 เท่า หมุนทวนเข็มนาฬิกาด้วยคาบเวลา หนึ่งรอบกินเวลา 6 วัน ด้วยความเร็ว 400 กิโลเมตรต่อชั่วโมงนับเป็นพายุที่เร็วที่สุดในระบบสุริยะด้วย

วงแหวนของดาวพฤหัส
วงแหวนของดาวพฤหัสเป็นวงแหวนชั้นบางๆ ไม่สามารถมองเห็นจากโลก
ดาวหางชูเมเกอร์-เลวี่9 ถูกแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสจับไว้เมื่อดาวหางนั้นโคจรเข้ามา เฉียดดาวพฤหัส และเป็นวาระสุดท้ายของดาวหางนั้น ดาวหางถูกแรงโน้มถ่วงอันมหาศาลของดาวพฤหัสปีบให้แตก เป็นชิ้นเล็กๆกว่า 20 ชิ้น แล้วดาวหางก็พุ่งเข้าชนดาวพฤหัสเมื่อเดือนกรกฏาคม 2537 แต่การชนนี้ไม่สามารถสังเกตเห็นได้จากบนโลก แต่ยานกาลิเลโอ ถ่ายไว้ได้ การชนเกิดขึ้นต่อเนื่องนานถึง 6 วัน และนับเป็นเรื่องที่ต้องจารึกไว้ในประวัติศาสตร์ ของวงการดาราศาสตร์เลยทีเดียว

บริวารของดาวพฤหัส

 ดาวพฤหัส ดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ใหญ่ ซึ่งปัจจุบันครองแช้มป์ดาวเคราะห์ที่มีดาวบริวารมากที่สุดคือ 40 ดวง แต่ในที่นี้เราจะมาพูดถึงดวงจันทร์ยักษ์ 4 ดวงสามารถมองเห็นได้จากบนโลก ซึ่งถูกเห็นครั้งแรกโดย กาลิเลโอ เมื่อปี คศ.1610 โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ที่กาลิเลโอประดิษฐ์ขึ้นเอง เราจึงเรียกว่า "ดวงจันทร์ของกาลิเลโอ (Galilean's moon)" ประกอบด้วย ไอโอ(Io) ยูโรปา(Europa) แกนิมีด (Ganimede) และ คัลลิสโต (Callisto) ที่เหลือเป็นดวงจันทร์ขนาดเล็ก ถูกค้นพบโดยยานสำรวจอวกาศ

ข้อมูลของดวงจันทร์บริวารของดาวพฤหัส

  ไอโอ (Io) ดวงจันทร์ขนาดใหญ่อันดับ 3 มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3,642 กิโลเมตร อยู่ห่างจากดาวพฤหัส 421,600 กิโลเมตร โคจรอยู่รอบในสุดของกลุ่มดวงจันทร์กาลิเลียน 1 รอบกินเวลา 1 วัน 18 ชั่วโมง 27 นาที มีค่าความสว่างเมื่อมองจากโลกประมาณ mag 5.0

     เนื่องจากไอโอ อยู่ใกล้ดาวพฤหัสมากทำให้ถูกสนามแรงโน้มถ่วง และสนามแม่เหล็กกระทำรุนแรงมาก จึงทำให้ไอโอแอคทีฟตลอดเวลา ทั่วทั้งผิวของไอโอเต็มไปปล่อยภูเขาไฟ ที่ค่อยระบายความร้อนภายในตัวดวงจันทร์ ระเบิดพ่นลาวาที่เป็นกำมะถันเหลวปกคลุมทั่วผิวไอโอ เมื่อครั้งที่ยานวอยเอเจอร์ผ่านไอโอได้จับภาพภูเขาไฟกำลังพ่นลาวาสูงถึง 240 กิโลเมตร

 ยูโรปา (Europa) ดวงจันทร์น้องเล็กในกลุ่มมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3,138 กิโลเมตร มีขนาดเล็กกว่าดวงจันทร์ของโลก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 3,450 กิโลเมตร) อยู่ห่างจากดาวพฤหัส 670,900 กิโลเมตร โคจรห่างจากดาวพฤหัสเป็นอันดับสองในกลุ่มใช้เวลา 1 รอบดาวพฤหัส 3 วัน 13 ชั่วโมง 13 นาที มีค่าความสว่างเมื่อมองจากโลกประมาณ mag 5.3
ผิวของยูโรปาเป็นน้ำแข็งราบเรียบ และมีริ้วขีดไปมาคล้ายลายบนเปลือกไข่ นักวิทยาศาสตร์สันนิฐานว่าใต้ผิวน้ำแข็งนี้จะเป็นมหาสมุทรที่ยังเป็นของเหลวอยู่

แกนิมีด (Ganymede) ดวงจันทร์ขนาดใหญ่ที่สุดของดาวพฤหัส และใหญ่ที่สุดในบรรดาดาวบริวารทั้งหมดในระบบสุริยะด้วยและ ยังมีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธด้วย มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5,262 กิโลเมตร อยู่ห่างจากดาวพฤหัส 1,070,000 กิโลเมตร โคจรรอบดาวพฤหัส 1 รอบกินเวลา 7 วัน 3 ชั่วโมง 43 นาที มีค่าความสว่างเมื่อมองจากโลกประมาณ mag 4.6       ผิวของแกนิมีด ค่อนข้างประหลาดเพราะมีส่วนที่เข้มขนาดใหญ่แยกต่างหากจากส่วนที่มีความสว่าง อย่างเห็นได้ชัด นักวิทยาศาสตร์สันนิฐานว่าน่าจะเกิดจากการเคลื่อนตัวของ Plate Techtonic แบบเดียวกับที่เกิดขึ้นบนโลก และภายในของแกนิมีดคงจะร้อนอยู่

คาลลิสโต (Callisto) โคจรอยู่วงนอกสุดของกลุ่มดวงจันทร์กาลิเลียน มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4,806 กิโลเมตร อยู่ห่างจากดาวพฤหัส 1,880,000 กิโลเมตร โคจรรอบดาวพฤหัส 1 รอบกินเวลา 16 วัน 16 ชั่วโมง 32 นาที มีค่าความสว่างเมื่อมองจากโลกประมาณ mag 5.6

     เนื่องจากคาลลิสโตอยู่ไกลสุดจากดาวพฤหัส จึงไม่ถูกรบกวนจากสนามแม่เหล็ก ทำให้ผิวของคาลลิสโตประกอบด้วยน้ำแข็งและเปลือกแข็งที่เป็นหลุมอุกกาบาต ลึกราวๆ 200-300 กิโลเมตร ใต้ผิวลึกลงไปสันนิฐานว่าจะเป็นน้ำหรือน้ำแข็งหุ้มแกนกลางที่เป็นซิลิเคท

การบังกัน (Occultation) เกิดขึ้นจากดาวบริวาร 2 ดวงเคลื่อนมาใกล้กัน จนตำแหน่งที่เรามองเห็นจากโลกเกิดการบังกันขึ้น ซึ่งแบ่งออกเป็น 3 แบบด้วยกันคือ
      -บังกันบางส่วน เกิดจากความแตกต่างของระนาบระหว่างดาวบริวาร 2 ดวง
      - แบบวงแหวน เกิดจากดาวบริวารดวงเล็กกว่าบังดาวบริวารดวงใหญ่ เช่น ไอโอบังแกนิมีด เป็นต้น
      - แบบเต็มดวง เกิดจากดาวบริวารดวงใหญ่บังดวงเล็ก เช่น แกนิมีดบังไอโอ เป็นต้น
ผลของการบังกันนั้น สำหรับกล้องขนาดใหญ่ที่มีความสามารถในการแยกความละเอียดได้สูง จะเห็นความสว่างของดาวบริวารเปลี่ยนแปลงระหว่างบังกัน ในขณะที่กล้องขนาดเล็กซึ่งแยกความแตกต่างไม่ออกจะมองเห็นเหมือนดาวบริวารสองดวงเคลื่อนที่มารวมกันเป็นดวงเดียว

อุปราคา (Eclipse) เกิดขึ้นจากเงาของดาวบริวารดวงหนึ่งเคลื่อนไปทับบนดาวบริวารอีกดวง คล้ายๆกับปรากฏการณ์จันทรุปราคาที่เราเห็นกันบนโลก แบ่งออกเป็น 3 แบบเช่นกันคือ
     - อุปราคาบางส่วน
     - อุปราคาวงแหวน
     -อุปราคาเต็มดวง
ผลของการเกิดอุปราคานั้นเราจะเห็นความสว่างของดาวบริวารนั้นลดลง หรือหายไประหว่างที่โคจรอยู่รอบดาวพฤหัส

การสำรวจดาวพฤหัส

       ดาวพฤหัสเคยถูกสำรวจโดยยานไพโอเนียร์ 10 เมื่อปี 1972 เฉียดดาวพฤหัสห่างราว 132,000 กิโลเมตร เมื่อวันที่ 3 ธันวาคม 1973  กับ ยานวอยเอเจอร์ 2 เมื่อปี คศ.1977 โดยใช้แรงเหวี่ยงของดาวพฤหัสส่งไปสำรวจดาวเสาร์ และยูเรนัสกับดาวเนปจูน ปัจจุบันนี้ยานที่ถูกส่งไปสำรวจดาวพฤหัสโดยตรงคือยานกาลิเลโอ