Jupiter

Güneş’e uzaklık açısından beşinci gezegen. Aynı zamanda da kütlesi bakımından en büyük gezegen olan Jüpiter’in kütlesi, bütün gezegenlerin toplam kütlesinin 2,5 katı, Yer’in kütlesininse 318 katıdır. Yoğunluğu (1,3 gr/cm3) nispeten düşük olduğundan, hacmi de Dünya’dan 1.000 kez fazladır. Buna karşılık, Güneş’ten 1.000 kez küçüktür. Jüpiter’in ekseni çevresindeki dönüş hızının yüksek oluşu (her 9 saat 55,5 dakikada bir dolanım) nedeniyle, biçimi büyük ölçüde yassıdır. Ekvator çapının 142.800 km olmasına karşılık, kuzey ve güney kutupları arasındaki uzaklık yalnızca 133.500 km’dir. Jüpiter, Güneş çevresindeki yörüngesini, Yer’in Güneş’e uzaklığının 5,2 katı olan Güneş’e 778,3 milyon km uzaklıkta bulunduğu noktada, 11,9 yılda tamamlar.

Oluşumu, Yapısı, Bileşimi ve İklimi

Jüpiter’in, tıpkı Güneş gibi, en eski Güneş bulutsusunun bir bölümünün genelçekim hızının apansızın düşmesi sonucu oluştuğu varsayılmaktadır. Jüpiter’in çekirdeği (günümüzde bu çekirdek, kütlesi Yer’in kütlesinden birçok kat fazla bir kayaç kütlesidir) oluşunca ve yeterli büyüklüğe ulaşınca, yerçekimi nedeniyle bu çekirdeğin çevresinde bulutsu gazlarından bir tabaka oluşmuştur. Güneş gibi Jüpiter de başlangıçta hidrojen ve helyumdan oluşmuştur ve sıcaklığın yeterince fazla olması nedeniyle, atmosferi altında katı düzlem bulunmaz; yalnızca gaz ile sıvı arasında dereceli bir geçiş sözkonusudur. Gezegen yüzeyinden merkeze uzaklığın yaklaşık dörtte birine ulaşıldığında, sıcaklık ve basınç öylesine artar ki, sıvı, bir metal sıvısı halindedir; bu olguyu fizikçiler, moleküllerin dış yörünge elektronlarından arınmasına bağlamaktadırlar.

Jüpiter’in atmosferinde ayrıca az miktarda su, amonyak, metan, vb. organik bileşikler (karbon gibi) bulunur. Astronomlar, Jüpiter’in atmosferinde birbirlerinden 30 km uzaklıkta üç bulut tabakasının yeraldığını varsaymaktadırlar. En alttaki bulut tabakası buz parçacıkları ve damlacıklarından oluşmuştur; bir üst tabaka, amonyak ve hidrojen sülfür bileşikleri billurlarından, dış tabakaysa amonyak buzlarından oluşmuştur. Gözlemlenen bulutlardan mavi renkli olanlar sıcak, dolayısıyla da en az yüksekliktedir; kahverengi, beyaz ve kırmızı olanlar renk sırasına göre az bir yükseklikten giderek daha yükseğe doğru sıralanır. Bulut tabakalaşmasının bir kimyasal dengesizlikten kaynaklandığı, bulutlara rengini de kükürt, fosfor ve organik bileşiklerin verdiği sanılmaktadır. Söz konusu dengesizliğin yüklü parçacıkların birbiriyle çarpışmasından ileri geldiği düşünülmektedir. 1979’da Jüpiter’in yakınından geçen iki Voyager uzay aracı, gezegenin karanlık yüzünde kutup ışığına benzer bir ışığın varlığını belirlemiştir.

Jüpiter’deki rüzgarlar, gezegen ekvatoruna paralel hava akımları biçiminde hareket ederler. Kimisi doğu, kimisi batı yönünde esen rüzgarların başlıcalarının hızları, iç dolanımlarına bağlı olarak saniyede yüz metreyi bulabilir. Bölgesel hava akımlarının enlemleri, yeryüzünden teleskoplarla gözlemlenen kalın turuncu-kahverengi ve beyazımsı bulut kuşaklarıyla bağıntılıdır. Bulut renkleri arasındaki farklılıklar, gaz miktarlarının bazı bulut kuşaklarında yüksek, bazı kuşaklarda düşük olmasından kaynaklanır.

Jüpiter’in iklim koşulları henüz tam anlamıyla anlaşılamamıştır. Atmosferinde bazısı birkaç gün, bazısı çok daha uzun süren burgaç ve kasırgalar oluşur. Uzun süreli beyaz lekeler ve Yer boyutlarında dev kızıl lekeler gibi büyük boyutlu burgaçlar, varlıklarını uzun süre sürdürürler.


Magnetik Alan

Gezegenin dolanımı ile içinin metalik hidrojen yapısı, Yer’in erimiş demir çekirdeğininkinden daha yüksek bir magnetik alan oluşturur; Jüpiter’in magnetik alanı Yer’inkinden 4.000 kez güçlüdür; tıpkı bir mıknatıs çubuğu gibi, kabaca iki kutupludur. Jüpiter ekseni çevresinde döndükçe, magnetik alan da sarsıntıya uğrar ve yakaladığı elektrik yüklü parçacıklarla birlikte aşağı kayar.


Uydular ve Halkalar

Jüpiter’in kendi yerçekiminin oluşturduğu basınç, bir nükleer patlama başlatacak kadar geniş olmasa da, gezegen oluştuğunda açığa çıkan korkunç bir ısı doğurmuştur. Günümüzde, yani oluşumundan 4,6 milyar yıl sonra bile, Jüpiter hala, Güneş’ten aldığı ışınımların iki katı ışınım yayar. Daha erken bir dönemde, Jüpiter’in çevresinde uydular oluştuğunda, gezegenin yaydığı ısınım, çok daha fazla olduğundan, oluşan uydular, Jüpiter’e oranla daha kayaçlı bir yapıda ve çok daha fazla buzulludur. Bu süreç Galileo Galilei tarafından 1610’da gözlemlenen ve “Galileo ayları” adı verilen dört büyük uyduda daha belirgindir. Uyduların düzenli dairesel ekvator yörüngeleri, gezegeni çevreleyen küçük parçacıklar bulutundan oluştuklarını düşündürmektedir.

“Galilei ayları”nın yanı sıra, Jüpiter’in on iki uydusu ve birçok halkası vardır. İo’nun yörüngesi içindeki en büyük uydu olan Amalthea’nın düzenli bir biçimi yoktur; uzunluğu yaklaşık 265 km, genişliği 150 km’dir. Yüzeyi karanlık ve kırmızı renktedir; Jüpiter’in magnetosferinin enerji yüklü parçacıklarının sürekli bombardımanı altındadır. Voyager 1, gezegenin yüzeyi ile Amalthea arasında orta noktada ince bir halka görüntülemiştir (1979). Gezegenin sağında, parlak halkadan aşağı doğru uzanan soluk bir halkanın varlığı da saptanmıştır. Bu soluk halka, parlak halkanın tersine, ekvator düzleminden öteye uzanarak, gezegeni çevreleyen bir parçacık bulutu oluşturur.

Jüpiter’in halkalarının yoğunluğu son derece düşüktür. Halkalarda yer alan parçacıkların büyüklüğü, ışığın dalga boyunun büyüklüğüyle orantılı, yani yalnızca birkaç mikrondur. Bu boyuttaki parçacıklar, kendilerini Jüpiter’in içinde bir sarmal haline getiren elektromagnetik etkiler altındadır. Parlak halka çok farklı boyutlarda parçacıklar içerir; bunların arasında Voyager’ın dış halkanın yakınında belirlediği iki uydu da yeralır. Voyager ayrıca, Amalthea ve İo’nun yörüngeleri arasında bir başka küçük uydunun varlığını saptamıştır.

Jüpiter’in sekiz dış uydusu, küçük boyutlu, karanlık cisimlerdir ve büyük ölçüde Trojan göktaşlarını andırırlar. Jüpiter’den iki farklı uzaklıkta yer almaları ya da öbür dört dış uydunun hareketiyle ters yönlü (Jüpiter’in yörünge dönüşünün ters yönünde) hareket etmeleri konusunda doyurucu bir açıklama getirilememiştir.