اگر وارد سیاره مشتری شویم چه می‌شود؟

سیاره مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی محسوب می‌شود و از گاز تشکیل شده است. این سیاره از نظر دوری از خورشید، پنجمین سیاره بوده و با جرم یک‌هزارم خورشید، دومین جسم بر پایه جرم و حجم در منظومه شمسی به شمار می‌رود.

در این مطلب طی گفتگوی آیناز فیض‌اله‌پور، خبرنگار اسپاش، و شهرزاد شهلاپور، کارشناس نجوم گروه آموزشی زانکو، در سفری فرضی به اعماق مشتری به بررسی این سیاره می‌پردازیم.

سفر به داخل سیاره مشتری

آیناز فیض‌اله‌پور:
اگر وارد سیاره مشتری شویم با چه چیزی مواجه خواهیم شد و چه احساسی را تجربه خواهیم کرد؟

شهرزاد شهلاپور:
سفر به درون این غول گازی اصلا راحت نیست، چون مشتری سیاره‌ای با سامانه‌های عجیب و گرما و سرماهای شدید در هر لایه آن است. این غول گازی بزرگترین سیاره منظومه شمسی بوده و وقتی وارد آن بشویم احساس می‌کنیم درون ابرهای رنگارنگ در حال سقوط هستیم. از یک طرف تماشای رنگ‌های زیبای آن لذت‌بخش به نظر می‌رسد، اما از طرف دیگر قرار گرفتن در میان این ابرهای گردابی و طوفانی وحشتناک است.

سیاره مشتری همواره با ابرهایی از بلورهای آمونیاک پوشیده شده که ممکن است حاوی هیدروسولفید آمونیوم نیز باشند. این ابرها در جو مشتری قرار دارند و نوارهایی را در عرض‌های مختلف تشکیل می‌دهند که به عنوان مناطق گرم شناخته می‌شوند. ابرهای مشتری به نواحی با رنگ‌های روشن‌تر و تیره‌تر تقسیم شده‌اند که نوارهای روشن‌تر و سبک‌تر در جهت چرخش مشتری حرکت می‌کنند و سرعت بالایی دارند. اما حرکت نوارهای تیره رنگ برخلاف جهت چرخش این سیاره بوده و دارای سرعت پایین‌تری هستند.

آیناز فیض‌اله‌پور:
جو مشتری ترکیب کدام گازها است؟

شهرزاد شهلاپور:
ساختار جو سیاره مشتری متشکل از هیدروژن و هلیم است.

آیناز فیض‌اله‌پور:
آیا می‌توانیم با لباس مخصوص فضانوردی به مشتری سفر کنیم؟

شهرزاد شهلاپور:
در حقیقت با لباس مخصوص فضانوردی نمی‌شود این کار را انجام داد؛ به خاطر اینکه فشار و دمای سیاره مشتری اصلا قابل تحمل نیست. اگر با این لباس از این سیاره عبور کنیم قبل از ورود به جو آن می‌میریم، اما اگر هم بتوان وارد مشتری شد تشعشع به لباس نفوذ می‌کند و باعث مرگ می‌شود.

آیناز فیض‌اله‌پور:
آیا کاوشگرها یا وسایل اکتشافی پیشرفته می‌توانند درون سیاره مشتری دوام بیاورد؟

شهرزاد شهلاپور:
خیر. کاوشگرها هم نمی‌توانند درون این غول گازی قادر به تحمل فشار و دمای این سیاره باشند. حتی کاوشگر گالیلئو (Galileo) ناسا در سال ۱۹۵۵ قبل از اینکه با فشار سیاره مشتری نابود شود، به اکتشاف پرداخت و بعد از یک ساعت ارتباطش با زمین قطع شد.

در همین رابطه بخوانید: صدای بزرگ‌ترین قمر مشتری را بشنوید+فیلم

حیات در سیاره مشتری

آیناز فیض‌اله‌پور:
آیا در مشتری اکسیژنی برای زندگی وجود دارد؟

شهرزاد شهلاپور:
خیر. در این سیاره اکسیژنی برای زنده ماندن نیست و حتما باید محفظه‌های آب و اکسیژن همراه داشته باشیم.

آیناز فیض‌اله‌پور:
پس از ورود به لایه‌های بالایی اتمسفر سیاره مشتری، جاذبه تا چه حد ما را به سمت داخل سیاره می‌کشد؟

شهرزاد شهلاپور:
جاذبه بسیار زیادی که این سیاره دارد، با سرعت حدود ۱۷۷ هزار کیلومتر ما را به درون می‌کشد و به سرعت وارد لایه‌های زیرین می‌شویم.

آیناز فیض‌اله‌پور:
چگالی لایه‌های زیرین چگونه است؟

شهرزاد شهلاپور:
در این باره نمی‌توان عدد دقیقی گفت. چگالی ناگهان افزایش پیدا می‌کند؛ تا حدی که مانند عبور از دیواری ضخیم و غلیظ به نظر می‌رسد، ولی ما به عبور و سفر فرضی خود ادامه داده و وارد قسمت‌های زیرین می‌شویم.

آیناز فیض‌اله‌پور:
اگر به سقوط ادامه دهیم به کجا می‌رسیم؟ کدام قسمت‌های مشتری بسیار گرم و سرد است؟

شهرزاد شهلاپور:
با توجه به اینکه سیاره مشتری سامانه‌ای پیچیده و پر از جزئیات است، هنوز در لایه‌های سطحی هستیم. در ابتدا طوفان‌هایی را در لایه‌های بالایی می‌بینیم که جهت حرکت دقیق ندارند و می‌توانند در جهت‌های مختلف باشند. کمربندهای رنگی و گازی دور این سیاره است که به صورت لایه‌ای قرار دارند. جهت چرخش آن‌ها از چپ به راست و برخی از راست به چپ است و این شکل تا پایین ادامه دارد.

دمای ابرهایی که در سطح بالا هستند فرق می‌کند، چون چرخه هم‌رفتی در لایه‌های سطحی مشتری مانند کره زمین وجود دارد که به خاطر تفاوت دماست. البته تفاوت ترکیبات آن‌ها باعث می‌شود لایه‌ گازی گرم‌تر در سطح بالاتر و لایه‌های سرد‌تر به سمت پایین بروند. معمولا قسمت‌های آبی و سفید رنگ، دمای سردتری دارند و قسمت‌های زرد و قرمز رنگ گرم‌تر هستند. هم‌رفت (Convection) به انتقال گرما توسط حرکت توده مولکول‌ها در سیال‌ها، از قبیل گازها و مایعات گفته می‌شود.

عجایب سیاره مشتری

آیناز فیض‌اله‌پور:
ارتفاع ابرهای مشتری چقدر است؟ با توجه به اینکه سیاره مشتری سطح ندارد، اگر وارد آن شویم چطور پستی و بلندی را احساس می‌کنیم؟

شهرزاد شهلاپور:
همان‌طور که در زمین پستی و بلندی‌ها از جنس خاک هستند، روی مشتری پستی و بلندی از جنس گاز است. مثلا در لکه سرخ بزرگ سیاره مشتری به خاطر تفاوت دما، قسمتی که ارتفاعش کمتر سردتر و قسمت‌های مرتفع‌تر گرم‌تر هستند.

لکه سرخ بزرگ مشتری هم که بزرگ‌ترین توفان عظیم چرخان در این سیاره محسوب می‌شود، از این ویژگی برخوردار است؛ دما در آنجا خیلی بیشتر بوده و نسبت به قسمت های دیگر برجستگی دارد. این اتفاق به دلیل پدیده همرفت در این سیاره رخ می‌دهد.

در همین رابطه بخوانید: سیاره چیست

آیناز فیض‌اله‌پور:

در مشتری باران چه شکلی است؟

شهرزاد شهلاپور:

این احتمال وجود دارد که قطعات بزرگ الماس به صورت معلق در هیدروژن و هلیم سیال در عمق اتمسفر مشتری وجود داشته باشند. همچنین در عمق های کمتر، دما و فشار شدید می‌تواند این جواهر ارزشمند را ذوب کند و آن را به صورت مایع درآورد تا بارانی از الماس مایع در این سیاره به وجود آید. بر اساس اطلاعات جدید احتمال آن می‌رود که الماس‌ها به حالت معلق درون مشتری در حال دور زدن و رشد کردن باشند، تا جایی که بتوان نام «کوه شناور الماس» به آن‌ها داد!

آیناز فیض‌اله‌پور:
در قسمت‌های برجستگی‌های بالا و برجستگی‌های پایین با چه چیزی مواجه می‌شویم؟

شهرزاد شهلاپور:
در برجستگی‌های بیشتر یعنی بالاتر معمولا با ابرهای آمونیاک که منجمد هستند مواجه خواهید شد و برجستگی‌های کمتر یعنی پایین‌تر از آمونیوم سولفید و آب تشکیل شده‌اند.

آیناز فیض‌اله‌پور:
تا این مرحله چه مدت است که در حال فرود هستیم و در چند کیلومتری مشتری قرار داریم؟ در مرحله بعدی به کجا می‌رسیم؟

شهرزاد شهلاپور:
تا این مرحله حدود ۳ یا ۴ دقیقه است که در حال فرود هستیم. در حدود ۲۴۰ هزار کیلومتری مشتری قرار داریم و هم‌اکنون چرخش شدید مشتری را که سریع‌ترین سیاره منظومه شمسی است، احساس خواهیم کرد.

آیناز فیض‌اله‌پور:
یک روز در مشتری معادل چند ساعت است؟

شهرزاد شهلاپور:
یک روز در مشتری برابر ۹/۵ ساعت زمینی است که یک دور کامل به دور خودش می‌چرخد.

آیناز فیض‌اله‌پور:
سرعت طوفان‌های سیاره مشتری چقدر است؟

شهرزاد شهلاپور:
طوفان‌های مشتری با سرعتی حدود ۴۸۰ کیلومتر در ساعت حرکت می‌کنند که سرعت بسیار زیادی است.

آیناز فیض‌اله‌پور:
مرحله بعدی کدام است و در آنجا چه خواهیم دید؟

شهرزاد شهلاپور:
با کاهش ارتفاع تا حدود ۱۲۰ کیلومتر دیگر وارد قسمت تخیلی شدیم! چون بسیار سخت است که از این قسمت فرار کنیم و فشار اینجا صد برابر فشار زمین است؛ مثل این که در درون یک دستگاه پرس هستیم!

آیناز فیض‌اله‌پور:
آیا در این قسمت تاریکی یا روشنایی وجود دارد؟

شهرزاد شهلاپور:
در عمقی هستیم که منبع نوری جز صاعقه‌ها، آذرخش‌ها و رعدوبرق‌ها وجود ندارد.

آیناز فیض‌اله‌پور:
در مرحله بعدی چه احساسی خواهیم داشت؟

شهرزاد شهلاپور:
در این مرحله فشاری بیش از هزار برابر فشار زمین را احساس می‌کنیم.

آیناز فیض‌اله‌پور:
در طول این مراحل ضخامت لباس مخصوص و تخیلی ما باید چقدر باشد؟

شهرزاد شهلاپور:
در این مرحله و مراحل بعدی ضخامت لباس ما باید تا حد یک زیردریایی باشد! چون فشار زیاد کف دریا را که مشابه فشار سیاره مشتری است، فقط یک زیردریایی می‌تواند تحمل کند. البته اکنون حتی بهترین زیردریایی‌ها هم توانایی تحمل فشاری معادل فشار مشتری را ندارند.

آیناز فیض‌اله‌پور:
با این فرض که بتوانیم پایین‌تر برویم با چه چیزی مواجه می‌شویم؟ آیا قادریم تماسی برقرار کنیم؟

شهرزاد شهلاپور:
خیر. از این لایه به بعد امواج رادیویی توسط مشتری جذب می‌شود و امکان تماس با محیط بیرونی نخواهیم داشت.

آیناز فیض‌اله‌پور:
در مرحله بعدی قرار است چه اتفاقی بیفتد؟

شهرزاد شهلاپور:
دما بسیار زیاد و بیش از ۳۰ هزار درجه سانتی‌گراد خواهد بود.

آیناز فیض‌اله‌پور:
آیا در این محدوده فلز یا سنگی قابلیت تحمل این درجه حرارت را دارد؟

شهرزاد شهلاپور:
خیر. فلز تنگستن که مقاوم‌ترین فلز دنیاست در دمای مذکور به راحتی ذوب می‌شود.

آیناز فیض‌اله‌پور:
مرحله بعدی کجاست؟ الان حدود چند ساعت است که در حال سقوط هستیم؟

شهرزاد شهلاپور:
الان تقریبا ۱۱ یا ۱۲ ساعت است که در حال فرود به پایین و در عمق حدود ۱۹ هزار کیلومتری مشتری هستیم. به میانه راه رسیده‌ایم و فشاری که احساس می‌کنیم بسیار زیاد و در حدود ۲ میلیون برابر فشار زمین است.

آیناز فیض‌اله‌پور:
در مشتری جایی برای شنا کردن وجود دارد؟

شهرزاد شهلاپور:
بله، اما نه اینکه خالص از آب باشد؛ بلکه از موادی ناشناخته تشکیل می‌شود که تقریبا نه گاز است، نه مایع. درجه حرارت این مواد برابر درجه حرارت خورشید است و ما آن را به اسم سیال فوق بحرانی (Supercritical Fluid) می‌شناسیم. سیال فوق بحرانی به هر ماده‌ای که بالاتر از فشار و دمای آن در نقطه بحرانی (Critical Point) باشد، اطلاق می‌شود. نقطه بحرانی نیز حالتی است که در آن مرزی بین دو فاز ماده وجود ندارد.

آیناز فیض‌اله‌پور:
در مرحله بعدی، هیدروژن یا گاز از چه جنسی است و آیا تغییر حالت می‌دهد؟

شهرزاد شهلاپور:
بله. در این مرحله هیدروژن فلزی شروع به تشکیل می‌کند.

آیناز فیض‌اله‌پور:
این هیدروژن چگونه تشکیل می‌شود و تغییر حالت می‌دهد؟

شهرزاد شهلاپور:
در این قسمت، اتم‌ها آن‌قدر به هم نزدیک می‌شوند تا در اثر فشار خیلی زیادی که بینشان وجود دارد، خرد شوند. در آخر هیدروژن تغییر حالت می‌دهد و هیدروژن فلزی تشکیل می‌شود.

آیناز فیض‌اله‌پور:
هیدروژن مذکور فلزی چه کاری انجام می‌دهد؟ به عبارتی دیگر چه تاثیری در مشتری به وجود می‌آورد؟

شهرزاد شهلاپور:
این هیدروژن جاذبه مشتری را خنثی می‌کند. به اینجا که رسیدیم تقریبا محدوده هسته بوده که بسیار تاریک است. چون هیدروژن جاذبه مشتری را خنثی می‌کند و ما مثل یویو به حرکت در می‌آییم و در نهایت به دام می‌افتیم. اگر بالا برویم جاذبه مشتری ما را به پایین و اگر پایین برویم هیدروژن فلزی حرکت را خنثی می‌کند. در اثر این پدیده، سیاره مشتری، زمین را از اجرام آسمانی خطرناک مثل شهاب‌سنگ‌ها محافظت می‌کند.

آیناز فیض‌اله‌پور:
تفاوت سیاره‌های خاکی و گازی به جز جنسشان در چیست؟

شهرزاد شهلاپور:
گاز سرعت حرکتش بیشتر است و سیاره‌های گازی با سرعت بالاتری حرکت می‌کنند؛ به همین دلیل گردش وضعی سریع‌تری نسبت به سیاره‌های خاکی دارند.

در نهایت با توجه به شرایط حاکم بر مشتری، نه تنها سفر به درون آن، بلکه گذر از نزدیکی آن را هم باید از سر بیرون کرد!

سیاره مشتری چند قمر دارد

سیاره مشتری دارای ۹۲ قمر شناخته‌شده است که ۴ قمر بزرگ آن را گالیله در سال ۱۶۱۰ کشف کرد و از همین رو به قمرهای گالیله‌ای شهرت یافتند. این قمرها به ترتیب دوری از سیاره عبارتند از آیو (Io)، اروپا (Europa)، گانیمد (Ganymede) و کالیستو (Callisto)‌ هستند. گانیمد بزرگترین قمر مشتری و بزرگترین قمر منظومه شمسی است. این جرم آسمانی ۸ درصد بزرگتر از سیاره عطارد بوده و جرمش کمتر از نصف آن است.

نام دیگر سیاره مشتری چیست؟

مشتری را با نام‌های مختلفی می‌شناسند که عبارتند از هرمز، بِرجیس، زاوُش، اورمَزد و ژوپیتر.

چقدر طول می‌کشد تا به مشتری برسیم؟

مدت زمانی که یک فضاپیما طول می‌کشد تا به این غول گازی برسد به عوامل مختلفی بستگی دارد. به عنوان مثال مسیر فضاپیماها اغلب با یکدیگر متفاوت است، زیرا از سیاره‌ها و قمرهای مختلف و حتی خورشید برای شتاب گرفتن استفاده می‌کنند.

فضاپیمای گالیلئو (Galileo) ناسا در اکتبر۱۹۸۹ به فضا پرتاب شد و حدود شش سال طول کشید تا به سیاره مشتری برسد. این فضاپیما مسیری بسیار پیچیده را طی کرد و مسافتی معادل ۲.۵ میلیارد مایل را پیمود؛ گالیلئو برای این منظور به دور سیاره زهره، زمین و سیارک گاسپرا (Gaspra) سفر کرد.

دیگر فضاپیمای ناسا به نام وویجر-۱ (Voyager-1) ظرف دو سال به این سیاره رسید. وویجر-۱ در سپتامبر۱۹۷۷ به فضا پرتاب شده بود و در مارس۱۹۷۹ مشتری را ملاقات کرد. ماموریت «افق‌های نو» (New Horizons) آژانس فضایی آمریکا نیز پس از پرتاب در ژانویه۲۰۰۶ مسیر مستقیم‌تری را در پیش گرفت و در فوریه۲۰۰۷ نزدیکترین فاصله‌اش با مشتری را تجربه کرد. فضاپیمای مذکور در مسیر خود به سمت پلوتو از مشتری عبور کرده بود.

همچنین فضاپیمای جونو (Juno) ناسا که در اوت۲۰۱۱ به فضا پرتاب شد، پس از ۵ سال در ژوئیه۲۰۱۶ به بزرگترین سیاره منظومه شمسی رسید. گفتنی است در حال حاضر آژانس فضایی اروپا (ESA) نیز در حال توسعه ماموریتی برای کاوش سیاره مشتری است.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، از شما دعوت می‌کنیم مقاله جامع اسپاش درباره علم نجوم و راهنمای رصد آسمان را نیز مطالعه کنید. دیدگاه‌های خود را در قسمت نظرات با ما در میان بگذارید و سوال‌های نجومی خود را بپرسید؛ کارشناسان اسپاش به شما پاسخ می‌دهند.