Güneş sisteminin, Güneş’ten hareketle beşinci gezegeni.
Jüpiter’in, Mars ile Satürn’ün yörüngesi arasında bulunan yörüngesi hemen hemen daireseldir, ortalama yarıçapı da 778 milyon km’dir. Jüpiter bu yörüngeyi 11 yıl 10 ay ve 17 günde dolanır. Güneş sisteminin en büyük gezegeni olan Jüpiter, jüpiter benzeri gezegenler adı verilen büyük gezegenlerin temsilcisidir.
Güneş’ten uzakta olan bu gezegenlerin kalın bir atmosferi ve çok düşük bir yoğunluğu (Yer için 5,52 olmasına karşılık, Jüpiter’de 1,33) vardır. Jüpiter. kutuplarda oldukça basık bir elipsoit biçimindedir; gökcisminin ekvatordaki çapı 142.700 km, kutupsal çapıysa 133.200 km’dir. Yer’de 1/293 olmasına karşılık Jüpiter’de 1/15 olan bu basıklık, gökcisminin ekseni çevresindeki büyük dönme hızından ileri gelir; yörünge düzlemine hemen hemen dik bir eksenin çevresindeki bu dönmenin süresi 10 saatten daha azdır; dolayısıyla mevsimler meydana gelmez. Söz konusu dönme bir bütün olarak gerçekleşmez: Ekvator bölgesinde 9 s 50 dk’da gerçekleşirken, ılıman ve kutupsal bölgelerde 9 s 56 dk’da gerçekleşir. Bu olgu Jüpiter’in yüzeyindeki bulutsu yapılı lekelerinin gözlenmesinden anlaşılır. Bulutlar, ekvatora koşut karanlık kuşaklar ve parlak bölgeler halinde bulunur; şiddetleri ve gri maviden sarıya dönen renkleri, güney yarıkürede 18-20 yıl, kuzey yarı küredeyse 11 yıl olan dönme süresine uygun, karmaşık bir çevrime göre değişir. Oval biçimdeki kırmızı leke, güney ılıman bölgenin bulunduğu enlemdeki atmosfer bölgesinin değişmeyen bir oluşumudur; boylamsal olarak oldukça düzgün kendine özgü bir öz hareket ortaya koyan bu leke, kuşaklarda olduğu gibi, renk ve şiddet değişimlerine uğrar.
Jüpiter’den 42.500 KM Uzaklıktaki Pioneer 11
Spektrograf, Jüpiter gezegeninin atmosferinde hidrojen, metan ve amonyak bulunduğunu ortaya çıkarmıştır. Helyum ve soy gazlar, bu atmosferde egemen olan düşük sıcaklıklarda spektrografik olarak algılanmazlar, ama varlıklarından gökbilimciler her zaman kuşku duymuşlardır. A.B.D’nin Pioneer 10 ve Pioneer 11 sondalarıyla yapılan ölçümler dolaylı olarak helyumun varlığını doğrulamıştır: Pioneer 10, 21 aylık bir yolculuktan sonra, 4 Aralık 1973’te Jüpiter’in 131.000 km yakınından; Pioneer 11 de, 23 Aralık 1974’te 42.500 km yakınından geçtiler. Suyun, buradaki sıcaklıklarda buhar halinde bulunma olasılığı yoktur, daha derin bölgelerde tümüyle yoğunlaşmış olarak bulunabilir. Fotometri ölçümlerine göre, bulut tabakalarının en yüksek yerlerindeki gaz basıncı dört atmosfere yakındır. Jüpiter’in içine doğru gidildikçe basınç artar ve belirli bir derinlikte çok kuvvetle sıkıştırılmış gaz bileşenlerin metal özellikli bir yapıda olmaları olasılığı vardır. Kuşkusuz, jüpiter gezegeninin yüzeyiyle atmosferi arasında Yerbenzeri gezegenlerde gözlenenin tersine, bir ayrım yoktur.
Sıcaklık: —150°C
Son yıllarda, özellikle kızılaltı ve radyoelektrik bölgelerdeki gözlemler sayesinde jüpiter’le ilgili bilgiler gelişti. Sözgelimi, Jüpiter’in sıcaklığının ölçülmesi kızılaltıyla sağlandı. Termoelektrik çiftler yardımıyla yapılan ilk ölçümlerde —150°C’lık bir sıcaklık saptandı. Bu ölçümler atmosferin en yüksek, yani en soğuk tabakalarıyla ilgilidir. Önce, daha ayrıntılı, yeni kızılaltı ölçüm teknikleriyle (sözgelimi, sıvı helyumlu, soğutulmuş barometrelerin kullanımı), daha sonra da Pioneer 10 sonuçlarıyla doğrulanmış olan bu değer, ilgi çekici bir sorun ortaya koyar, jüpiter yalnızca Güneş’ten ısı alsaydı, bu tabakaların sıcaklığı — 175°C’ı aşmayacaktı. Öyleyse, Jüpiter, öngörülene oranla daha sıcaktır, bu da Güneş’ten aldığı enerjiden daha fazlasını (hemen hemen 3 kat fazlasını) yayınladığı anlamına gelir. Söz konusu enerji fazlalığı, bir olasılıkla, radyoelektrik tepkimelerden ileri gelmektedir. Enerji fazlalığının en önemli bölümüne gezegenin çekimsel büzülmesinin yol açtığı sanılır, demek ki gezegen “son” çapma henüz ulaşmamış durumdadır. İç enerji fazlalığı, bulut kuşaklarında saptanan olağanüstü etkinliğin de nedenidir.
Yoğun Bir Magnetik Alan
Jüpiter, desimetrik dalga boyu kuşağındaki şiddetli radyoelektrik fırtınaların merkezidir; bunları yayınlayan kaynakların dönme süresi tam olarak 9 s 55 dk 29 sn 37’dir; bu süre, ılıman ve kutupsal bölgelerdeki bulutlarınkinden çok az farklıdır.Bunun, gökcisminin çekirdeğinin gerçek dönme süresi olduğu varsayılmıştır. Öte yandan, jüpiter, santimetrik dalga boylarındaki sürekli bir yayının da merkezidir. Bu yayının şiddeti dalga uzunluğuyla artar; demek ki bu, Planck yasasına uyması gereken ısıl bir yayın değildir. Üstelik ışınım polarlanmıştır ve Jüpiter’den üç kez büyük olup onunla birlikte dönen bir halkadan kaynaklanır. Yapılan gözlemlerden, Jüpiter’de de, Yer’de olduğu gibi, Van Ailen kuşakları bulunduğu ve söz konusu ışınımı bu kuşak içindeki hareketli iyonların oluşturduğu kanısına varılmıştır (gerekli magnetik alanın 11 gauss’a vardığı sanılıyordu). Bütün bunlar Pioneer 1o tarafından doğrulanmıştır.
Bilinen 12 Uydu
Günümüzde Jüpiter’in on iki uydusu olduğu bilinir; bunlardan başlıca dördü (İo, Avrupa, Ganimed ve Kallisto), Galileo Galilei tarafından 1610’da bulunmuştur; söz konusu uyduların boyutları Ay’ın boyutlarına benzer. Yörünge düzlemlerinin Jüpiter’in ekvator düzlemi üstündeki eğimlerinin küçük olması, bu uyduların devirli olarak Jüpiter tarafından örtülmeleri sonucu tutulmalarına yol açar. Bunlar, Yer’in bir yarı küresinden tümüyle görünürler. XVI., XVII. ve XVIII. yüzyıllardaki tutulmalardan denizde zamanın saptanmasında yararlanılmıştır. Paris gözlemevinde çalışan Danimarkalı gökbilimci Römer, 1676’da İo’nun, Jüpiter’in karşı konumları dışındaki tutulmalarının, gezegen dünyadan uzaklaştıkça, öngörülenden daha büyük bir gecikmeyle gerçekleştiğini saptamış, bu olayı, ışığın yayılma süresinin uzaklıkla arttığı biçiminde yorumlayarak, buradan ışığın, o dönemde henüz bilinmeyen, boşluktaki hızını hesaplamıştır.
Jüpiter’in öbür sekiz uydusu çok daha küçüktür. Gezegene en yalan olanı (gökcisminin yüzeyinden 110.000 km’den daha az uzaklıkta) 12 saatte, en uzak olanıysa (24 milyon km’den daha uzakta) iki yılda yörüngelerini dolanırlar. Bu küçük uydulardan bazılarının, Jüpiter’in yerçekimiyle yakalanmış küçük gezegenler oldukları ileri sürülmektedir. Başlıca dört uydu üstünde lekeler gözlenebilir; bu lekelerden, uyduların ana gezegene hep aynı yüzlerini gösterdikleri (Ay’ın Yer’e olduğu gibi) sonucu çıkarılmıştır. Öte yandan, Jüpiter’in büyük uydularında atmosfer bulunduğu da doğrulanmıştır. Jüpiter’in yoğun çekim alanı, yakınından geçen uzay araçlarına (sondalara), bir başka hedefe erişmelerini sağlayan hız artışını vermede kullanılmıştır. Sözgelimi Pioneer 10, Satürn’ün yörüngesini aşıp Güneş sisteminden çıkacak ve Boğa takımyıldızında bulunan Aldebaran’a yönelecektir. Pioneer 11, 18 Aralık 1975’te yörüngesinde gerçekleştirilen düzeltme sayesinde 5 Aralık 1979’da Satürn gezegeninin üstünde uçmuştur. 18 Ekim 1989’da fırlatılan ve günümüze kadar gerçekleştirilmiş en karmaşık uzay aracı olan Galileo’nunsa, önce Venüs’e ulaşıp, sonra Venüs ve Yer’in kütle çekimi etkileriyle rotasını değiştirerek, 1995’in aralık ayında Jüpiter’e ulaşması planlanmıştır.