رنگ ابرهای مشتری از کجا آمده؟ جو ضخیم و انبوه مشتری به طور عمده از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده، عنصرهایی که در دماهای بسیار سردِ قله‌ی ابرهای مشتری بی‌رنگند. پس عنصرهای دیگری که به مقدار اندک در این جو وجود دارند باید چنین رنگ‌هایی را پدید آورده باشند که آنها هم به خوبی شناخته نشده‌اند و در دست بررسی‌اند، هر چند که هیدروسولفید آمونیوم یکی از اصلی‌ترین گزینه‌هاست.
هیدروژن یا آبزا (به انگلیسی: Hydrogen)، با نماد شیمیایی H نام یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی با عدد اتمی ۱ است. وزن اتمی این عنصر ۱٫۰۰۷۹۴ u است. هیدروژن سبک‌ترین عنصر در جهان است و بیش از دیگر عنصرها می‌توان آن را به صورت آزاد در طبیعت پیدا کرد. می‌توان گفت نزدیک به ۷۵٪ از جرم جهان از هیدروژن ساخته شده‌است. برخی جرم‌های آسمانی مانند کوتولهٔ سفید یا ستاره‌های نوترونی از حالت پلاسمای هیدروژن ساخته شده‌اند؛ ولی در طبیعت روی زمین به سختی می‌توان تک اتم هیدروژن را پیدا کرد.
جو مشتری بزرگترین سیاره سامانه خورشیدی بیشتر از هلیوم و هیدروژن تشکیل شده اما عناصر دیگری نیز در آن موجود می‌باشد.
آمونیوم هیدروسولفید(به انگلیسی: Ammonium hydrosulfide) یک ترکیب شیمیایی با فرمول (NH۴)SH است. و نمکی است که کاتیون آن آمونیوم و آنیون آن هیدروسولفید است.
عکس‌های بسیاری که از مشتری گرفته شده‌اند، از جمله همین عکس با رنگ‌های بهبودیافته نشان می‌دهند که ابرهای روشن‌تر معمولا در فرازای بالاتری نسبت به ابرهای تیره هستند.
در پایین، سمت راست این عکس چرخه‌هایی از ابرهای روشن را می‌بینیم که به گرد مناطق سرخ‌فام پیچیده‌اند، ولی بالا، سمت راست بیشتر ابرهای تیره دیده می‌شود.
این عکس را فضاپیمای جونو در ۱۴مین گذر خود از فراز ابرهای مشتری در اوایل امسال گرفته. این فضاپیما همچنان به پیمودن مدار بیضی‌اش ادامه می‌دهد و هر ۵۳ روز یک بار با گذر از کنار این غول گازی، به بررسی بخش‌های اندکی متفاوت با دورهای پیشین می‌پردازد.
لکه سرخ بزرگ مشتری
داده‌هایی که فضاپیمای جونوی ناسا در نخستین گذر خود از فراز لکه‌ی سرخ بزرگ مشتری در ژوییه‌ی ۲۰۱۷ گرد آورده بود نشان می‌دهد که این ساختار پرآوازه تا ژرفای جو مشتری در زیر ابرهای آن ادامه دارد. این ماموریت دستاوردهای دیگری نیز داشته از جمله این که مشتری دارای دو منطقه‌ی تابشی که پیش از این ناشناخته بوده‌اند است. این یافته‌ها در روز دوشنبه در نشست سالانه‌ی انجمن ژئوفیزیک آمریکا در نیواورلئانز ارایه شد.
جونو (به انگلیسی: Juno) نام فضاپیمای روباتیکِ بدونِ سرنشینِ ناسا است که در چهارم ژوئیهٔ ۲۰۱۶ در مدار قطبی سیاره مشتری قرار گرفت. این کاوشگر فضایی در پنجم اوت ۲۰۱۱ از فلوریدا به فضا پرتاب شده و شرکت لاکهید مارتین و مؤسسه تحقیقات جنوب غربی سازنده و پیمانکار هدایت آن هستند. نیروی این قمر با انرژی خورشیدی تأمین می‌شود.
این فضاپیما در مدار قطبی این سیاره قرار گرفته تا ترکیب، میدان گرانشی، میدان مغناطیسی، و مَگنِتوسفِرِ مشتری را بررسی کند. جونو همچنین تلاش‌هایی برای یافتن سرنخ‌هایی در مورد چگونگی تشکیل شدن این سیاره، از جمله احتمالِ داشتنِ یک هستهٔ سنگی، مقدار آب موجود در ژرفای جوّ آن، توزیع انبوه جِرمی، و بادهای عمیق آن؛ که سرعت آن می‌تواند تا ۶۱۸ کیلومتر (۳۸۴ مایل) در ساعت برسد، خواهد داشت. جونو دومین فضاپیمایی است که مدار مشتری را دور می‌زند؛ پس از فضاپیمای گالیله که از ۱۹۹۵ تا ۲۰۰۳ این سیاره را دور زد.
فضاپیمای جونو نیروی مورد نیاز خود را از آرایه‌های خورشیدی می‌گیرد، روشی که معمولاً توسط ماهواره‌های مستقر و مشغول به کار در مدار زمین یا در منظومهٔ شمسی درونی استفاده شده، در حالی که مولد گرما-الکتریک رادیوایزوتوپی معمولاً برای مأموریت به بخش بیرونیِ منظومهٔ شمسی و فراتر از آن استفاده می‌شود، با این حال، برای جونو، سه بال خورشیدی، که بزرگترین پانلی است که تا کنون بر روی کاوشگرهای سیاره‌ای مستقر شده، نقشی اساسی در ایجاد ثبات در فضاپیما و تولید قدرت بازی کنند.
نام این فضاپیما از اساطیر یونانی-رومی بر گرفته شده: ژوپیتر حجابی از ابرها برای پنهان کردن فساد خود، در اطراف خود جذب می‌کرد اما همسر او، الهه یونو، توانست به درون ابر بنگرد و ماهیت واقعی ژوپیتر را ببیند.
اسکات بولتون، پژوهشگر ارشد جونو در بنیاد پژوهشی جنوب باختر در سن آنتونیو می‌گوید: «یکی از پرسش‌های بنیادی درباره‌ی لکه‌ی سرخ بزرگ مشتری اینست: تا چه ژرفایی نفوذ دارد؟ داده‌های جونو نشان می دهند که این پرآوازه‌ترین توفان سامانهی خورشیدی دارای پهنایی حدود یک و نیم برابر زمین است، و ریشه‌هایش تا حدود ۳۰۰ کیلومتر در جو این سیاره نفوذ کرده.»
مؤسسه تحقیقات جنوب غربی (به انگلیسی: Southwest Research Institute) از بزرگترین و قدیمی‌ترین موسسات تحقیقاتی خصوصی در ایالات متحده آمریکا است. این مؤسسه در سال ۱۹۴۷ تأسیس گردید و در سن آنتونیو قرار دارد.
در سال ۲۰۱۰ این مؤسسه بیش از ۵۴۸ میلیون دلار درآمد به‌دست آورد. پرسنل ۳۰۰۰ نفری این آزمایشگاه خصوصی تا کنون ۹۸۰ نوآوری و اختراع را به ثبت رسانیده‌اند. این مؤسسه پیمانکار عمده دولت آمریکا و بسیاری از دیگر موسسات آمریکایی است. این مؤسسه شامل ۹ بخش فنی که ارائه خدمات چند رشته‌ای و حل مسئله در زمینه‌های گوناگون مهندسی و علوم فیزیکی است. بیش از ۴٬۰۰۰ پروژه در این مؤسسه همیشه در هر زمان فعال هستند. هزینهٔ این پروژه‌ها را معمولاً و به طور تقریب به صورت نصف نصف دولت آمریکا و موسسات دیگر ذی‌نفع می‌پردازند.
لکه‌ی سرخ بزرگ مشتری یک ساختار بیضی غول‌پیکر از ابرهای زرشکی‌رنگ در نیمکره‌ی جنوبی مشتری است که در اثر بادهایی سریع‌تر از هر توفان زمینی، در جهت پادساعتگرد محیط این بیضی را دور می‌زنند. بر پایه‌ی سنجشی که روز ۳ آوریل ۲۰۱۷ انجام شد، پهنای لکه‌ی سرخ بزرگ مشتری ۱۶۰۰۰ کیلومتر، هم‌ارز ۱.۳ پهنای زمین است.
اندی اینگرسول، استاد سیاره‌شناسی کلتک و یکی از پژوهشگران جونو می‌گوید: «جونو پی برد که ریشه‌های لکه‌ی سرخ بزرگ به ژرفاهایی ۵۰ تا ۱۰۰ برابر ژرفای اقیانوس‌های زمین می‌رسد و در بخش پایه‌اش گرم‌تر از بالا است. بادها با تغییر دما ارتباط دارند، و گرمی پایه‌ی لکه، سرعت و خشونت بادهایی که در بالای لکه می‌بینیم را توضیح می‌دهد.»
مؤسسه فناوری کالیفرنیا (به انگلیسی: California Institute of Technology) مشهور به CalTech دانشگاهی است خصوصی، تحقیقاتی و معتبر که در پاسادنا در ایالت کالیفرنیا قرار دارد. این دانشگاه در سال ۱۸۹۱ تأسیس شد. این مؤسسه ۲۱۰۰ دانشجو دارد که از این تعداد ۹۰۰ نفر در مقطع کارشناسی در حال تحصیل هستند. آزمایشگاه پیشرانهٔ جت که متعلق به ناسا می‌باشد تحت ادارهٔ این دانشگاه می‌باشد.
کریستف کخ، ریچارد فاینمن، استیون ولفرم، کیپ ثورن، و رابرت میلیکان عضو هیئت علمی این دانشگاه، و کمال‌الدین جناب و مرتضی قریب از دانش‌آموختگان این دانشگاه هستند.
دگرگونی‌های آینده‌ی لکه‌ی سرخ بزرگ هنوز به بررسی نیاز دارد. این توفان در سال ۱۸۳۰ یافته شد و احتمال می‌رود بیش از ۳۵۰ سال از عمرش می‌گذرد. در سده‌ی ۱۹ میلادی، پهنای لکه‌ی سرخ بزرگ بسیار بیش از دو برابر زمین بود، ولی بر پایه‌ی سنجش‌ها و اندازه‌گیری‌های تلسکوپ‌های روی زمین و فضاپیماها، به نظر می‌رسد دارد کوچک می‌شود. هنگامی که وویجرهای ۱ و ۲ ناسا سر راهشان به سوی کیوان و بیرون از سامانهی خورشیدی، از کنار مشتری گذشتند، پهنای لکه‌ی سرخ بزرگ دو برابر قطر زمین بود. امروزه، اندازه‌گیری‌های زمینی و فضایی نشان می‌دهند این بیضی که جونو هم از فرازش گذشته، پهنایش به اندازه‌ی یک سوم و درازایش به اندازه‌ی یک هشتم از زمان دیدار با وویجرها کمتر شده.
وویجر (به انگلیسی: Voyager) نام دو کاوشگر فضایی است که در سال ۱۹۷۷ میلادی توسط ناسا برای مطالعه سیاره‌های سامانه خورشیدی به فضا پرتاب شد. این دو کاوشگر در اصل برای مطالعه سیارات زحل و مشتری طراحی شده بودند اما بعد از انجام مأموریت به سوی فضای بیرونی سامانه خورشیدی حرکت کردند. در سال ۲۰۱۰ دانشمندان اعلام کردند که وویجر-۱ در مرز سامانه خورشیدی قرار گرفته و در آستانه خروج از این سامانه قرار دارد. این دو کاوشگر اکنون دورترین اجرامی هستند که از زمین به فضا پرتاب شده‌اند. وویجر-۱ حدود ۱۷ میلیارد کیلومتر و وویجر ۲ حدود ۱۵ میلیارد کیلومتر با خورشید فاصله دارند. این دو فضاپیما با سوخت هسته‌ای کار می‌کنند، به اندازه یک اتومبیل کوچک هستند و برای ادامه حرکت و فعالیت تا سال ۲۰۲۰ سوخت دارند.
جونو همچنین یک منطقه‌ی تابشی تازه را هم کشف کرده، درست بالای جو این غول گازی، نزدیک استوا. این منطقه در بردارنده‌ی یون‌های پرانرژی هیدروژن، اکسیژن، و گوگرد است که با سرعتی نزدیک به سرعت نور در حرکتند.
هایدی بکر، سربازرس ماموریت دیده‌بانی پرتوهای جونو در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا می‌گوید: «هر چه به مشتری نزدیک‌تر می‌شویم آن را اسرارآمیزتر می‌یابیم. ما می‌دانستیم که تابش‌ها احتمالا شگفت‌زده‌مان می‌کنند، ولی فکرش را نمی کردیم که یک منطقه‌ی تابشی تازه نزدیک سیاره ببینیم. ما آن را تنها به این دلیل یافتیم که جونو با ویژگی نمونه‌‌ی مدارش به ما اجازه می‌دهد تا در گذرهای علمی‌اش از کنار سیاره، بسیار به قله‌ی ابرهای آن نزدیک شویم و به معنای واقعی کلمه از درون آنها بگذریم.»
آزمایشگاه پیشرانش جت (به انگلیسی: Jet Propulsion Laboratory) موسوم به جی‌پی‌ال (JPL) یک آزمایشگاه علمی و فناوری ناسا است. این آزمایشگاه مسئول پرتاب و کنترل ماموریت‌های بی‌سرنشینی است که به مسافت‌های بسیار دور، از جمله مسافت‌هایی خارج از سامانه خورشیدی، پرتاب می‌شوند. آزمایشگاه پیشرانش جت در پاسادینا در کالیفرنیا قرار دارد، و زیر نظر کلتک است. شارل العشی از سال ۲۰۰۱ تا ۲۰۱۶ ریاست این آزمایشگاه را بر عهده داشت. ایرانیانی همچون بابک فردوسی، فیروز نادری، بهزاد رئوفی و مصطفی چمران در این مؤسسه شاغل بوده یا هستند.
این منطقه‌ی تازه با بهره از دستگاه “آشکارساز ذرات پرانرژی مشتری” (JEDI) یافته شد. باور بر اینست که این ذرات دستاورد اتم‌های پرانرژی خنثایی (یون‌های پرسرعت بدون بار الکتریکی) هستند که در گازهای پیرامون آیو و اروپا، دو تا از ماه‌های مشتری پدید می‌آیند. این اتم‌های خنثا سپس در برهم‌کنش با جو بالایی مشتری، الکترون‌هایشان را از دست می‌دهند و به یون تبدیل می‌شوند.
جونو همچنین نشانه‌هایی از توده‌های یون سنگین پرانرژی در لبه‌های درونی کمربند تابش نسبیتی الکترون مشتری یافته- منطقه‌ای از الکترون‌هایی با سرعت نزدیک به سرعت نور. این نشانه‌ها به هنگام دیدار جونو با کمربند الکترونی مشتری در عرض بالا دیده شدند، در منطقه‌ای که پیش از این هرگز هیچ فضاپیمایی بررسی نکرده بود. این که این سرچشمه‌ی ذرات چیست و دقیقا چه گونه ذراتی هستند هنوز به خوبی شناخته نشده. جونو با دوربین دستگاه SRU-1 خود این توده‌ها را به شکل نوفه‌های (نویزهای) بی‌اندازه شدیدی در عکس‌هایی دید که در بخش “بررسی پرتوها”ی ماموریتش گرفته بود.
جونو تا امروز هشت دور مدارش را به گرد مشتری کامل کرده. نهمین گذر علمی این فضاپیما در ۱۶ دسامبر انجام خواهد شد.
منبع apod.nasa، برگرفته از یک ستاره در هفت آسمان
