ดาวพฤหัสบดี เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะของเรา และเป็นที่รู้จักในนาม ก๊าซยักษ์ เนื่องจากมีองค์ประกอบหลักเป็นไฮโดรเจนและฮีเลียม ดาวเคราะห์อันงดงามดวงนี้ถูกสังเกตมาเป็นเวลาหลายพันปี โดยมีบทบาทสำคัญในตำนานและการศึกษาทางดาราศาสตร์ของวัฒนธรรมต่างๆ ทั่วโลก
ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 5 ห่างจากดวงอาทิตย์และโคจรรอบโลกที่ระยะทางประมาณ 778 ล้านกิโลเมตร (484 ล้านไมล์) ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ดวงนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 139,822 กิโลเมตร (86,881 ไมล์) ทำให้กว้างกว่าโลกถึง 11 เท่า มีมวลเป็น 2.5 เท่าของดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะรวมกัน
บรรยากาศของดาวพฤหัสประกอบด้วยไฮโดรเจนเป็นส่วนใหญ่ (ประมาณ 90%) และฮีเลียม (เกือบ 10%) โดยมีก๊าซอื่นๆ เช่น มีเธน ไอน้ำ แอมโมเนีย และไฮโดรเจนซัลไฟด์เพียงเล็กน้อย บรรยากาศชั้นบนประกอบด้วยเมฆคริสตัลแอมโมเนียเรียงกันเป็นแถบสีต่างกัน แถบเหล่านี้เป็นผลมาจากการหมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็วของดาวพฤหัส เสร็จสิ้นการปฏิวัติหนึ่งครั้งภายในเวลาไม่ถึง 10 ชั่วโมง ซึ่งทำให้เกิดพายุรุนแรงและลมความเร็วสูงถึง 620 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (385 ไมล์ต่อชั่วโมง)
ลักษณะเด่นที่สุดในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีคือ จุดแดงใหญ่ ซึ่งเป็นพายุขนาดยักษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าโลกที่โหมกระหน่ำมาเป็นเวลาอย่างน้อย 400 ปี นักวิทยาศาสตร์ศึกษาพายุลูกนี้เพื่อทำความเข้าใจรูปแบบสภาพอากาศบนดาวพฤหัสและส่วนขยายของดาวเคราะห์ดวงอื่น รวมถึงโลกด้วย
ดาวพฤหัสบดีมีสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ใดๆ ในระบบสุริยะของเรา ซึ่งเชื่อกันว่าเกิดจากชั้นโลหะไฮโดรเจนที่ล้อมรอบแกนกลางของมัน สนามแม่เหล็กนี้จะดักจับอนุภาคของลมสุริยะ ทำให้เกิดแถบรังสีขนาดกว้างใหญ่
ดาวเคราะห์ดวงนี้ยังมีความโดดเด่นในเรื่องดวงจันทร์จำนวนมาก โดยมีดาวเทียมที่ยืนยันแล้ว 79 ดวงในการนับครั้งล่าสุด ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดสี่ดวงที่รู้จักกันในชื่อดวงจันทร์กาลิเลียน ได้แก่ ไอโอ ยูโรปา แกนีมีด และคัลลิสโต ถูกค้นพบโดยกาลิเลโอ กาลิเลอีในปี 1610 แกนีมีดซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในจำนวนนี้ ใหญ่กว่าดาวพุธด้วยซ้ำ นักวิทยาศาสตร์สนใจยูโรปาและแกนีมีดอย่างมาก เนื่องจากเชื่อกันว่าเป็นแหล่งกักเก็บมหาสมุทรใต้ดินที่อาจเป็นแหล่งสิ่งมีชีวิต
แม้ว่าดาวพฤหัสบดีจะมีองค์ประกอบเป็นก๊าซเป็นส่วนใหญ่ แต่ดาวพฤหัสบดีก็มีแกนกลางที่เป็นของแข็ง เชื่อกันว่าแกนกลางทำจากหินและโลหะ และคาดว่าจะมีมวลประมาณ 10 ถึง 20 เท่าของมวลโลก รอบๆ แกนกลางนั้นมีชั้นของไฮโดรเจนที่เป็นโลหะ ซึ่งเป็นไฮโดรเจนภายใต้แรงกดดันมหาศาลจนทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้า
ความดันและอุณหภูมิภายในดาวพฤหัสบดีเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเคลื่อนเข้าสู่แกนกลาง ที่ใจกลาง ความดันอาจมีมากกว่า 40 ล้านเท่าของความดันบรรยากาศที่พื้นผิวโลก และคาดว่าอุณหภูมิจะสูงถึง 24,000 องศาเซลเซียส (43,000 องศาฟาเรนไฮต์)
ดาวพฤหัสบดีมีบทบาทสำคัญในการกำหนดวงโคจรของระบบสุริยะผ่านแรงโน้มถ่วงอันมหึมาของมัน เชื่อกันว่ามีอิทธิพลต่อการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ดวงอื่น และยังคงปกป้องโลกและดาวเคราะห์ชั้นในจากการชนของดาวหางและดาวเคราะห์น้อยที่อาจเกิดขึ้นด้วยการจับวัตถุเหล่านี้หรือดีดพวกมันออกจากระบบสุริยะ
ยานอวกาศหลายลำได้ไปเยือนดาวพฤหัสบดีแล้ว โดยเริ่มจากยานไพโอเนียร์ 10 บินผ่านในปี พ.ศ. 2516 ตามด้วยยานโวเอเจอร์ 1 และ 2 ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ภารกิจเหล่านี้ให้ภาพดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ และวงแหวนของมันในระยะใกล้เป็นครั้งแรก ล่าสุด ยานอวกาศกาลิเลโอซึ่งมาถึงในปี พ.ศ. 2538 ได้โคจรรอบดาวพฤหัสบดีเป็นเวลาหลายปี โดยให้การสังเกตโดยละเอียดก่อนที่จะสิ้นสุดภารกิจด้วยการดิ่งลงสู่ชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี ยานอวกาศจูโนซึ่งมาถึงดาวพฤหัสบดีในปี 2559 ปัจจุบันกำลังศึกษาดาวเคราะห์ในเชิงลึก โดยมุ่งเน้นไปที่ชั้นบรรยากาศ สนามแม่เหล็ก และสนามโน้มถ่วง เพื่อรับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการก่อตัวและโครงสร้างของมัน
การศึกษาดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์ทำให้นักวิทยาศาสตร์มีข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับระบบสุริยะในยุคแรกเริ่ม องค์ประกอบของดาวพฤหัสบดีสะท้อนสภาพของเนบิวลาสุริยะในยุคแรกๆ ที่ระบบสุริยะก่อตัวขึ้น ด้วยการทำความเข้าใจดาวพฤหัส นักวิทยาศาสตร์จะได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการก่อตัวของระบบดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อื่นๆ
นอกจากนี้ ดวงจันทร์ของดาวพฤหัส โดยเฉพาะยูโรปา แกนิมีด และคัลลิสโต ยังเป็นที่สนใจอย่างมากในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก มหาสมุทรใต้ผิวดินที่อาจเกิดขึ้นภายใต้เปลือกน้ำแข็งของดวงจันทร์เหล่านี้อาจเป็นที่อยู่อาศัยที่มีสิ่งมีชีวิตหรือเคยมีอยู่ ภารกิจเช่น Europa Clipper ที่กำลังจะมีขึ้นมีเป้าหมายเพื่อศึกษามหาสมุทรเหล่านี้และศักยภาพในการดำรงชีวิต
แม้ว่าการทดลองโดยตรงบนดาวพฤหัสบดีไม่สามารถทำได้ในปัจจุบันเนื่องจากสภาพที่รุนแรงและระยะห่างจากโลก การสังเกตและข้อมูลที่รวบรวมโดยกล้องโทรทรรศน์และยานอวกาศก็ให้ข้อมูลที่มีค่า นักดาราศาสตร์สมัครเล่นสามารถสังเกตดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็ก โดยสังเกตตำแหน่งที่เปลี่ยนแปลงของดวงจันทร์และการมองเห็นจุดสีแดงใหญ่
ภารกิจอวกาศอย่างจูโนใช้เครื่องมือหลากหลายเพื่อศึกษาดาวพฤหัสบดี ซึ่งรวมถึงสเปกโตรมิเตอร์เพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบของบรรยากาศ แมกนีโตมิเตอร์สำหรับวัดสนามแม่เหล็ก และเครื่องมือวิทยาศาสตร์แรงโน้มถ่วงเพื่อกำหนดโครงสร้างภายในของดาวเคราะห์ การสังเกตเหล่านี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทดสอบทฤษฎีเกี่ยวกับการกำเนิด องค์ประกอบ และฟิสิกส์ของดาวก๊าซยักษ์โดยทั่วไป
ดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะของเรา เป็นโลกอันน่าทึ่งที่ดึงดูดใจมนุษย์มานับพันปี ขนาดที่ใหญ่โต สนามแม่เหล็กอันทรงพลัง บรรยากาศที่เคลื่อนไหวได้ และดวงจันทร์จำนวนมาก ทำให้มันเป็นวัตถุที่มีทั้งความสวยงามและความอยากรู้อยากเห็นทางวิทยาศาสตร์ ด้วยการศึกษาดาวพฤหัสบดีและดาวเทียม นักวิทยาศาสตร์สามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการก่อตัวของระบบสุริยะ ความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตนอกโลก และธรรมชาติของระบบดาวเคราะห์ทั่วจักรวาล เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าไป ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับดาวพฤหัสบดีและบทบาทของดาวพฤหัสบดีในจักรวาลบัลเลต์จะยังคงเพิ่มขึ้น ซึ่งเผยให้เห็นความลับเพิ่มเติมของระบบสุริยะของเราและอื่นๆ อีกมากมาย
