Jupiter

Jupiter lze velmi dobře zobrazit i relativně malými dalekohledy. Na snímku je Jupiter vyfotografovaný dne 25. února 2017 metrovým dalekohledem typu Cassegrain v Chile. Dobře patrná je Velká červená skvrna. Zdroj: Damian Peach.

Základní charakteristika

JupiterJupiter – největší a nejhmotnější (1,9×10²⁷ kg) planeta Sluneční soustavy má plynokapalný charakter a chemické složení podobné Slunci. Se svými mnoha měsíci se Jupiter podobá jakési „sluneční soustavě“ v malém. Jupiter má, stejně jako všechny obří planety, soustavu prstenců. Rychlá rotace Jupiteru (s periodou 10 hodin) způsobuje vydouvání rovníkových vrstev a vznik pestře zbarvených pásů. Charakteristickým útvarem Jupiterovy atmosféry je Velká rudá skvrna, která je pozorována po několik století. Atmosféra obsahuje kromě vodíku a helia také metan, amoniak a vodní páry. Teplota pod oblaky směrem ke středu roste. Na vrcholcích mraků je −160 °C, o 60 km hlouběji je přibližně stejná teplota jako na Zemi. Proudy tekoucí v nitru (v kovovém vodíku) vytvářejí kolem Jupiteru silné dipólové magnetické pole. je pátou planetou v pořadí od Slunce a první z tzv. obřích planet. Zároveň je největší a nejhmotnější planetou Sluneční soustavy. Má plynokapalný charakter a chemické složení podobné Slunci. Od hvězd se Jupiter liší malou hmotností, která nestačí k vytvoření podmínek pro reakce probíhající ve hvězdách. Obecně se za hranici mezi hvězdou a planetou považuje třináctinásobek hmotnosti Jupiteru. Hmotnější objekty považujeme za hnědé trpaslíky, méně hmotné za planety. I přesto se Jupiter se svými mnoha měsíci podobá jakési „Sluneční soustavě“ v malém. Rychlá rotace Jupiteru (s periodou 10 hodin) způsobuje vydouvání rovníkových vrstev a vznik pestře zbarvených pásů. Charakteristickým útvarem Jupiterovy atmosféry je obří atmosférický vír, Velká červená skvrna, která je větší než naše planeta a kterou pozorujeme už přes 300 let.

Vnitřní část planety tvoří oceán kapalného vodíku. Jeho hlubší část má díky velkému tlaku odtrhány elektrony z atomárních obalů a vykazuje kovové vlastnosti (kovový vodíkKovový vodík – forma vodíku, která vzniká za vysokých tlaků, kdy se elektronové orbitaly překrývají a elektrony volně putují látkou. Kovový vodík byl poprvé připraven v roce 1996 v Lawrencově národní laboratoři za tlaku 140 GPa a teploty 3 000 K. Předpokládá se, že může být součástí nitra některých obřích planet.). Vnější část oceánu je tvořena stlačeným molekulárním vodíkem a tvoří vlastní povrch planety. Hranice mezi kovovým a molekulárním oceánem je v hloubce 17 000 km pod horní vrstvou oblaků. Atmosféra obsahuje kromě vodíku a helia také metan, amoniak a vodní páry. Teplota pod oblaky směrem ke středu roste. Na vrcholcích mraků je −160 °C, o 60 km hlouběji je přibližně stejná teplota jako na Zemi, ještě kousek hlouběji je teplota na bodu varu vody. Proudy tekoucí v kovovém vodíku vytvářejí kolem Jupiteru silné magnetické pole. Toto pole zachytává elektrony a protony slunečního větruSluneční vítr – proud nabitých částic ze Slunce, které zaplavují celou Sluneční soustavu. Zejména jde o protony, elektrony a alfa částice (jádra hélia). Typická rychlost částic u Země je kolem 500 km/s (rychlost zvuku v tomto prostředí je 50 km/s), teplota 3 eV (30 000 K) a koncentrace několik protonů v cm³. Částice vylétávající podél otevřených siločar mají vyšší rychlost (přibližně 750 km/s) a nazýváme je rychlý sluneční vítr. Sluneční vítr objevil anglický astronom Richard Carrington v roce 1859, kdy bylo za půl dne po slunečním vzplanutí narušeno magnetické pole Země. Pojmenování sluneční vítr pochází od amerického astronoma Eugena Parkera. a ionty vyvrhované sopečnou činností měsíce Io. Zachycené elektrony a ionty excitují atmosféru, která se rozsvítí typickými polárními zářemi.

Jupiter vydává asi o 60 % více tepelné energie, než přijímá ze slunečního záření. Předpokládá se, že tato energie pochází z tepla z doby vzniku Jupiteru a z energie uvolňované pomalým smršťováním planety (tzv. gravitační kontrakce). K zažehnutí plnohodnotných termojaderných reakcí by planeta musela být osmdesátkrát hmotnější.

Kolem Jupiteru krouží přes 100 měsíců (údaj z roku 2026 je 115). V letech 1999 až 2003 bylo 3,6metrovým dalekohledem na Havajských ostrovech objeveno několik desítek nových měsíců. Další měsíce objevily moderní přehlídkové dalekohledy, například na observatoři Very C. Rubinové. Jde ale jen o kilometrová skaliska. Čtyři největší měsíce (Io, Europa, Ganymed, Callisto) objevil již Galileo Galilei. Ganymed je největším Jupiterovým měsícem. Jeho jádro z tvrdých hornin pokrývá tlustá vrstva ledu. O něco menší Callisto je silně pokrytý krátery. Nejsvětlejším Jupiterovým satelitem je Europa, jejíž 100 km tlustý ledový obal dobře odráží sluneční svit. Velmi nápadné černočervenožluté zbarvení má měsíc Io. Toto zbarvení způsobuje síra, vyvrhovaná z nitra sopek 200 km nad povrch měsíce. Vyvrhovaná ionizovaná síra vytváří kolem Jupiteru tzv. plazmový torus. Vulkanická činnost na měsíci Io je způsobena především slapovými silami mateřské planety. Spolu s měsíci obíhají kolem Jupiteru slabé prstence objevené sondou Voyager 1Voyager – dvojice sond NASA, která startovala v roce 1977 pomocí nosných raket Titan/Centaur. V roce 1979 proletěly obě sondy kolem Jupiteru, v roce 1980 (Voyager 1) a 1981 (Voyager 2) kolem Saturnu. Voyager 2 pokračoval dále k Uranu (1986) a Neptunu (1989). Obě sondy se zásadním způsobem zasloužily o poznání Sluneční soustavy a dnes jsou nejvzdálenějšími objekty, které lidstvo vyslalo do vesmíru. v roce 1979. Soustavy prstenců pozorujeme u všech obřích planet. Jsou složeny z velmi malých prachových částic.

Jupiterův hlavní prstenec J vyfotografovaný dne 15. září 1998 sondou Galileo.
Zdroj: NASA, Cornell University.

Snímek prstenců „zevnitř“ pořízený sondou JUNO 27. srpna 2016 při prvním průletu mezi radiačními pásy a planetou. V pozadí je dobře patrné souhvězdí Orionu, nad prstencem je jasná hvězda Betelgeuse, vpravo dole trojice hvězd pásu Orionu. Zdroj: NASA, JUNO.

Magnetosféra Jupiteru je fenomén, který nemá ve Sluneční soustavě obdoby. Především se vymyká svou enormní velikostí. Ve směru ke Slunci (denní, návětrná strana) dosahuje magnetosféra až do devadesátinásobku poloměru planety. Ve směru od Slunce (noční strana) se táhne rozsáhlý magnetický ohon až k oběžné dráze Saturnu, tedy do vzdálenosti pěti astronomických jednotek! Magnetosféra je tak obrovská, že by se do ní vešlo Slunce i s korónou jako drobná ozdoba na obřím dortu. Lineární rozměry magnetosféry jsou stokrát větší než rozměry magnetosféry Země, objem je dokonce větší milionkrát. Radiační pásy září intenzivně v rádiovém oboru, na Zemi bylo toto záření detekováno již v roce 1955. Magnetický moment planety Jupiter je přibližně 20 000krát větší než pozemský.

K Jupiteru bylo dosud vysláno několik úspěšných vědeckých misí. Jako první ho v sedmdesátých letech navštívila dvojice sond Pioneer 10 a 11. Mezi nejslavnější se zapsala mise dvou sond VoyagerVoyager – dvojice sond NASA, která startovala v roce 1977 pomocí nosných raket Titan/Centaur. V roce 1979 proletěly obě sondy kolem Jupiteru, v roce 1980 (Voyager 1) a 1981 (Voyager 2) kolem Saturnu. Voyager 2 pokračoval dále k Uranu (1986) a Neptunu (1989). Obě sondy se zásadním způsobem zasloužily o poznání Sluneční soustavy a dnes jsou nejvzdálenějšími objekty, které lidstvo vyslalo do vesmíru. (1 a 2), která lidstvu poskytla první podrobné snímky celého systému. V letech 1995 až 2003 zkoumala planetu a její měsíce sonda GalileoGalileo (sonda) – americká mise k Jupiteru, která startovala v roce 1989 a po několika prodlouženích trvala bez jednoho měsíce 14 let. Galileo byla první sondou umístěnou na oběžné dráze Jupiteru, odkud prováděla podrobný výzkum planety. Obsahovala sestupný modul, který byl použit v roce 1995. V roce 2003 ukončila sonda Galileo svou činnost řízeným pádem do atmosféry planety., která byla na svou šestiletou pouť vypuštěna v roce 1989. Od roku 2016 pak mapuje Jupiter z nízké oběžné dráhy sonda JUNOJUNO – americká sonda určená k průzkumu polárních oblastí planety Jupiter. Odstartovala dne 5. srpna 2011, na oběžnou dráhu Jupiteru byla navedena v roce 2016. Sonda Juno zkoumá atmosféru a hledá v ní molekuly vody. Zaměřuje se i na rozsáhlou magnetosféru Jupiteru a její vliv na planetu.. Kolem obří planety navíc v minulosti využily gravitační manévr prolétající sondy OdyseusUlysses – Odyseus, sonda určená pro sledování heliosféry Slunce z vysokých slunečních šířek. Hlavním cílem byl výzkum Slunce a jeho vlivu na meziplanetární prostor. Sonda měla dráhu navrženou tak, že jižní pól Slunce prozkoumala v roce 1994, ke Slunci se opět vrátila v roce 1995, kdy se přiblížila k severnímu pólu. Do stejných oblastí se vrátila v letech 2000 a 2001 při svém druhém oběhu. V té době bylo Slunce v blízkosti maxima aktivity. Při posledním třetím návratu v roce 2007 a 2008 byla mise ukončena, sonda ztratila orientaci. (1992), CassiniCassini – meziplanetární sonda NASA, ESA a ASI (Italská kosmická agentura) určená k průzkumu Saturnu. Startovala z Cape Canaveral 15. října 1997, k Saturnu dorazila 30. června 2004. Celková hmotnost Cassini (včetně paliva a pouzdra Huygens) při startu byla 5 600 kg. Vyvrcholením mise bylo měkké přistání pouzdra Huygens na povrchu Saturnova měsíce Titanu dne 14. ledna 2005. Sonda byla pojmenována podle italského matematika a astronoma Giana Domenica Cassiniho (1625-1712). Podle tohoto vědce je pojmenována i část Saturnových prstenců, tzv. Cassiniho dělení. Mise byla ukončena 15. září 2017 řízeným pádem sondy do atmosféry planety. (2000) a New HorizonsNew Horizons – americká sonda, která se vydala na cestu k Plutu v lednu 2006. Sonda byla vynesena raketou Atlas V551. Opuštění Zeměkoule bylo propočteno tak, aby sonda letěla nejprve k Jupiteru, který ji urychlil na cestu k Plutu. Po průletu kolem Pluta a Charónu v červenci 2015 mise pokračuje do oblasti dalších transneptunických těles v Kuiperově pásu. (2007). V nedávné době se k Jupiteru vydaly dvě zásadní evropské a americké mise: v roce 2023 odstartovala evropská sonda JUICEJUICE – JUpiter ICy moons Explorer, průzkumník jupiterových ledových měsíců. Projekt ESA, který má za cíl studium ledových měsíců Jupiteru, zejména měsíce Ganymed, a i planety samotné. Sonda startovala 14. dubna 2023 a k Jupiteru by měla k Jupiteru přilétnout v roce 2031. Délka základní mise se odhaduje na 11 let. zaměřená na průzkum ledových měsíců a v roce 2024 ji následovala americká sonda Europa ClipperEuropa Clipper – sonda NASA určená k průzkumu Jupiterova ledového měsíce Europa. Startovala 14. října 2024 na raketě Falcon Heavy, přílet k Jupiteru je plánován na rok 2030. Sonda nebude navedena přímo na oběžnou dráhu kolem Europy, kde by ji zničila zvýšená radiace, ale na oběžnou dráhu kolem Jupiteru. K Europě se opakovaně přiblíží při 50 průletech. Jedním z úkolů by měl být sběr a chemická analýza materiálu z ledových gejzírů., která má za cíl podrobně prozkoumat obyvatelnost měsíce Europa.

Magnetosféra Jupiteru. Ve stejném měřítku je zakreslena velikost Slunce s koronou.
Kresba: Ivan Havlíček.

Základní parametry

hmotnost	1,90×1027 kg
průměr (rovníkový)	142 984 km
průměr (polární)	133 708 km
průměrná hustota	1,33 g/cm3
teplota	−160 °C (svrchní oblačná vrstva)
albedoAlbedo – míra odrazivosti povrchu tělesa. Jde o poměr dopadajícího a odraženého elektromagnetického záření vyjádřený zpravidla v procentech nebo desetinných číslech. Pokud není specifikováno jinak, jde o viditelné světlo a kolmý dopad (tzv. geometrické albedo). Například albedo sněhu je 90 % (0,9), albedo oceánů maximálně 10 % (0,1), Země má celkové albedo 31 % (0,31) a Měsíc 12 % (0,12). Často se také používá Bondovo albedo, které je poměrem veškerého odraženého záření (všech vlnových délek a ve všech směrech) ku dopadajícímu záření. (Bondovo/geometrické)	0,34 / 0,54
perioda rotacePerioda rotace planety – není-li řečeno jinak, jde o dobu otočení planety kolem rotační osy vzhledem ke hvězdám. U plynných (Jupiter, Saturn) a ledových (Uran, Neptun) obrů se bere rotace vnitřních částí, v nichž už je tlak natolik vysoký, že se látka otáčí jako pevné těleso.	9h 55min 30 s
doba oběhu kolem Slunce	11,86 roku
průměrná oběžná rychlost	13 km/s
střední vzdálenost od Slunce	778×106 km (5,2 au)
excentricita dráhy	0,049
sklon dráhy (inklinace)	1,3°
sklon rotační osy	3,13°
počet měsíců	115 (rok 2026)
magnetické pole na rovníku	430 μT
magnetický dipólový moment	160×1018 Tm3 (20 000 pZ)
ohon magnetosféry	5 au
vybočení dipólu ze středu	13,5 %
složení	H2 90 %, He 10 %, CH4 0,3 %
tlak atmosféry (svrchní oblaka)	0,2 až 1 atm
tlak atmosféry (spodní oblaka)	5 až 10 atm

Čtyři největší Jupiterovy měsíce Io, Europa, Ganymed a Callisto, které pozoroval již Galileo Galilei. Io má aktivní vulkány, předpokládá se, že na Europě a Callistu jsou podpovrchové slané oceány. Ganymed má vlastní magnetické pole a je největším Jupiterovým měsícem. Zdroj: NASA.

Milníky ve výzkumu

1610	Galileo Galilei pozoruje Jupiter vlastnoručně zkonstruovaným dalekohledem. Objevuje čtyři největší Jupiterovy měsíce, které později dostanou jména Io, Europa, Ganymed a Callisto.
1676	Ole Rømer poprvé určuje rychlost šíření světla z okamžiku zákrytu měsíce Io Jupiterem. Tento okamžik je závislý na době šíření signálu k Zemi a tato doba se mění s polohou Jupiteru vzhledem k Zemi.
1831	Samuel Heinrich Schwabe poprvé píše o Velké červené skvrně a rozpoznává její červenou barvu. O pozorování skvrn existují i dřívější zmínky, ale tato jí dává jméno a definuje její barvu.
1955	Bernard Burke a Kenneth Franklin objevují rádiové emise Jupiteru. Z nich přesně určují dobu rotace planety. Tyto rádiové emise jsou převážně generovány elektrony kroužícími kolem siločar Jupiterova magnetického pole.
1973	Kolem Jupiteru prolétá sonda Pioneer 10 a o rok později Pioneer 11. Pořizují první detailní snímky planety.
1979	Sondy Voyager 1 a 2 prolétají kolem Jupiteru. Objevují Jupiterovy prstence a jejich vazbu na některé měsíce, dále vulkány na měsíci Io, rotaci Velké červené skvrny, polární záře na Jupiteru a další jevy.
1991	Sonda OdyseusUlysses – Odyseus, sonda určená pro sledování heliosféry Slunce z vysokých slunečních šířek. Hlavním cílem byl výzkum Slunce a jeho vlivu na meziplanetární prostor. Sonda měla dráhu navrženou tak, že jižní pól Slunce prozkoumala v roce 1994, ke Slunci se opět vrátila v roce 1995, kdy se přiblížila k severnímu pólu. Do stejných oblastí se vrátila v letech 2000 a 2001 při svém druhém oběhu. V té době bylo Slunce v blízkosti maxima aktivity. Při posledním třetím návratu v roce 2007 a 2008 byla mise ukončena, sonda ztratila orientaci. prolétá kolem Jupiteru a je gravitací Jupiteru vymrštěna na polární dráhu kolem Slunce. Zkoumá magnetické pole Jupiteru a objevuje velké množství prachu.
1994	Astronomové podrobně pozorují pád komety Shomaker-Levy 9 do jižní polokoule Jupiteru.
1995	Sonda GalileoGalileo (sonda) – americká mise k Jupiteru, která startovala v roce 1989 a po několika prodlouženích trvala bez jednoho měsíce 14 let. Galileo byla první sondou umístěnou na oběžné dráze Jupiteru, odkud prováděla podrobný výzkum planety. Obsahovala sestupný modul, který byl použit v roce 1995. V roce 2003 ukončila sonda Galileo svou činnost řízeným pádem do atmosféry planety. se stává první umělou oběžnicí Jupiteru a zahajuje podrobný průzkum planety a jejích měsíců, který trval až do roku 2003
2000	Kolem Jupiteru prolétá sonda CassiniCassini – meziplanetární sonda NASA, ESA a ASI (Italská kosmická agentura) určená k průzkumu Saturnu. Startovala z Cape Canaveral 15. října 1997, k Saturnu dorazila 30. června 2004. Celková hmotnost Cassini (včetně paliva a pouzdra Huygens) při startu byla 5 600 kg. Vyvrcholením mise bylo měkké přistání pouzdra Huygens na povrchu Saturnova měsíce Titanu dne 14. ledna 2005. Sonda byla pojmenována podle italského matematika a astronoma Giana Domenica Cassiniho (1625-1712). Podle tohoto vědce je pojmenována i část Saturnových prstenců, tzv. Cassiniho dělení. Mise byla ukončena 15. září 2017 řízeným pádem sondy do atmosféry planety., jejímž konečným cílem je Saturn.
2007	Kolem Jupiteru prolétá sonda New HorizonsNew Horizons – americká sonda, která se vydala na cestu k Plutu v lednu 2006. Sonda byla vynesena raketou Atlas V551. Opuštění Zeměkoule bylo propočteno tak, aby sonda letěla nejprve k Jupiteru, který ji urychlil na cestu k Plutu. Po průletu kolem Pluta a Charónu v červenci 2015 mise pokračuje do oblasti dalších transneptunických těles v Kuiperově pásu., jejímž konečným cílem je Kuiperův pás a Pluto.
2016	Na oběžnou dráhu je navedena sonda JUNOJUNO – americká sonda určená k průzkumu polárních oblastí planety Jupiter. Odstartovala dne 5. srpna 2011, na oběžnou dráhu Jupiteru byla navedena v roce 2016. Sonda Juno zkoumá atmosféru a hledá v ní molekuly vody. Zaměřuje se i na rozsáhlou magnetosféru Jupiteru a její vliv na planetu., která zahajuje novodobý průzkum planety a jejího okolí. O rok pozdějí přelétá nad Velkou červenou skvrnou.
2018	Tým Scotta Sheparda objevuje 12 nových měsíců, včetně Valetuda, který obíhá retrográdně (v protisměru) vůči ostatním vnější m skupiny
2023	K Jupiteru se vydává evropská sonda JUICEJUICE – JUpiter ICy moons Explorer, průzkumník jupiterových ledových měsíců. Projekt ESA, který má za cíl studium ledových měsíců Jupiteru, zejména měsíce Ganymed, a i planety samotné. Sonda startovala 14. dubna 2023 a k Jupiteru by měla k Jupiteru přilétnout v roce 2031. Délka základní mise se odhaduje na 11 let., která bude studovat kůru a nitro galileovských měsíců. K Jupiteru dolétne v roce 2031.
2024	K Jupiteru se vydává americká sonda Europa ClipperEuropa Clipper – sonda NASA určená k průzkumu Jupiterova ledového měsíce Europa. Startovala 14. října 2024 na raketě Falcon Heavy, přílet k Jupiteru je plánován na rok 2030. Sonda nebude navedena přímo na oběžnou dráhu kolem Europy, kde by ji zničila zvýšená radiace, ale na oběžnou dráhu kolem Jupiteru. K Europě se opakovaně přiblíží při 50 průletech. Jedním z úkolů by měl být sběr a chemická analýza materiálu z ledových gejzírů., která by měla 50× prolétnout těsně nad měsícem Europa. K Jupiteru doletí v roce 2030.

Velká červená skvrna, detailní snímek pořízený sondou JUNO (2017). Polární záře v ultrafialovém oboru nasnímané Hubblovým dalekohledem (2000). Tři jasné skvrny jsou způsobeny narušením magnetického pole Jupiterovými měsíci. Měsíc Europa – na snímku tohoto měsíce ze sondy Galileo (1998) jsou patrné rozlámané a znovu ztuhlé ledové kry, pod nimiž je pravděpodobně vodní oceán. Měsíc Io s vulkánem chrlícím lávu do prostoru. Snímek pochází ze sondy New Horizons (2007).

Současný výzkum

Atmosféra Jupiteru

Jupiterova atmosféra je rychlou rotací planety roztažena do světlých zón a tmavých pásů. Ve světlých zónách stoupá teplý plyn z nitra planety vzhůru. Vysoko v atmosféře se amoniak ochladí, zkondenzuje do bílých oblaků a ty se následně rozlévají do stran. Ochlazený plyn pak na okrajích zón začne klesat zpět dolů. Protože v těchto místech svrchní oblačnost mizí, vidíme hlouběji do nižších vrstev, což se z dálky jeví jako tmavé pásy.

Zóny i pásy jsou plné turbulencí a vírů, z nichž nejznámější je Velká červená skvrna, kterou pozorujeme už přes 300 let. Jedná se o stabilní anticyklónu, která se postupně zmenšuje a mění svůj tvar z původního oválu na kruh. V 19. století šlo o ovál s delším rozměrem přes 40 000 km, dnes se jedná o přibližně kruhový útvar s průměrem zhruba 15 000 km (stále je tedy větší než planeta Země). Od roku 2019 astronomové pozorují jev, kdy se od okrajů skvrny odtrhávají velké červené cáry materiálu, které jsou následně pohlcovány okolními proudy. Jde o důsledek interakce menších anticyklón narážejících do Velké červené skvrny. Sonda JUNOJUNO – americká sonda určená k průzkumu polárních oblastí planety Jupiter. Odstartovala dne 5. srpna 2011, na oběžnou dráhu Jupiteru byla navedena v roce 2016. Sonda Juno zkoumá atmosféru a hledá v ní molekuly vody. Zaměřuje se i na rozsáhlou magnetosféru Jupiteru a její vliv na planetu. zjistila, že spodní část Velké červené skvrny sahá do hloubky 300 až 500 kilometrů, tedy hluboko pod viditelnou vrstvu oblaků. Atmosféra nad skvrnou je navíc o stovky stupňů teplejší než okolí. Přenos této energie zajišťují zvukové a gravitační vlny generované divokým prouděním uvnitř víru.

V atmosféře Jupiteru se nachází i mnoho dalších relativně stabilních vírů. Na rovníku planety leží Velká modrá skvrna, mechanizmus jejího vzniku je však zcela odlišný. Jde o magnetickou anomálii se silným magnetickým polem, které je úzce vázané na proudění v hlubších vrstvách. Naopak v polárních oblastech mají stabilní víry hydrodynamickou povahu. Na severním pólu objevila sonda JUNO centrální cyklónu obklopenou osmi dalšími stabilními víry. V okolí jižního pólu nalezla pětici vírů, k nimž se po čase přidal vír šestý. Tyto obří cyklóny – každý o průměru srovnatelném s rozlohou Evropské unie – spolu sice interagují, ale neslučují se. Zůstávají ve svých pozicích po celá léta, což představuje unikátní hydrodynamický fenomén.

Atmosféru Jupiteru permanentně zmítá silná bouřková aktivita. Zdejší blesky jsou přitom až stokrát silnější než ty na Zemi. Zajímavé je, že na Jupiteru je – na rozdíl od Země – bouřková aktivita nejčetnější v polárních oblastech. Bouřky vznikají v oblacích obsahujících vodu a amoniak. Sonda JUNO navíc detekovala blesky i v nečekaně vysokých vrstvách atmosféry, kde je již příliš chladno pro existenci kapalné vody. Namísto klasického vodního deště tak v těchto podmínkách z bouřkových oblaků „prší“ kašovité kroupy tvořené směsí vody a amoniaku (tzv. čpavkové hrudky).

Sonda Juno pořídila infračervené snímky severního pólu Jupiteru. Na jejich kompozici je vidět centrální cyklóna obklopená osmi dalšími víry. Rychlost větru v útvarech může dosáhnout až 350 kilometrů za hodinu. Zdroj: NASA, JUNO, JIRAM.

Unikátní snímek blesku zachyceného sondou JUNO ve velkém oblačném víru
poblíž Jupiterova severního pólu. Zdroj: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS.

Nitro Jupiteru

Poslední dekáda přinesla díky sondě Juno a pokročilým pozemským observatořím zásadní průlom v chápání Jupiteru. Výzkum se posunul od popisu svrchních vrstev oblaků k detailnímu mapování nitra planety a průzkumu ledových měsíců. Měření gravitačního pole přineslo překvapení, které vyvrátilo starší modely s ostře ohraničeným kamenným jádrem. Ukázalo se, že nitro Jupiteru je tvořeno obrovskou, difúzní zónou, kde se horniny a ledy postupně mísí s okolním kovovým vodíkem. Jádro sahá až do poloviny poloměru planety (35 000 km od středu). Kovový vodík se mění v molekulární přibližně 50 000 kilometrů od středu planety, tj. 17 000 kilometrů pod svrchní vrstvou oblaků. Vzhled jádra planety je pravděpodobně důsledkem gigantické čelní srážky s protoplanetou o hmotnosti zhruba deseti Zemí v rané fázi formování Sluneční soustavy, kdy takovéto srážky byly zcela běžné. Planeta rotuje v hlubinách jako tuhé těleso. Od 3 000 kilometrů pod horní vrstvou oblaků je rotace diferenciální a navazuje na zvenčí dobře viditelné atmosférické zóny a pásy.

Magnetické pole

Magnetické pole Jupiteru je nejsilnější ze všech planet a jeho magnetosféra představuje největší plazmový útvar v celé Sluneční soustavě. Základní parametry tohoto pole nalezne čtenář v úvodní tabulce. Stejně jako zemská magnetosféra má i ta Jupiterova čelní rázovou vlnu a protáhlý magnetický ohon. Na rozdíl od Země se však v její vnitřní části nachází plazmový torus, který je zaplněn ionty vyvrhovanými ze sopek měsíce Io. Tyto nabité částice jsou spolu se slunečním větrem vedeny siločárami do polárních oblastí. Zde excitují atmosféru za vzniku rozsáhlých polárních září, které svítí stokrát jasněji než ty pozemské. Polární záře na Jupiteru mají navíc dvě specifika, která na Zemi nenalezneme v tak dramatické podobě. Prvním je vliv velkých galileovských měsíců: jejich přítomnost deformuje magnetické pole, což v polárních zářích vytváří svítící uzlíky – jakési primitivní obrazy těchto měsíců. Druhou odlišností jsou extrémně intenzivní rentgenové polární záře, které na Zemi prakticky chybí. Jde o důsledek interakce velmi energetických iontů kyslíku a síry z plazmového toru s atmosférou planety. Samozřejmostí jsou, podobně jako u Země, radiační pásy. Zachycené nabité částice v nich po šroubovicích pendlují od pólu k pólu a intenzivně září v rádiovém oboru. Tento signál je natolik silný, že ho již v roce 1955 objevili Bernard Burke a Kenneth Franklin v Marylandu pomocí křížového pole složeného z mnoha dipólových antén. V současnosti tyto radiační pásy slouží ke kalibraci přístrojů pro rádiový a mikrovlnný obor (například u družice Planck pro výzkum reliktního záření). Nevídané detaily polárních září nad oběma póly nedávno zachytil také Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST).

Infračervené snímky polárních září na Jupiteru pořízené dalekohledem Jamese Webba 25. prosince 2023. Snímky byly zpracovány a zveřejněny 12. května 2025. Dlouhé zpoždění mezi pořízením dat a jejich zpracovním je pro dnešní dobu typické. Zdroj: NASA, ESA, CSA.

Měsíce a prstence

Měsíce

Se zlepšující se technikou dramaticky roste počet známých měsíců u Jupiteru. Ty nejmenší jsou jen několikakilometrová skaliska a v současnosti je jich oficiálně potvrzeno již přes stovku. K největším samozřejmě patří ty první objevené – galileovské měsíce Io, Europa, Ganymed a Kallisto. Tyto velké satelity představují neobyčejně exotické světy: Io má na povrchu stovky činných vulkánů, z ledové Europy prýští tektonickými prasklinami gejzíry, Kallisto je hustě pokryt krátery a Ganymed má jakožto jediný měsíc ve Sluneční soustavě dokonce vlastní magnetické pole. U Europy, Ganymedu a Kallisto byly navíc z charakteristických změn magnetického pole detekovány rozsáhlé podpovrchové oceány. K detailnějšímu chápání systému nás však vedou i dráhy menších těles. Měsíce, které vznikaly spolu s planetou, obíhají ve stejném směru, v jakém se Jupiter otáčí. To se týká takzvaných vnitřních (prográdních) satelitů. Naopak nejvzdálenější měsíce z vnější skupiny se pohybují v opačném směru a jde o gravitačně zachycené planetky (retrográdní měsíce). V této okrajové rodině se však nachází jeden vyvrhel – měsíc Valetudo. Ten letí prográdně, takže se vzhledem ke svému okolí pohybuje v protisměru, a dříve či později mu proto hrozí srážka s některým z okolních retrográdních těles.

Infračervený snímek vulkanického měsíce Io ze dne 5. července 2022, kdy se sonda JUNO nacházela ve vzdálenosti přibližně 80 000 kilometrů od povrchu. Snímek byl vytvořen z dat shromážděných přístrojem JIRAM (Jovian Infrared Auroral Mapper). Zdroj: NASA, JPL-Caltech, SwRI, ASI, INAF, JIRAM.

Snímek vulkanického měsíce Io pořízený v roce 2024 sondou JUNO. Dobře patrný je přechod mezi částí osvícenou odrazem slunečního světla od Jupiteru a stínem. Zdroj: NASA, JUNO.

Prstence

Jupiterovy prstence byly objeveny v roce 1979 americkou sondou Voyager 1. Systém prstenců Jupiteru je jemný a nevýrazný (tvořený převážně prachem, nikoli ledem) s celkovou odhadovanou hmotností materiálu pouhých 10¹¹ až 10¹⁶ kg. V roce 2022 byla vyřešena záhada, proč se z materiálu nevyvinul rozsáhlý prstenec podobný Saturnovu. Dynamické počítačové simulace provedené na Kalifornské univerzitě ukázaly, že výraznému růstu prstenců brání čtyři největší měsíce (Io, Europa, Ganymed, Callisto). Jejich silná gravitace jakýkoli akumulující se materiál v zárodku destabilizuje a vymete ze systému ven, případně ho navede k pádu do atmosféry planety. Prstence jsou tvořeny čtyřmi hlavními částmi. Nejvnitřnější složkou je toroidální haló, které sahá od hranice přibližně 90 000 km od středu planety a má tloušťku kolem 10 000 km. Na něj navazuje žiletkově tenký hlavní prstenec s radiální šířkou zhruba 6 500 km, jehož tloušťka nepřesahuje 100 metrů. Vnější okraj systému pak tvoří dva průsvitné „pavučinové“ prstence. Prach v nich není původní z dob formování soustavy. Je neustále doplňován z nárazů mikrometeoroidů do malých vnitřních měsíců Metis, Adrastea, Amalthea a Thebe, ze kterých je materiál kvůli nízké únikové rychlosti snadno vyvrhován. Infračervené snímky z Vesmírného dalekohledu Jamese Webba přinesly dosud nejdetailnější pohled na strukturu hlavního prstencového disku a ukázaly, jak plynule přechází do prachového prstence podél dráhy měsíce Amalthea

Jemné předivo Jupiterových prstenců na infračerveném snímku z dalekohledu
Jamese Webba. Zdroj: NASA, ESA, CSA, STScI.