Jupiteri tuntakse antiikajast ja hämmastaval kombel andsid vanad roomlased sellele oma peajumala nime, justkui oleksid aimanud, et tegemist on suurima planeediga. Planeetide tegelikust suurusest polnud siis veel mingit aimu. Võimalus määrata nende mõõtmed tekkis alles pärast seda, kui Galileo Galilei taipas Hollandis leiutatud teleskoobi taevasse pöörata. Järgmisel aastal jõudis vaatlusjärg Jupiterini ning Galilei tegi ühe oma tähtsaima astronoomilise avastuse - leidis neli kuud, mis planeedi ümber tiirlemas. See näitas veenvalt, et maailmas pole ühtset punkti, mille ümber kõik taevakehad tiirlevad, vaid neid on palju.
Ka Jupiteri uurimine kosmosetehnikaga algas ammu. Esimesena möödus selle lähedalt Pioneer 10 aastal 1973. Järgmisel aastal sai samaga hakkama Pioneer 11 ning 1979 ka Voyager 1 ja 2. Seni ainsana on Jupiteri ümber orbiidile viidud Galileo, mis tiirutas seal 1995. aastast. Enne mootorikütuse täielikku ammendumist 2003. aastal suunati aga tehiskuu Jupiteri atmosfääri, sest muidu oleks Galileo võinud mõnele kaaslasele langeda ning selle bioloogiliselt reostada. Viimati möödus Jupiterist ja uuris planeeti üsna põhjalikult 28. veebruaril 2007 Pluuto juurde teel olev New Horizons. Selle automaatjaama, nagu ka Cassini ja Ulysseuse enne seda, tõi Jupiteri juurde mitte niivõrd huvi hiidplaneedi vastu, vaid võimalus sellest möödumisel kiirust koguda.
Pilvevöödine planeet
Jupiter on tohutu suur, ületades Maa läbimõõdu umbes 11 korda ja massi koguni ligi 318 korda. Nagu teistelgi hiidplaneetidel, pole Jupiteril tahket pinda. Täpsemalt öeldes - see pind on nii sügaval, et ei tule arvesse. Arvatavasti kivimitest, metallidest ja jääst koosneva tahke tuuma läbimõõt moodustab umbes viiendiku planeedi läbimõõdust. Tuuma ümbritseb väga eksootilises olekus aine - metalliline vesinik. Selleks, et vesinik oleks metalliline, peab valitsema rõhk, mis on miljoneid kordi suurem õhurõhust maapinnal. Metallilise vesiniku kiht on veel Saturni sisemuses, kuid Uraani ja Neptuuni puhul ei piisa sealsest rõhust, sest need on liiga väikese massiga.
Metallilise vesiniku kihist kõrgemal on molekulaarse vesiniku kest, mis läheb üle atmosfääriks. Selles olevaid pilveribasid võib näha juba väikeses teleskoobis. Arvatakse, et Jupiteri atmosfääris on kolm kihti pilvi. Kõige kõrgemad pilved koosnevad ammoniaagijääst, keskmine pilvekiht ammooniumvesiniksulfiidi kristallidest ning alumine veejää kristallidest. Iseloomuliku pruuni ja oranži värvitooni annavad pilvedele kas mingid orgaanilised ained või väävli- ja fosforiühendid.
Erinevalt teistest hiidplaneetidest on meil olemas ka sisevaade Jupiteri atmosfääri ülakihtidest. Selle andis 7. detsembril 1995 atmosfääri sisenenud sond, mis oli viis kuud varem eraldunud automaatjaamast Galileo. Sond saatis Galileo vahendusel Maale andmeid umbes tunni aja jooksul, laskudes sel ajal üle saja kilomeetri, kuni kõrge rõhk, rohkem kui 23 korda suurem kui maapinnal, ja temperatuur - üle 150 °C - selle tegevuse lõpetas. Vastavalt üldisele ettekujutusele Jupiteri atmosfäärist ootasid uurijad, et seal valitsev ilm on pilvine, tuuline, kuum ja niiske, kuid sondilt saadud andmed näitasid hoopis midagi muud. Pilvi peaaegu polnudki, ainult ühes kohas oli kerge uduvine. Ka vett ja väävlit oli oodatust palju vähem ning äikesedetektor registreeris vaid kaugeid elektrilahendusi. Ühesõnaga, ilm oli ootamatult kuiv ja selge. Mis oli juhtunud, kas meie ettekujutus Jupiteri atmosfäärist oli siis täiesti vale? Nii hull asi siiski polnud, maapealsete infrapunateleskoopidega tehtud ülevaatus näitas, et sond oli juhuslikult sattunud nn kuuma laiku. Need on selgemad alad Jupiteri atmosfääris, kust pääseb välja madalamatest, kuumematest kihtidest pärinev infrapunakiirgus ja mis seetõttu paistavad soojemad. Taolisi laike on Jupiteri atmosfääris igal ajahetkel mitmeid ja need muudavad pidevalt oma asukohta, nii on sääraseid alasid sondi eelneval suunamisel võimatu vältida.
Üks ennustus läks siiski täide - ka see koht oli tuuline. Juba varem oli teada, et Jupiteri atmosfääris puhuvad tuuled, olenevalt piirkonnast kas ida või lääne suunast, kiirusega mitusada kilomeetrit tunnis, kuid ei olnud teada tuule kiiruse sõltuvus sügavusest. Sondi triivimise jälgimine raadiosignaalide põhjal näitas, et algul tuule kiirus suureneb väga jõudsalt, jäädes siis muutumatuks. See näitab, et tuulte energiaallikaks pole Päike, nagu Maa atmosfääris, vaid Jupiteri sisemusest tulev energia, mille olemasolu tuvastati juba 1966. aastal. Jupiter kiirgab ise vähemalt 1,6 korda rohkem energiat, kui Päikeselt saab. Energiaallikaks on Jupiteri aeglane kokkutõmbumine kiirusega paar sentimeetrit aastas. Samasugune mehhanism tekitab soojust ka teistel hiidplaneetidel - Saturnil ja Neptuunil. Uraan on aga kehv energiatootja.
Nagu Maa, on ka Jupiter planeet, kus esineb äike, välgusähvatusi nägid seal juba Voyagerid. Galileo abiga määrati äikese esinemise sügavus Jupiteri atmosfääris ja see langeb kokku arvatavate veepilvede asukohaga. Äikese esinemine on kontsentreerunud laiuskraadidele, kus tuule kiirus järsult muutub.
Laiguline Jupiter
Peale pilvevöötide on Jupiteril, nagu Maalgi, hiiglaslikud õhupöörised - tsüklonid ja antitsüklonid. Kuid erinevalt Maast on viimaseid märksa rohkem kui esimesi. Nende eluiga ulatub mõnest päevast sadade aastateni, seega võib see olla märksa pikem kui maistel analoogidel. Jupiteri tsüklonid on suhteliselt väikesed, ebakorrapärased ja tumedad. See-eest antitsüklonid on tavaliselt heledad ja ovaalse kujuga. Värvi poolest erinevad teistest Jupiteri lõunapoolkeral asuv kuulus Suur Punane Laik (SPL) ja uustulnukas Oval BA, mis mõlemad on punast värvi. Punast laiku on vaadeldud juba vähemalt 1830. aastatest, veel varasemad, juba 17. sajandist pärinevad teated käivad ilmselt samasuguse, kuid hiljem kadunud laigu kohta.
1930. aastate lõpul tekkisid kõnealusest laigust lõuna pool kolm valget ovaali. 1998. aasta algul kaks neist ühinesid. Kuigi laikude kokkusulamist oli teoreetiliselt ennustatud, polnud seda varem vaadeldud. Kaks aastat hiljem ühines nendega ka kolmas ja moodustus umbes Maa suurune valge laik, mis sai nimeks Oval BA, aga mille kohta kasutatakse ka nimetusi Väike Punane Laik ja Punane Laik Juunior. Augustis 2005 hakkas see laik aeglaselt punasemaks minema ja järgmise aasta veebruaris oli juba sama värvi kui Suur Punane Laik ise. New Horizonsi möödalennul selgus, et Väikese Punase Laigu serval ületab tuule kiirus 600 km/h, olles seega märksa suurem kui pealaigul endal. Need laigud mööduvad üksteisest iga kahe aasta tagant, kuid seni pole Suur Punane Laik oma väiksemat kaaslast alla neelanud. Küll aga neelas see 2008. aastal alla samal aastal punaseks muutunud laigu, mida mõnikord nimetatakse Punase Laigu Beebiks. Laikude värvimuutuste põhjused on ebaselged, kõige levinuma arvamuse järgi imevad need keerised sügavamalt üles aineid, mis Päikese ultraviolettkiirguse toimel punaseks värvuvad.
Jupiter - rõngastega planeet
Rohkem kui kolmsada aastat teati Saturni kui Päikesesüsteemi ainsat rõngastega planeeti. Alles 1977. aastal leiti, et rõngad ümbritsevad ka Uraani. Avastus tehti, jälgides, kuidas Uraan liigub Maalt vaadates ühe tähe eest läbi. Kulus veel kaks aastat ja Jupiterist möödunud Voyager 1 nägi rõngaid ka selle planeedi ümber. Kaudse vihje Jupiteri rõngastele andis esimesena tegelikult Pioneer 11 möödalennul Jupiterist 1974. aastal. Nimelt tuvastas Pioneer 11 teatud kauguselt planeedist laetud osakeste tiheduse järsu languse, kuid siis enamik uurijaid rõngaste olemasolusse veel ei uskunud. Täpsuse huvides võib lisada, et samal viisil nagu Uraanil, leiti 1980. aastate alguses rõngad ka Neptuunil. Nimetatud neli hiidplaneeti on ise märksa sarnasemad kui neid ümbritsevad rõngad - need on igaühel täitsa isemoodi ehitusega. Jupiteri rõngad koosnevad kolmest osast, mida nimetatakse kauguse kasvamise järjekorras haloks, põhirõngaks ja loor-rõngaks. Neid moodustavad erinevalt teiste planeetide rõngastest (erandiks Saturni välimine rõngas) vaid mõne tuhandiku millimeetrise läbimõõduga tolmuosakesed. Tolm pärineb Jupiteri sisemistelt kuudelt, millest suure kiirusega liikuvad planeetidevahelised meteoorkehad on selle välja löönud.
New Horizons püüdis oma möödalennul Jupiterist leida selle põhirõngast uusi pisikuusid, mis oleksid suuremad kui aparatuuri seatud piir, pool kilomeetrit. Seni on teada, et seal tiirutavad kaks kuud - Metis (läbimõõt 22 km) ja Amalthea (8 km). Uusi kuusid ei leitud ühtegi, kuid see-eest avastati põhirõngast kaks rühma klompe, mida eristab kuudest see, et need on piki orbiiti välja venitatud. Nende optiliste omaduste uurimine näitas, et klombid ei koosne tolmust nagu ümbritsev rõngas, vaid hoopis suurematest osakestest. Kahtlustatakse, et need võivad olla lühiealised, olles moodustunud vaid mõned kuud enne möödalendu, kuid eriti kindlad selles siiski ei olda.
Märklaud - Jupiter
Käesolev aasta on astronoomias aastapäevade rohke. Juulis 1994 langes Jupiterile vaid veidi varem selle ümber tiirelnud ja 21 tükiks lagunenud komeet Shoemaker-Levy 9. Kuue päeva jooksul alates 16. juulist toimunud kokkupõrgete tulemusena tekkis Jupiteri atmosfääri hulk tumedaid plekke. Justkui selle 15 aastat tagasi toimunud sündmuse tähistamiseks ilmus tänavuse aasta 17. ja 19. juuli vahel Jupiteri lõunapooluse lähedusse tume plekk, mis meenutas Shoemakeri-Levy 9 tekitatuid. Esimesena märkas seda Austraalia amatöörastronoom Anthony Wesley. Põhjalikum uurimine nii maapealsete infrapunateleskoopide kui ka ümber Maa tiirutava Hubble'i kosmoseteleskoobiga viitavad sellele, et laigu on tekitanud umbes 2000 megatonnise võimsusega (Tunguusi katastroofist tuhandeid kordi võimsam) kokkupõrge mõnesajameetrise läbimõõduga objektiga. Kui niisuguse võimsusega plahvatus oleks toimunud Maal, tähendanuks see hukku kogu piirkonnale või hiigeltsunamit. Muuseas oli see esimene kord, kui katkestati maikuus toimunud remondi järel alanud Hubble'i kosmoseteleskoobi testimine ning seda kasutati uurimistööks. Kas objekti näol oli tegemist komeedi või asteroidiga, pole nende ridade kirjutamise ajal (augusti algul) veel selge. Selle väljaselgitamiseks tuleb spektroskoopiliselt kindlaks teha, millest laiku moodustav aine koosneb. Kui seal leitaks märke veest, viitaks see komeedile, vastasel juhul aga asteroidile.
Magnetiline Jupiter
Jupiteril on tugev magnetväli, mis jääb Päikesesüsteemis alla vaid Päikese laikudes olevale. Arvatavasti tekitavad selle aine liikumised, mis toimuvad Jupiteri sisemuses elektrit juhtivas metallilise vesiniku kihis (Maal tekitavad magnetvälja liikumised vedelas metallilises tuumas). Nagu Maad ja teisi magnetväljaga planeete, ümbritseb ka Jupiteri magnetosfäär - ala, kus selle magnetvälja mõju domineerib seal olevate laetud osakeste üle. Vaatamata nimetusele pole magnetosfäär kunagi kerakujuline, sest päikesetuul ehk Päikeselt lähtuv laetud osakeste voog „puhub" magnetosfääri piklikuks. Jupiteri magnetosfäär on tohutu - nagu näitavad automaatjaamade uuringud, ulatub selle väljavenitatud osa, nn magnetsaba, Saturni orbiidini ja kaugemalegi. Magnetosfääris relativistlike kiirustega liikuvate elektronide tihedus on nii suur, et esimesena ja liiga ettevaatamatult Jupiterist möödunud Pioneer 10 ja 11 said niisuguse põntsu, et nende mõningad komponendid läksid rikki! Laetud osakeste liikumisel magnetväljas tekkiva raadiokiirguse põhjal Jupiteri magnetväli 1950. aastate keskel avastatigi. Magnetväli suunab laetud osakesed Jupiteri pooluste piirkonnas sealsesse atmosfääri, mille tulemusena tekivad virmalised, mis mõistagi on palju intensiivsemad kui meie koduplaneedil.
Jupiteri magnetosfääris mängib väga olulist osa kaaslane Io, aga sellest lähemalt järgmine kord.
TÕNU TUVIKENE (1952) on Eesti Hariduse ja Teaduse Andmesidevõrgu EENet programmeerija. Lõpetanud Tartu Ülikooli astrofüüsikuna 1975. Kuni aastani 1988 oli Tartu Observatooriumi insener ja nooremteadur tähtede füüsika uurimisel. Seejärel töötanud arvutite alal, juhatanud Tartu Tähetorni astronoomiaringi ning populariseerinud astronoomiat ja kosmonautikat. Üle viiekümne aimekirjutise autor, kogumiku Universum (1997) kaasautor.
