Jupiteru se někdy ne nadarmo říká „nepovedená hvězda“. Tento plynný obr je s velkým náskokem největší planetou sluneční soustavy a skládá se především z vodíku a helia – stejně jako Slunce. Ale přestože je 318krát větší než Země, Jupiter není dostatečně hmotný na to, aby gravitace vyvolala jadernou fúzi, která by ho povýšila na hvězdu.
Pátá planeta od Slunce má atmosféru složenou asi z 90 % z vodíku a asi z 10 % z helia se stopovým množstvím dalších plynů. Podle spektrálních analýz planety mezi ně patří vodní pára, metan, sirovodík, neon, kyslík, fosfin, uhlík, etan, síra a krystaly amoniaku.
Amosféra není rovnoměrná, plyny jsou navršeny jeden na druhém a tvoří několik vrstev táhnoucích se směrem dolů, včetně vrstvy nadkritického vodíku (bod, kde neexistuje odlišná kapalná a plynná fáze).
Tyto vrstvy nemusí nutně souviset se známými Jupiterovými pruhy. Ty jsou ve skutečnosti výsledkem kombinace rychlé rotace planety a dramatických rozdílů teplot v různých oblastech. Země se otočí jednou za 24 hodin, zatímco Jupiter se otočí jednou za přibližně 9,5 hodiny. Povrch Země na rovníku se však otáčí rychlostí asi 1000 kilometrů za hodinu, zatímco Jupiterovy rovníkové vrcholky mraků se pohybují rychlostí téměř 28 000 kilometrů za hodinu. Rovník Jupiteru je také intenzivněji zahřátý než póly. Fyzika zodpovědná za Jupiterovy pruhy je vlastně docela podobná té, která je zodpovědná za pasáty v blízkosti rovníku a tryskové proudy v blízkosti pólů na Zemi.
Na rozdíl od Země však Jupiter nemá pevný povrch, takže návštěvník projíždějící jupiterskou atmosférou v kosmické lodi by prostě proplul jako nůž mlhou. Pro praktické účely však vědci považují za povrch Jupiteru geodetickou linii, kde je atmosférický tlak stejný jako na Zemi na úrovni hladiny moře – v tomto bodě je gravitace 2,5krát silnější než na Zemi.
Tato hypotetická kosmická loď by však neskončila jen tak na druhé straně planety, kdyby stále prolétala po přímce – v určitém okamžiku by narazila do jádra Jupiteru, jehož teplota se odhaduje na 35 000 stupňů Celsia (63 000 stupňů Fahrenheita).
Má Jupiter pevné jádro?“
Vědci si stále nejsou jisti, jak toto jádro vypadá, protože pozorování brání hustá a vířící oblaka. Existují však důvody domnívat se, že Jupiter má husté skalnaté jádro obalené vrstvou kovového vodíku (fáze vodíku, v níž se chová jako elektrický vodič), na níž je další vrstva molekulárního vodíku (běžný H2, plynný dihydrogen).
Přítomnost kamenného jádra podporují také modely vzniku planet, které ukazují, že kamenné nebo alespoň ledové jádro by bylo v určitém okamžiku historie plynného obra nezbytné.
Podle studie z roku 1997, která provedla gravitační měření, by Jupiterovo jádro mohlo mít hmotnost 12 až 45násobku hmotnosti planety Země – to je 4 až 14 % celkové hmotnosti Jupiteru.
Další škola názorů týkajících se jádra Jupiteru předpokládá, že plynnému obrovi chybí kamenné jádro. Místo toho se při vzniku planety před miliardami let jednoduše zhroutila plynová kapsa do sebe a vytvořila víceméně čistý vodíkovo-heliový svět.
Tuto druhou hypotézu však mezitím vyvrátila mise Juno. Sonda, vypuštěná v srpnu 2011 a pojmenovaná po Jupiterově manželce z římské mytologie, odhalila četná tajemství o Jupiteru.
Měřením toho, jak byla rychlost sondy zvyšována nebo zpomalována gravitačním polem planety, mohli vědci odvodit, jak je v hlubinách Jupiteru rozložena hmota. Přestože neexistuje způsob, jak nahlédnout do vířících hustých mraků Jupiteru, tato chytrá metoda potvrdila, že Jupiter skutečně má jádro, napsali vědci v časopiseNature. Navíc analýza ukázala, že spíše než kompaktní kouli připomíná jádro rozmazanou kouli rozprostřenou po téměř polovině průměru Jupiteru.
Vědci vlastně nevědí, proč má Jupiter tak netypické jádro, ale ať už je vysvětlení jakékoliv, vypovídá o tom, jak planeta vznikla. Jedním z možných vysvětlení je, že raný Jupiter byl rozrušen nárazem s jiným obrovským protoplanetárním tělesem. Dalším vysvětlením by bylo, že Jupiter na počátku své historie změnil oběžnou dráhu a přidal další planetesimály.
Tento poznatek nicméně ukázal, že o obřích plynných planetách toho stále ještě mnoho nevíme. Kromě toho, že mise Juno vyvrátila předpoklady o jádru Jupiteru, ukázala také, že podivné shluky cyklón zuřících kolem severního a jižního pólu planety jsou chaotičtější, než se dříve předpokládalo. Dalším překvapením bylo magnetické pole Jupiteru, které se ukázalo být dvakrát silnější, než vědci předpokládali.
Jak sonda Juno pokračuje ve své misi zkoumající Jupiter a jeho měsíce, vědci NASA doufají, že o Jupiteru odhalí nové podivné věci.