Musytari

Struktur

Musytari sebagian besar terdiri dari jisim berupa gas dan cecair. Planet ini merupakan planet terbesar di antara empat gergasi gas dan terbesar di Sistem Suria dengan diameter sebesar 142,984 km (88,846 mi) di khatulistiwanya. Kepadatan Musytari iaitu 1.326 g/cm³, merupakan yang terbesar kedua di antara planet gergasi ini, namun lebih rendah dari empat planet kebumian lainnya.

Komposisi

Atmosfera atas Musytari terdiri dari 88–92% hidrogen dan 8–12% helium berdasarkan peratus volume atau fraksi molekul. Karena jisim atom helium empat kali lebih besar dari jisim atom hidrogen, komposisi berubah bila dideskripsikan berdasarkan proporsi jisim. Maka, atmosfera Musytari terdiri dari 75% hidrogen dan 24% helium berdasarkan jisim, dengan satu peratus sisanya merupakan jisim unsur-unsur lainnya. Bagian dalam Musytari mengandung materi yang lebih padat sehingga persebarannya berdasarkan jisim kurang lebih 1% hidrogen, 24% helium, dan 5% unsur lain. Atmosfera Musytari mengandung metana, wap air, amonia, dan sebatian berasaskan silikon. Terdapat pula karbon, etana, hidrogen sulfida, neon, oksigen, fosfin, dan sulfur. Lapisan atmosfera terluar mengandung kristal amonia beku. Melalui pengukuran inframerah dan ultraungu, keberadaan benzena dan hidrokarbon lain juga ditemukan.
Proporsi hidrogen dan helium di atmosfera hampir sama dengan komposisi nebula matahari primordial secara teoretis. Kandungan neon di atmosfera atas hanya 20 bahagian per juta, kurang lebih sepersepuluh dari Matahari. Kandungan helium juga terkuras hingga hanya 80% dari komposisi helium Matahari. Hal ini mungkin disebabkan oleh presipitasi unsur tersebut di bahagian dalam planet. Keberlimpahan gas lembam berat di atmosfera Musytari kurang lebih dua hingga tiga kali kandungan di Matahari.
Spektroskopi menunjukkan bahwa komposisi Zuhal mirip dengan Musytari, namun gergasi-gergasi gas lain seperti Uranus dan Neptun, relatifnya mempunyai kandungan hidrogen dan helium yang lebih sedikit.

Jisim

Jisim Musytari 2.5 kali lebih besar dari jisim seluruh planet lain di Sistem Suria—planet ini begitu besar sehingga barisenter Musytari dengan Matahari berada di luar permukaan Matahari pada jarak 1/068 radius matahari dari pusat Matahari. Walaupun diameter Musytari sepuluh kali lebih besar dari Bumi, kepadatannya lebih rendah. Volume Musytari kurang lebih 1.321 kali Bumi, tetapi massanya hanya 318 kali Bumi. Jari-jari planet ini tercatat sebesar 1/10 radius matahari, dan massanya 0,001 kali jisim matahari, sehingga kepadatan dua objek tersebut serupa. "Jisim Musytari" (MJ or MJup) seringkali digunakan sebagai unit untuk menggambarkan jisim objek lain, terutamanya planet luar suria dan katai coklat. Misalnya, planet luar suria HD 209458 b memiliki jisim sebesar 0,69 MJ, sementara jisim Kappa Andromedae b tercatat sebesar 12,8 MJ.
Berdasarkan permodelan teoretis, jika Musytari memiliki jisim yang lebih rendah, planet ini akan menciut. Bila jisim sedikit berubah, jari-jari tidak akan banyak berubah, dan bila jisim lebih besar dari 500 M⊕ (1,6 jisim Musytari) bahagian dalam Musytari akan terkompresi akibat peningkatan gaya gravitasi sehingga volume planet akan berkurang walaupun jumlah materi bertambah. Akibatnya, Musytari diduga memiliki diameter terbesar yang dapat dicapai oleh planet dengan komposisi dan sejarah evolusioner semacam itu. Proses penciutan yang diiringi dengan peningkatan jisim akan berlanjut hingga berlangsung ignisi bintang seperti yang terjadi pada katai coklat dengan jisim sekitar 50 jisim Musytari.
Walaupun jisim Musytari harus 75 kali lebih besar untuk memfusikan hidrogen dan menjadi bintang, jari-jari bintang katai merah terkecil hanya 30 peratus lebih besar daripada Musytari. Walaupun begitu, Musytari menghasilkan lebih banyak panas daripada yang diterima dari Matahari; panas yang dihasilkan dalam suatu planet biasanya tidak berbeda dari jumlah sinaran matahari yang diterima. Panas tambahan ini dihasilkan oleh mekanisme Kelvin–Helmholtz melalui kontraksi adiabatik. Proses ini membuat Musytari mengecil dengan laju 2 cm per tahun. Saat pertama kali terbentuk, Musytari jauh lebih panas dan diameternya dua kali lebih besar dari diameter saat ini.

Struktur dalam

Musytari diduga terdiri dari inti yang padat, lapisan hidrogen metalik dengan sedikit helium, dan lapisan luar yang sebagian besar terdiri dari hidrogen molekular. Hal lain di luar garis besar ini masih dianggap belum pasti. Inti Musytari biasanya dikatakan berbatu, namun komposisi detailnya masih belum diketahui, dan begitu pula properti material-material pada suhu dan tekanan di kedalaman semacam itu (lihat di bawah). Pada tahun 1997, keberadaan inti pada planet Musytari telah ditunjukkan melalui pengukuran gravitasi, yang diperkirakan memiliki jisim 12 hingga 45 kali lebih besar dari Bumi atau kurang lebih 3%–15% jumlah jisim Musytari. Keberadaan inti dalam sejarah Musytari ditunjukkan oleh model pembentukan planet yang melibatkan pembentukan inti berbatu atau ber-ais yang cukup besar untuk mengumpulkan hidrogen dari helium dari nebula protomatahari. Jika inti dianggap tidak ada, Musytari akan mengecil karena aliran konveksi hidrogen metalik cair yang panas bercampur dengan inti cair dan membawa isinya ke atas bahagian dalam planet. Mungkin saat ini tidak terdapat inti di Musytari karena pengukuran gravitasional saat ini masih belum dapat membuktikan secara pasti bahwa hal tersebut tidak benar.
Ketidakpastian permodelan bahagian dalam Musytari disebabkan oleh batas kesalahan dalam parameter yang diukur, yaitu salah satu koefisien rotasi (J₆) yang digunakan untuk mendeskripsikan momen gravitasi planet, jari-jari khatulistiwa Musytari, dan suhunya pada tekanan 1 bar. Wahana Juno, yang diluncurkan pada Agustus 2011, diperkirakan dapat memperbaiki parameter tersebut dan membantu menyelesaikan misteri inti Musytari.
Wilayah inti dikelilingi oleh hidrogen metalik padat yang membentang hingga 78% jari-jari planet. Helium dan neon berpresipitasi di lapisan ini, sehingga mengurangi keberlimpahan unsur-unsur tersebut di atmosfera atas.
Di atas lapisan hidrogen metalik terdapat atmosfera dalam yang transparan dan terdiri dari hidrogen. Pada kedalaman ini, suhu berada di atas suhu kritis, yaitu sebesar 33 K untuk hidrogen. Dalam keadaan ini, hidrogen berada pada fase cair superkritis. Untuk mempermudah pengkategorian, hidrogen di lapisan atas yang membentang dari lapisan awan hingga kedalaman sekitar 1.000 km ada dalam bentuk gas, sementara hidrogen di lapisan dalam ada dalam bentuk cair. Namun, secara fisik tidak terdapat batas yang jelas—dari atas ke bawah gas secara perlahan menjadi lebih panas dan padat.
Semakin dekat ke inti, semakin tinggi suhu dan tekanan. Di wilayah transisi fase, yaitu tempat hidrogen menjadi metalik karena suhunya melebihi suhu kritis, suhunya diperkirakan sebesar 10.000 K dan tekanannya sebesar 200 GPa. Suhu di batas inti diperkirakan sebesar 36.000 K dan tekanannya kurang lebih 3.000–4.500 GPa.

Atmosfera

Musytari memiliki atmosfera planet terbesar di Sistem Suria dengan ketinggian yang membentang hingga 5,000 km (3,107 mi). Karena Musytari tidak memiliki permukaan, dasar atmosfera ditentukan terletak di bahagian bertekanan atmosfera sebesar 10 bar, atau sepuluh kali tekanan permukaan di Bumi.

Lapisan awan

kiri|jmpl|Animasi yang menunjukkan pergerakan awan Musytari.
Musytari dilapisi oleh awan yang terdiri dari kristal amonia dan kemungkinan amonium hidrosulfida. Awan-awan tersebut terletak di tropopause dan tersusun menjadi lapisan-lapisan yang terletak di lintang yang berbeda. Lapisan-lapisan tersebut terbagi lagi menjadi “zona” dengan warna yang lebih cerah dan “sabuk” yang lebih gelap. Interaksi antara pola sirkulasi yang saling berlawanan mengakibatkan terjadinya badai dan turbulensi. Kecepatan angin sebesar 100 m/s (360 km/j) umum ditemui di zonal jet Musytari. Zona-zona tersebut memiliki lebar, warna, dan kekuatan yang berbeda setiap tahunnya, namun cukup stabil sehingga dapat diberi penandaan.
Kedalaman lapisan awal Musytari tercatat sebesar 50 km (31 mi), dan terdiri dari paling tidak dua dek awan: dek bawah yang tebal dan wilayah yang tipis dan lebih jelas. Mungkin terdapat lapisan awan air yang tipis di bawah lapisan amonia, yang dibuktikan dengan ditemukannya kilatan di atmosfera Musytari. Hal ini disebabkan oleh kekutuban air yang memungkinkan terjadinya pemisahan muatan yang dibutuhkan untuk menghasilkan petir. Kekuatan pelepasan elektrik ini dapat mencapai seribu kali kekuatan petir di Bumi. Di awan-awan air dapat berlangsung badai petir yang didorong oleh panas dari bahagian dalam.
Warna jingga dan coklat di awan Musytari dihasilkan oleh senyawa yang berubah warna ketika terpapar dengan sinar ultraviolet dari Matahari. Susunannya masih belum pasti, namun substansi yang diduga terkait adalah fosfor, sulfur, atau kemungkinan hidrokarbon. Senyawa-senyawa berwarna yang disebut kromofor ini bercampur dengan dek awan yang hangat di bahagian bawah. Zona-zona terbentuk ketika sel konveksi membentuk amonia terkristalisasi yang menutupi awan di bahagian bawah.
Akibat kemiringan sumbu Musytari yang rendah, kutub-kutub Musytari menerima lebih sedikit radiasi matahari bila dibandingkan dengan wilayah khatulistiwa. Konveksi di bahagian dalam planet mengalirkan lebih banyak energi ke wilayah kutub, sehingga menyeimbangkan suhu di lapisan awan.

Bintik Merah Raksasa dan badai besar lainnya

jmpl|Pemandangan Bintik Merah Raksasa Musytari ini diabadikan oleh prob Voyager 1 pada 25 Februari 1979, saat prob tersebut berada pada jarak 9,2 juta km (5,7 juta mi) dari Musytari. Detail awan sebesar 160 km (99 mi) (100 mi) dapat terlihat di gambar ini. Pola awan yang berwarna dan bergelombang di sebelah kiri merupakan wilayah dengan pergerakan gelombang yang sangat kompleks dan beragam. Sebagai gambaran ukuran, badai oval putih di bawah Bintik Merah Raksasa memiliki diameter yang kurang lebih sama dengan Bumi.
Ketampakan Musytari yang paling dikenal adalah Bintik Merah Raksasa, yaitu badai antisiklon yang lebih besar dari Bumi dan terletak di 22° sebelah selatan khatulistiwa. Badai ini sudah ada paling tidak semenjak tahun 1831, dan kemungkinan dari tahun 1665. Model matematis menunjukkan bahwa badai ini stabil dan mungkin merupakan ketampakan permanen. Badai ini cukup besar sehingga dapat dilihat dengan menggunakan telesko dari Bumi dengan bukaan 12 cm atau lebih besar.
Objek yang berbentuk oval ini berotasi melawan arah jarum jam dengan periode rotasi selama enam hari. Dimensi Bintik Merah Raksasa tercatat sebesar 24–40.000 km × 12–14.000 km. Diameternya cukup besar untuk menampung dua atau tiga diameter Bumi. Ketinggian maksimal badai ini adalah 8 km (5 mi).
Badai semacam ini banyak ditemui pada raksasa gas dengan atmosfera yang bergolak. Musytari juga memiliki oval putih dan coklat yang biasanya lebih kecil dan tidak dinamai. Oval putih biasanya terdiri dari awan yang relatif dingin di atmosfera atas. Oval coklat merupakan awal yang lebih hangat dan terletak di “lapisan awan normal”. Badai semacam ini dapat berlangsung selama beberapa jam hingga berabad-abad.
jmpl|kiri|Video ini menunjukkan pergerakan atmosfera dan Bintik Merah Raksasa. Lihat video berukuran penuh di sini. Bahkan sebelum prob Voyager membuktikan bahwa Bintik Merah Raksasa merupakan badai, terdapat bukti kuat bahwa bintik tersebut tidak terkait dengan ketampakan di permukaan karena pergerakannya berbeda dengan pergerakan atmosfera Musytari: kadang-kadang lebih cepat dan kadang-kadang lebih lambat. Dalam sejarah bintik ini telah bergerak beberapa kali di Musytari relatif terhadap patokan rotasi tetap manapun.
Pada tahun 2000, muncul ketampakan di belahan selatan yang mirip dengan Bintik Merah Raksasa, namun lebih kecil. Ketampakan ini merupakan gabungan dari beberapa badai oval yang lebih kecil dan berwarna putih. Ketampakan gabungan ini dinamai Oval BA, dan kadang-kadang dijuluki Bintik Merah Kecil. Intensitas badai tersebut semenjak itu meningkat dan warnanya berubah dari putih menjadi merah.

Cincin

Musytari memiliki cincin yang tipis yang terdiri dari tiga bahagian: cincin halo, cincin utama yang relatif terang, dan cincin gossamer. Cincin tersebut tampaknya terbuat dari debu, sementara cincin Zuhal terdiri dari ais. Cincin utama Musytari kemungkinan terdiri dari materi yang terlempar dari satelit Adrastea dan Metis. Materi yang biasanya akan jatuh kembali ke satelit-satelit tersebut tertarik ke arah Musytari akibat gravitasinya yang kuat. Materi-materi tersebut pun mengorbit Musytari dan terus dipertebal oleh materi hasil tubrukan lainnya. Dua bahagian cincin lainnya kemungkinan terbentuk dari satelit Thebe dan Amalthea dengan cara yang sama. Telah ditemukan pula cincin berbatu di sepanjang orbit Amalthea yang mungkin terdiri dari materi yang berasal dari satelit tersebut.

Magnetosfer

Medan magnet Musytari 14 kali lebih kuat dari medan magnet Bumi, dengan intensitas 4,2 gauss (0.42 mT) di khatulistiwa dan 10–14 gauss (1,0–1,4 mT) kedua kutub, sehingga menjadikannya yang terkuat di Sistem Suria (setelah bintik matahari). Medan ini diyakini dihasilkan oleh arus eddy di inti hidrogen metalik cair. Gunung berapi di Io menghasilkan sulfur dioksida yang membentuk torus gas di sekeliling orbit satelit tersebut. Gas ini terionisasi di magnetosfer sehingga menghasilkan ion sulfur dan oksigen. Ion-ion ini bersama dengan ion hidrogen dari atmosfera Musytari membentuk helai plasma di bidang khatulistiwa Musytari. Plasma di helai tersebut turut berotasi dengan Musytari sehingga menyebabkan deformasi medan magnet dipol menjadi magnetodisk. Elektron di helai plasma menghasilkan semburan radio dengan kekuatan 0,6–30 MHz.
Di jarak sejauh 75 radius Musytari, interaksi magnetosfer dengan angin matahari menghasilkan kejutan busur. Magnetosfer Musytari dikelilingi oleh magnetopause, yang terletak di dalam magnetosheath—wilayah di antara magnetopause dan kejutan busur. Angin matahari berinteraksi dengan wilayah ini dan memanjangkan magnetosfer di sisi yang membelakangi angin and merentangkannya hingga mencapai orbit Zuhal. Empat satelit terbesar Musytari mengorbit di dalam magnetosfer Musytari, yang melindungi satelit-satelit tersebut dari angin matahari.
Magnetosfer Musytari menyebabkan pemancaran radio yang intens dari wilayah kutub planet. Gunung berapi di Io mengeluarkan gas ke magnetosfer Musytari, sehingga menghasilkan torus partikel di sekeliling planet. Saat Io bergerak melalui torus ini, interaksi ini menghasilkan gelombang Alfvén yang mengangkut materi yang terionisasi ke wilayah kutub Musytari. Akibatnya, gelombang radio dihasilkan melalui mekanisme maser siklotron, dan pancaran radio tersebut berbentuk kerucut. Ketika Bumi melewati kerucut ini, pancaran radio dari Musytari dapat melebihi pancaran radio Matahari.

Orbit dan peredaran

Pusat jisim Musytari dengan Matahari terletak di luar Matahari, walaupun hanya pada jarak 1.068 radius Matahari dari pusat Matahari. Rata-rata jarak antara Musytari dengan Matahari adalah 778 juta  km (sekitar 5,2 rata-rata jarak Bumi dari Matahari, atau 5,2 SA) dan planet ini menyelesaikan orbitnya setiap 11.86 tahun. Periode orbit Musytari merupakan dua per lima periode orbit Zuhal, sehingga menghasilkan resonansi orbit 5:2 antara dua planet terbesar di Sistem Suria. Orbit Musytari yang membujur mempunyai kecondongan 1.31° apabila dibandingkan dengan Bumi. Karena eksentrisitas orbit Musytari tercatat sebesar 0,048, selisih antara perihelion dan aphelion Musytari adalah 75 juta km.
Kemiringan sumbu Musytari relatif kecil: hanya 3.13°. Akibatnya planet ini tidak mengalami perubahan musim yang signifikan, terutamanya jikadibandingkan dengan Bumi dan Marikh.
Pusingan Musytari merupakan yang tercepat di antara planet-planet di Sistem Suria; Musytari hanya memerlukan waktu selama sepuluh jam untuk menyelesaikan rotasinya. Akibatnya terdapat tonjolan khatulistiwa yang dapat dilihat dengan menggunakan teleskop amatir di Bumi. Planet ini berbentuk bulat pepat, atau dalam kata lain diameter di garis khatulistiwa lebih panjang daripada diameter di antara kutub-kutub Musytari. Diameter khatulistiwa planet ini adalah 9,275 km (5,763 mi) yang lebih panjang daripada diameter antar kutub.
Musytari bukan planet yang padat, sehingga atmosfera atasnya mengalami rotasi diferensial. Rotasi atmosfera di kutub Musytari 5 menit lebih lama daripada atmosfera di khatulistiwa. Terdapat tiga sistem yang digunakan sebagai kerangka acuan untuk mencatat pergerakan ketampakan atmosferik. Sistem I berlaku dari lintang 10° U hingga 10° S; periode di sini merupakan yang tercepat di Musytari, yaitu 9 jam 50 menit 30,0 detik. Sistem II berlaku di sebelah utara dan selatan lintang pada sistem I; periodenya tercatat sebesar 9 jam 55 menit 40,6 detik. Sistem III pertama kali didefinisikan oleh astronom radio dan terkait dengan rotasi magnetosfer Musytari; periodenya merupakan periode rotasi Musytari yang resmi.

Pengamatan

Musytari biasanya menjadi objek tercerah keempat di langit setelah Matahari, Bulan, dan Venus. Namun, kadang-kadang Marikh tampak lebih cerah dari Musytari. Magnitud visual Musytari yang paling cerah adalah −2,9 saat sedang beroposisi, sementara yang paling rendah adalah −1,6 saat sedang berkonjungsi dengan Matahari. Diameter sudut Musytari juga berbeza antara 50,1 hingga 29,8 detik busur. Oposisi yang memudahkan pengamatan berlangsung saat Musytari melewati perihelion dan hal ini terjadi satu kali per orbit. Saat Musytari mendekati perihelion pada Mac 2011, berlangsung oposisi yang memudahkan pengamatan pada September 2010.
Bumi mendahului Musytari setiap 398,9 hari, dan durasi ini disebut periode sinodis. Saat hal tersebut sedang terjadi, Musytari tampak melakukan gerak maju mundur tampak, atau dalam kata lain, Musytari tampak bergerak ke belakang di langit malam, dan kemudian bergerak ke depan lagi.Karena orbit Musytari terletak di luar Bumi, sudut fase Musytari dari Bumi tidak pernah melebihi 11,5°. Dalam kata lain, planet ini selalu tampak hampir sepenuhnya disinari saat dilihat dengan menggunakan teleskop di Bumi. Hanya selama misi prob-prob ke Musytari citra Musytari dalam bentuk sabit diperoleh. Teleskop kecil biasanya akan menunjukkan empat satelit-satelit Galileo dan sabuk awan di atmosfera Musytari. Teleskop besar akan menunjukkan Bintik Merah Raksasa bila sedang menghadap ke Bumi.

Dalam kepercayaan manusia

Planet ini telah dikenali semenjak zaman kuno. Planet ini dapat dilihat dengan menggunakan mata kasar di langit malam dan kadangkalaua dapat terlihat pada siang hari saat posisi matahari paling rendah. Bagi bangsa Babylon, objek ini mewakili dewa Marduk. Mereka menggunakan orbit planet ini di ekliptik (yang kasarnya selama 12 tahun) untuk menentukan buruj zodiak mereka.
Orang Arab dahulukala menganggap penampakan planet ini sebagai membawa tuah dan keuntungan, maka dengan kepercayaan inilah mereka memberi nama الْمُشْتَرِي al-musytarī daripada perkataan مُشْتَرٍ musytarin yang bermaksud "pembawa barangan"; perkataan itulah yang menjadi akar kepada perkataan bahasa Melayu "Musytari".
Nama Inggeris planet ini, "Jupiter" (Bahasa Latin: Iuppiter, Iūpiter) datang daripada orang Rom yang menamakannya sempena raja segala dewa-dewi dalam mitologi mereka - ia berasal daripada kata majmuk vokatif dalam bahasa Proto-Indo-Eropah iaitu Dyēu-pəter (nominatif: *Dyēus-pətēr, berarti "Bapa Dewa Langit ", atau "Bapa Dewa Hari"); dewa ini setaraf ini dengan Zeus (Ζεύς) dalam mitologi Yunani, yang namanya turut seakar - nama lain untuk dewa ini, Dias (Δίας), menjadi nama planet ini dalam bahasa Yunani moden. Penampakan planet ini sering dikaitankan dengan hari Khamis dalam tamadun Rom, maka ia mempengaruhi nama hari "Khamis" dalam bahasa-bahasa Romawi: jeudi dalam bahasa Perancis, jueves dalam bahasa Sepanyol, dijous dalam bahasa Catalonia dan giovedì dalam bahasa Itali; dewa Jupiter dipadankan dengan dewa Thor dalam kepercayaan masyarakat Jermanik kuno, maka hari Khamis diberi nama Thursday daripada istilah Thor's day ("hari Thor")
Bangsa Cina, Korea, dan Jepun menyebut planet ini "bintang kayu" (Bahasa Cina: 木星; pinyin: mùxīng) berdasarkan salah satu dari lima unsur dalam falsafah Cina. Taoisme turut memadankan planet ini menjadi bintang Fu. Dalam astrologi Weda para astrolog Hindu menamai planet ini Brihaspati, yang merupakan guru keagamaan para dewa.
Dalam mitologi orang-orang Turk dan Asia Tengah, Jupiter disebut Erendiz/Erentüz, yang berarti "bintang eren". Ada banyak teori mengenai makna dari kata "eren". Orang-orang ini juga memperhitungkan bahawa tempoh orbit Jupiter sebanyak 11 tahun dan 300 hari. Mereka tuurt percaya bahawa adanya beberapa peristiwa tertentu yang berkait dengan pergerakan Erentüz di langit.

Penelitian pra-teleskop

jmpl|Model dalam Almagest yang menggambarkan pergerakan longitudinal Musytari (☉) relatif terhadap Bumi (⊕). Pengamatan terhadap Musytari telah dilakukan oleh astronom-astronom Babilonia dari abad ke-7 atau ke-8 SM. Sejarawan astronomi Cina Xi Zezong telah mengklaim bahwa astronom Cina Gan De telah menemukan satu satelit Musytari pada tahun 362 SM dengan mata telanjang. Jika benar, penemuan ini mendahului Galileo selama dua milenium. Dalam karyanya pada abad ke-2 yang berjudul Almagest, astronom Yunani Claudius Ptolemaeus membuat model planet geosentrik berdasarkan deferen dan episiklus untuk menjelaskan pergerakan Musytari relatif terhadap Bumi, dan memberinya periode orbit selama 4332,38 hari atau 11,86 tahun. Pada tahun 499, matematikawan dan astronom India Aryabhata juga menggunakan model geosentrik untuk memperkirakan periode orbit Musytari sebesar 4332,2722 hari atau 11,86 tahun.

Penelitian menggunakan teleskop di permukaan

Pada tahun 1610, Galileo Galilei menemukan empat satelit terbesar Musytari, yaitu Io, Europa, Ganymede, dan Callisto, yang diduga merupakan pengamatan satelit di luar Bumi pertama dengan menggunakan teleskop. Galileo juga menemukan bahwa Bumi tidak dikelilingi oleh planet-planet dan Matahari. Pendapatnya yang mendukung teori heliosentrisme Copernicus membuatnya terancam diinkuisisi oleh gereja.
Selama tahun 1660-an, Cassini menggunakan teleskop baru untuk menemukan bintik-bintik dan pita-pita berwarna di Musytari dan menemukan bahwa planet ini berbentuk pepat. Ia juga dapat memperkirakan periode rotasi planet Musytari. Lebih lagi, pada tahun 1690, Cassini menyadari bahwa atmosfera Musytari mengalami rotasi diferensial.
jmpl|Citra warna semu atmosfera Musytari yang diabadikan oleh Voyager 1, yang menunjukkan Bintik Merah Raksasa dan oval putih yang lewat. Bintik Merah Raksasa, yaitu ketampakan berbentuk oval di belahan selatan Musytari, telah diamati pada tahun 1664 oleh Robert Hooke dan pada tahun 1665 oleh Giovanni Cassini, walaupun hal ini masih diperdebatkan. Heinrich Schwabe sendiri memproduksi gambar yang menunjukkan detail Bintik Merah Raksasa pada tahun 1831.
Bintik Merah Raksasa dilaporkan tidak terlihat lagi beberapa kali antara tahun 1665 hingga 1708 sebelum tampak cukup jelas pada tahun 1878. Ketampakan bintik ini memudar lagi pada tahun 1883 dan pad permulaan abad ke-20.
Baik Giovanni Borelli dan Cassini membuat tabel yang mencatat pegerakan satelit-satelit Musytari, sehingga dapat memprediksi kapan satelit-satelit tersebut akan tampak melewati Musytari. Pada tahun 1670-an, telah diamati bahwa ketika Musytari berada di sisi Matahari yang berlawanan dari Bumi, peristiwa-peristiwa tersebut akan berlangsung 17 menit lebih lama dari yang diperkirakan. Ole Rømer menarik kesimpulan bahwa ketampakan tidak terjadi seketika itu juga (simpulan yang sebelumnya ditolak Cassini), dan rentang waktu ini dapat digunakan untuk memperkirakan kecepatan cahaya.
Pada tahun 1892, E. E. Barnard mengamati satelit kelima Musytari dengan menggunakan refraktor 36-inci (910 mm) di Observatorium Lick, California. Penemuan objek yang relatif kecil ini membuatnya terkenal. Satelit ini kemudian dinamai Amalthea. Satelit ini merupakan satelit planet terakhir yang ditemukan dengan menggunakan pengamatan langsung. Delapan satelit tambahan akan ditemukan sebelum terbang lintas prob Voyager 1 pada tahun 1979.
jmpl|kiri|Citra inframerah Musytari yang diabadikan oleh Very Large Telescope milik ESO. Pada tahun 1932, Rupert Wildt mengidentifikasi pita absorpsi amonia dan metana di spektra Musytari.
Tiga ketampakan antisiklonik yang disebut oval putih diamati pada tahun 1938. Selama beberapa dasawarsa, ketampakan-ketampakan tersebut tetap menjadi ketampakan yang terpisah di atmosfera; kadang-kadang mereka saling mendekati, namun tidak pernah bersatu. Namun, pada tahun 1998, kedua oval bergabung, dan kemudian yang ketiga juga turut bersatu pada tahun 2000, sehingga menjadi Oval BA.

Penjelajahan prob angkasa

Semenjak tahun 1973, sejumlah prob telah mengunjungi Musytari, seperti prob Pioneer 10 yang merupakan prob pertama yang mendekati Musytari dan mengirimkan informasi mengenai properti dan fenomena planet terbesar di Sistem Suria ini. Penerbangan ke planet-planet lain lain dicapai dengan biaya energi yang ditentukan berdasarkan perubahan tingkat percepatan prob atau delta-v. Memasuki orbit transfer Hohmann antara Bumi ke Musytari dari orbit Bumi rendah membutuhkan delta-v sebesar 6,3 km/s yang dapat dibandingkan dengan 9,7 km/s delta-v yang dibutuhkan untuk mencapai orbit Bumi rendah. Untungnya, bantuan gravitasi dapat digunakan untuk mengurangi biaya energi yang dihabiskan untuk mencapai Musytari, walaupun lama penerbangan menjadi lebih panjang.

Misi Galileo

jmpl|kiri|Citra Musytari yang diabadikan oleh prob Cassini.
Sejauh ini satu-satunya prob yang pernah mengorbit Musytari adalah prob pengorbit Galileo yang mulai mengorbit pada 7 Desember 1995. Wahana ini mengorbit planet ini selama tujuh tahun dan juga melakukan terbang lintas di semua satelit Galileo dan Amalthea. Wahana Galileo juga menyaksikan penghempasan komet Shoemaker-Levy 9 di Musytari pada tahun 1994. Walaupun banyak informasi yang diperoleh oleh prob Galileo, kapasitas prob ini sebenarnya dibatasi oleh kegagalan antena transmisi radio high gain.
Sebuah prob atmosferik dilepaskan dari prob Galileo pada Juli 1995 dan memasuki atmosfera Musytari pada tanggal 7 Desember. Wahana ini mengumpulkan data selama 57,6 menit sebelum hancur akibat tekanan saat itu (yang kurang lebih 22 kali tekanan Bumi pada suhu 153 °C). Wahana ini kemudian meleleh dan mungkin menguap. Wahana pengorbit Galileo sendiri juga mengalami nasib yang serupa ketika prob ini dengan sengaja diarahkan ke Musytari pada 21 September 2003 dengan kecepatan lebih dari 50 km/s agar tidak menabrak dan mencemari Europa, satelit yang diduga memiliki kehidupan.

Misi ke depan

Saat ini terdapat misi NASA yang sedang menuju ke Musytari untuk mempelajarinya secara rinci dari orbit kutubnya. Wahana yang dinamai Juno ini diluncurkan pada Agustus 2011 dan akan tiba pada akhir tahun 2016. Misi ke sistem Musytari lainnya adalah misi Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) oleh European Space Agency yang direncanakan akan diluncurkan pada tahun 2022.

Misi yang dibatalkan

Karena mungkin terdapat samudra cair di bawah permukaan Europa, Ganymede, dan Callisto, satelit-satelit ber-ais ini menjadi target penelitian. Namun, kesulitan pendanaan telah menghambat peluncuran misi. Misi JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter) oleh NASA dibatalkan pada tahun 2005. Usulan misi gabungan NASA/ESA yang disebut EJSM/Laplace dikembangkan dan direncanakan akan diluncurkan sekitar tahun 2020, yang akan terdiri dari Jupiter Europa Orbiter milik NASA dan Jupiter Ganymede Orbiter milik Musytari. Namun, pada April 2011, ESA mengumumkan telah mengakhiri kerjasama ini akibat kesulitan dana NASA dan dampaknya terhadap jadwal misi. ESA malah berencana untuk meneruskan penyelesaian seleksi Cosmic Vision L1.

Satelit-satelit

jmpl|kiri|Musytari dan satelit-satelit Galileo Musytari memiliki 67 satelit semula jadi. Dari satelit-satelit tersebut, diameter 51 satelit tercatat kurang dari 10 kilometer dan baru ditemukan setelah tahun 1975. Empat satelit terbesar Musytari, yang dijuluki satelit-satelit Galileo, adalah Io, Europa, Ganymede, dan Callisto.

Interaksi dengan Sistem Suria

Bersamaan dengan Matahari, pengaruh gravitasi Musytari telah membantu membentuk Sistem Suria. Orbit sebagian besar planet di Sistem Suria lebih dekat dari bidang orbit Musytari daripada bidang khatulistiwa Matahari (Merkurius adalah satu-satunya planet yang lebih dekat dengan khatulistiwa Matahari). Celah Kirkwood di sabuk asteroid disebabkan oleh Musytari, dan planet ini juga mungkin mengakibatkan terjadinya Pengeboman Berat Akhir dalam sejarah Sistem Suria dalam.
jmpl|Diagram ini menunjukkan asteroid-asteroid Troya di orbit Musytari dan juga sabuk asteroid utama. Bersamaan dengan satelit-satelitnya, medan gravitasi Musytari mengontrol beberapa asteroid yang telah menetap di titik Lagrangian sehingga asteroid-asteroid ini mengikuti dan mendahului Musytari di orbitnya. Asteroid ini disebut asteroid Troya dan terbagi menjadi kelompok Yunani dan Troya. Asteroid Troya pertama 588 Achilles ditemukan oleh Max Wolf pada tahun 1906; semenjak itu lebih dari dua ribu asteroid Troya telah ditemukan. The largest is 624 Hektor.
Sebagian besar komet berperiode pendek tergolong dalam kelompok Musytari, yang didefinisikan sebagai komet dengan sumbu semimayor yang lebih kecil dari Musytari. Komet kelompok Musytari diyakini terbentuk di sabuk Kuiper di luar orbit Neptunus. Saat sedang mendekati Musytari, orbit-orbitnya mengalami perturbasi sehingga periode orbitnya menjadi lebih kecil dan kemudian orbitnya tersirkulerisasi oleh interaksi gravitasi sekata dengan Matahari dan Musytari.

Tubrukan

jmpl|Citra Teleskop Angkasa Hubble yang diabadikan pada 23 Juli yang menunjukkan bekas tubrukan sepanjang 5.000 mil yang disebabkan oleh peristiwa tubrukan Musytari 2009.[113][113][105][101][101] Musytari telah dijuluki sebagai pembersih Sistem Suria karena gravitasinya yang besar dan letaknya di dekat Sistem Suria dalam. Planet ini merupakan planet yang paling sering ditubruk oleh komet. Sebelumnya diduga planet ini melindungi sistem Sistem Suria dalam dari komet. Namun, simulasi komputer menunjukkan bahwa keberadaan Musytari tidak mengurangi jumlah komet yang memasuki Sistem Suria dalam. Topik ini masih kontroversial karena beberapa astronom meyakini bahwa Musytari menarik komet ke arah Bumi dari sabuk Kuiper, sementara astronom yang lain memercayai bahwa Musytari melindungi Bumi dari awan Oort.
Survey gambar-gambar astronomis dalam sejarah pada tahun 1997 menunjukkan bahwa astronom Cassini mungkin telah mengabadikan bekas tubrukan pada tahun 1690.. Bola api diabadikan oleh Voyager 1 saat mendekati Musytari pada Mac 1979. Antara 16 Juli 1994 hingga 22 Juli 1994, lebih dari 20 pecahan dari komet Shoemaker–Levy 9 (SL9, sebelumnya disebut D/1993 F2) bertubrukan dengan belahan selatan Musytari. Tubrukan ini membantu memberi informasi mengenai komposisi atmosfera Musytari.
Pada 19 Juli 2009, bekas tubrukan ditemukan di bujur 216 derajat di Sistem 2. Tubrukan ini menyisakan bintik hitam di atmosfera Musytari dengan ukuran yang kurang lebih sebesar Oval BA. Pengamatan inframerah menunjukkan keberadaan titik cerah di tempat terjadinya tubrukan, sehingga menunjukkan bahwa tubrukan ini memanasi atmosfera bawah Musytari di dekat kutub selatan Musytari.
Sebuah bola api yang lebih kecil dari tubrukan yang diamati sebelumnya ditemukan pada 3 Juni 2010 oleh Anthony Wesley, seorang astronom amatir di Australia, dan nantinya ternyata juga direkam oleh seorang astronom amatir lain di Filipina. Bola api lain dilihat pada 20 Agustus 2010. Pada 10 September 2012, bola api lain ditemukan.

Kemungkinan keberadaan kehidupan

Pada tahun 1953, percobaan Miller–Urey menunjukkan bahwa kombinasi petir dan senyawa kimia dalam keadaan yang menyerupai atmosfera Bumi purba dapat membentuk senyawa organik (termasuk asam amino) yang menjadi dasar kehidupan. Atmosfera yang disimulasikan terdiri dari air, metana, amonia, dan hidrogen molekuler; molekul-molekul ini masih dapat ditemui di atmosfera Musytari. Atmosfera Musytari memiliki sirkulasi udara yang kuat, yang akan mengangkut senyawa-senyawa tersebut ke wilayah yang lebih rendah. Suhu yang lebih tinggi di bahagian dalam atmosfera mengurai senyawa-senyawa ini, sehingga menghambat pembentukan kehidupan seperti di Bumi.
Kehidupan seperti di Bumi dianggap tidak mungkin ada di Musytari karena kandungan air di atmosfera yang rendah. Selain itu, bila memang ada permukaan yang padat, permukaan tersebut akan memiliki tekanan yang sangat besar. Pada tahun 1976, sebelum peluncuran prob-prob Voyager, diduga kehidupan berbasis air atau amonia dapat berkembang di atmosfera atas Musytari. Hipotesis ini didasarkan pada ekologi laut yang memiliki plankton sederhana yang melakukan fotosintesis di bahagian atas, ikan di bahagian bawah yang memakan plankton, dan predator laut yang memburu ikan.
Kemungkinan keberadaan samudra di bawah permukaan satelit-satelit Musytari (terutama Europa telah memicu spekulasi bahwa kehidupan lebih mungkin ada di sana.