Yupiter
Yupiter adalah planet terdekat kelima dari Matahari setelah Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Planet ini juga merupakan planet terbesar di Tata Surya. Yupiter merupakan raksasa gas dengan massa seperseribu massa Matahari dan dua setengah kali jumlah massa semua planet lain di Tata Surya. Planet ini dan raksasa gas lain di Tata Surya (yaitu Saturnus, Uranus, dan Neptunus) kadang-kadang disebut planet Jovian
atau planet luar. Yupiter telah dikenal oleh para astronom sejak zaman kuno, dan dikaitkan dengan mitologi dan kepercayaan religius banyak peradaban. Bangsa Romawi menamai planet ini dari dewa Yupiter dalam mitologi Romawi. Saat diamati dari Bumi, magnitudo tampak Yupiter dapat mencapai 2.94, yang cukup terang untuk menghasilkan bayangan, dan juga menjadikannya objek tercerah ketiga di langit malam setelah Bulan dan Venus, walaupun Mars dapat menyaingi kecerahan Yupiter pada saat tertentu.
Yupiter sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium. Seperempat massa Yupiter merupakan helium, walaupun jumlahnya hanya sepersepuluh komposisi Yupiter. Planet ini mungkin memiliki inti berbatu yang terdiri dari unsur-unsur berat, namun tidak memiliki permukaan yang padat layaknya raksasa gas lainnya. Akibat rotasinya yang cepat, planet ini berbentuk bulat pepat (terdapat
tonjolan di sekitar khatulistiwa Yupiter). Atmosfer luar terbagi menjadi beberapa lapisan di lintang yang berbeda, dan interaksi antara batas-batas lapisan tersebut menghasilkan badai. Salah satu dampaknya adalah Bintik Merah Raksasa, yaitu badai besar yang telah diketahui keberadaannya semenjak abad ke-17 dengan menggunakan teleskop. Di sekeliling Yupiter terdapat cincin yang
tipis dan magnetosfer yang kuat. Selain itu terdapat paling tidak 67 satelit alami, termasuk empat satelit besar yang disebut satelit-satelit Galileo yang pertama kali ditemukan oleh Galileo Galilei pada tahun 1610. Satelit terbesar Yupiter, yaitu Ganymede, memiliki diameter yang lebih besar daripada planet Merkurius.
Yupiter telah dijelajahi beberapa kali oleh wahana robotik, seperti misi terbang lintas Pioneer, Voyager, dan Galileo. Wahana terakhir yang mengunjungi Yupiter adalah wahana New Horizons pada akhir Februari 2007 saat sedang menuju Pluto. Wahana tersebut menggunakan bantuan gravitasi dari Yupiter untuk membantu meningkatkan kecepatannya. Ke depannya, beberapa satelit yang mengelilingi Yupiter mungkin akan dijelajahi, seperti satelit Europa yang mungkin memiliki samudra cair di bawah lapisan esnya.
Yupiter sebagian besar terdiri dari materi gas dan cair. Planet ini merupakan planet terbesar di antara empat raksasa gas dan terbesar di Tata Surya dengan diameter sebesar di khatulistiwanya. Kepadatan Yupiter, yaitu 1.326 g/cm, merupakan yang terbesar kedua di antara raksasa gas, namun lebih rendah dari empat planet kebumian lainnya.
Atmosfer atas Yupiter terdiri dari 88-92% hidrogen dan 8-12% helium berdasarkan persen volume atau fraksi molekul. Karena massa atom helium empat kali lebih besar dari massa atom hidrogen, komposisi berubah bila dideskripsikan berdasarkan proporsi massa. Maka, atmosfer Yupiter terdiri dari 75% hidrogen dan 24% helium berdasarkan massa, dengan satu persen sisanya merupakan massa unsur-unsur lainnya. Bagian
dalam Yupiter mengandung materi yang lebih padat sehingga persebarannya berdasarkan massa kurang lebih 1% hidrogen, 24% helium, dan 5% unsur lain. Atmosfer Yupiter mengandung metana, uap air, amonia, dan senyawa berbasis silikon. Terdapat pula karbon, etana, hidrogen sulfida, neon, oksigen, fosfin, dan sulfur. Lapisan atmosfer terluar mengandung kristal amonia beku. Melalui pengukuran inframerah dan ultraviolet, keberadaan benzena dan hidrokarbon lain juga ditemukan.
Proporsi hidrogen dan helium di atmosfer hampir sama dengan komposisi nebula matahari primordial secara teoretis. Kandungan neon di atmosfer atas hanya 20 bagian 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 bagian dalam planet. Keberlimpahan gas lembam berat di atmosfer Yupiter kurang lebih dua hingga tiga kali kandungan di Matahari.
Spektroskopi menunjukkan bahwa komposisi Saturnus mirip dengan Yupiter, namun raksasa-raksasa gas lain, yaitu Uranus dan Neptunus, relatif memiliki lebih sedikit hidrogen dan helium.
Massa Yupiter 2.5 kali lebih besar dari massa seluruh planet lain di Tata Surya-planet ini begitu besar sehingga barisenter Yupiter dengan Matahari berada di luar permukaan Matahari pada jarak 1.068 radius matahari dari pusat Matahari. Walaupun diameter Yupiter sepuluh kali lebih besar dari Bumi, kepadatannya lebih rendah. Volume Yupiter kurang lebih 1321 kali Bumi, tetapi massanya hanya 318 kali Bumi.
Jari-jari planet ini tercatat sebesar 1/10 radius matahari, dan massanya 0.001 kali massa matahari, sehingga kepadatan dua objek tersebut serupa. "Massa yupiter" (M or M) seringkali digunakan sebagai satuan untuk mendeskripsikan massa objek lain, terutama planet luar surya dan katai coklat. Misalnya, planet luar surya HD 209458 b memiliki massa sebesar 0.69 M, sementara massa Kappa Andromedae b tercatat sebesar 12.8 M.
Berdasarkan permodelan teoretis, jika Yupiter memiliki massa yang lebih rendah, planet ini akan menciut. Bila massa sedikit berubah, jari-jari tidak akan banyak berubah, dan bila massa lebih besar dari (1.6 massa Yupiter) bagian dalam Yupiter akan terkompresi akibat peningkatan gaya gravitasi sehingga volume planet akan berkurang walaupun jumlah materi bertambah. Akibatnya, Yupiter diduga memiliki diameter
terbesar yang dapat dicapai oleh planet dengan komposisi dan sejarah evolusioner semacam itu. Proses penciutan yang diiringi dengan peningkatan massa akan berlanjut hingga berlangsung ignisi bintang seperti yang terjadi pada katai coklat dengan massa sekitar 50 massa Yupiter.
Walaupun massa Yupiter harus 75 kali lebih besar untuk memfusikan hidrogen dan menjadi bintang, jari-jari bintang katai merah terkecil hanya 30 persen lebih besar daripada Yupiter. Walaupun begitu, Yupiter menghasilkan lebih banyak panas daripada yang diterima dari Matahari; panas yang dihasilkan dalam suatu planet biasanya tidak berbeda dari jumlah radiasi matahari yang diterima.
Panas tambahan ini dihasilkan oleh mekanisme Kelvin-Helmholtz melalui kontraksi adiabatik. Proses ini membuat Yupiter mengecil dengan laju 2 cm per tahun. Saat pertama kali terbentuk, Yupiter jauh lebih panas dan diameternya dua kali lebih besar dari diameter saat ini.
Yupiter diduga terdiri dari inti yang padat, lapisan hidrogen metalik dengan sedikit helium, dan lapisan luar yang sebagian besar terdiri dari hidrogen molekuler. Hal lain di luar garis besar ini masih dianggap belum pasti. Inti Yupiter 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 Yupiter telah ditunjukkan melalui pengukuran gravitasi, yang diperkirakan memiliki massa 12 hingga 45 kali lebih besar dari Bumi atau kurang lebih 3%-15% jumlah massa Yupiter. Keberadaan inti dalam sejarah Yupiter ditunjukkan oleh model pembentukan planet yang melibatkan pembentukan inti berbatu atau ber-es yang cukup besar
untuk mengumpulkan hidrogen dari helium dari nebula protomatahari. Jika inti dianggap tidak ada, Yupiter akan mengecil karena aliran konveksi hidrogen metalik cair yang panas bercampur dengan inti cair dan membawa isinya ke atas bagian dalam planet. Mungkin saat ini tidak terdapat inti di Yupiter karena pengukuran gravitasional saat ini masih belum dapat membuktikan secara pasti bahwa hal tersebut tidak benar.