stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
Sao Mộc
Quỹ đạo và sự tự quay

Sao Mộc là hành tinh duy nhất có khối tâm với Mặt Trời nằm bên ngoài thể tích của Mặt Trời, tuy chỉ chưa tới 7% bán kính Mặt Trời. Khoảng cách trung bình giữa Sao Mộc và Mặt Trời là 778 triệu km (bằng 5,2 lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời, hoặc 5,2 AU) và nó hoàn thành một vòng quỹ đạo bằng 11,86 năm Trái Đất. Giá trị này bằng 2/5 chu kỳ quỹ đạo của Sao Thổ, và tạo thành giá trị cộng hưởng quỹ đạo 5:2 giữa hai hành tinh lớn nhất trong hệ Mặt Trời. Mặt phẳng quỹ đạo elip của Sao Mộc nghiêng 1,31° so với mặt phẳng hoàng đạo. Bởi vì độ lệch tâm quỹ đạo bằng 0,048, khoảng cách từ Sao Mộc đến Mặt Trời thay đổi khoảng 75 triệu km giữa điểm cận nhật và điểm viễn nhật, hay là điểm gần nhất và xa nhất của hành tinh trên quỹ đạo.
Độ nghiêng trục quay của Sao Mộc tương đối nhỏ; chỉ 3,13°. Kết quả là hành tinh không có sự thay đổi lớn của các mùa, ngược lại so với Trái Đất và Sao Hỏa.
Tốc độ tự quay của Sao Mộc là lớn nhất trong Hệ Mặt Trời, hoàn thành một vòng quay quanh trục của nó chỉ hết ít hơn 10 giờ; mômen động lượng lớn cũng tạo ra chỗ phình xích đạo mà có thể dễ nhìn từ Trái Đất qua các kính thiên văn nghiệp dư. Hành tinh có dạng hình phỏng cầu, đường kính tại xích đạo của nó lớn hơn đường kính giữa hai cực. Đối với Sao Mộc, đường kính xích đạo lớn hơn đường kính giữa hai cực khoảng 9275 km.
Bởi vì Sao Mộc không phải là vật thể rắn, tầng thượng quyển của nó chịu sự quay vi sai (differential rotation). Tốc độ tự quay của khí quyển tại hai cực Sao Mộc lâu hơn khoảng 5 phút so với của khí quyển tại vùng xích đạo. Các nhà khoa học sử dụng ba hệ thống quy chiếu nhằm vẽ các đặc điểm chuyển động trong khí quyển Sao Mộc. Hệ I áp dụng cho những vùng có vĩ độ từ 10° Bắc đến 10° Nam; đây là vùng có chu kỳ quay ngắn nhất, khoảng 9h 50m 30,0s. Hệ II áp dụng cho mọi vĩ độ bắc và nam ngoài vùng I; chu kỳ của nó bằng 9h 55m 40,6s. Hệ III được xác định đầu tiên bởi các nhà thiên văn vô tuyến, tương ứng với sự tự quay quanh trục của từ quyển hành tinh; các nhà thiên văn học coi nó là chu kỳ tự quay chính thức của Sao Mộc.
Quan sát

Sao Mộc là thiên thể sáng thứ tư trên bầu trời (sau Mặt Trời, Mặt Trăng và Sao Kim); có lúc Sao Hỏa sáng hơn Sao Mộc. Phụ thuộc vào vị trí của Sao Mộc với Trái Đất, cấp sao biểu kiến của nó thay đổi từ −2,9 tại vị trí xung đối giảm xuống −1.6 trong thời gian giao hội với Mặt Trời. Đường kính góc của Sao Mộc do vậy cũng thay đổi từ 50,1 xuống 29,8 giây cung. Những lần xung đối lý thú xuất hiện khi Sao Mộc tiến tới cận điểm quỹ đạo, sự kiện xảy ra chỉ một lần đối với một chu kỳ quỹ đạo. Lần gần đây nhất Sao Mộc ở cận điểm quỹ đạo vào tháng 3 năm 2011, và vị trí xung đối là vào tháng 9 năm 2010.
Trái Đất vượt trước Sao Mộc cứ mỗi 398,9 ngày khi nó quay quanh Mặt Trời, hay chính là chu kỳ giao hội của hai hành tinh. Và như vậy, Sao Mộc hiện lên trên nền trời với chuyển động giật lùi so với các ngôi sao ở xa. Hay trong một thời gian, Sao Mộc đi giật lùi trong bầu trời đêm, thực hiện một chuyển động vòng tròn biểu kiến.
Chu kỳ quỹ đạo xấp xỉ 12 năm của Sao Mộc tương ứng với 12 cung Hoàng Đạo, và về nguồn gốc lịch sử có thể là lý do cho số lượng cung hoàng đạo là 12. Hay mỗi lần Sao Mộc đến vị trí xung đối nó tiến về phía đông khoảng 30°, bằng bề rộng một cung hoàng đạo.
Bởi quỹ đạo Sao Mộc nằm bên ngoài quỹ đạo Trái Đất, góc pha của Sao Mộc khi nhìn từ Trái Đất không bao giờ vượt quá 11,5°. Do vậy, hành tinh luôn luôn hiện ra gần như một đĩa tròn khi nhìn qua kính thiên văn trên mặt đất. Chỉ có những phi vụ tàu không gian bay đến Sao Mộc mới quan sát hình ảnh lưỡi liềm của Sao Mộc.
Vệ tinh tự nhiên

Bài chi tiết: Vệ tinh tự nhiên của Sao Mộc
Xem thêm: Thời gian biểu phát hiện các hành tinh và vệ tinh trong Hệ Mặt Trời
Tính đến tháng 6/2021, Sao Mộc có 80 vệ tinh tự nhiên. Trong số này có 60 vệ tinh có đường kính nhỏ hơn 10 kilômét và chỉ được phát hiện từ 1975. Bốn vệ tinh lớn nhất, gọi là các vệ tinh "Galilei" là Io, Europa, Ganymede và Callisto. Có 5 vệ tinh hiện không quan sát thấy là S/2003 J 2, S/2003 J 4, S/2003 J 10, S/2003 J 12 và S/2011 J 1. Tổng số vệ tinh này được nâng lên con số 79 vào năm 2018, với ít nhất 1 vệ tinh mới có tên Valetudo, theo tên một vị thần trong thần thoại La Mã chuyên về mảng sức khỏe, y học, và vào ngày 30 tháng 6 năm 2021 một nữ sinh viên tên Kai Ly đã phát hiện một mặt trăng nhỏ nữa mang tên EJc0061 (S/2003 J 24), làm nâng tổng số vệ tinh của Sao Mộc lên 80.
Vệ tinh tự nhiên > Các vệ tinh Galilei

Quỹ đạo của Io, Europa, và Ganymede, trong các vệ tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời, tạo thành dạng cộng hưởng quỹ đạo; bốn vòng quỹ đạo Io thì Europa quay được chính xác hai vòng và Ganymede quay được chính xác một vòng. Sự cộng hưởng này là nguyên nhân của hiệu ứng hấp dẫn làm quỹ đạo của ba vệ tinh có dạng hình ellip, do mỗi vệ tinh nhận thêm lực kéo từ các vệ tinh lân cận khi chúng đạt đến điểm cộng hưởng. Lực thủy triều từ Sao Mộc, mặt khác lại làm cho quỹ đạo của chúng trở lên tròn hơn.
Độ lệch tâm quỹ đạo của cũng gây ra sự biến dạng hình thể của các vệ tinh, với lực hấp dẫn của Sao Mộc kéo giãn chúng ra khi chúng đến gần cận điểm quỹ đạo và khi các vệ tinh ở viễn điểm quỹ đạo lực hấp dẫn trở lên yếu đi và các vệ tinh thu lại hình dạng. Sự co giãn trong cấu trúc này gây ra một nội ma sát bên trong vệ tinh và làm nóng vật chất bên trong chúng. Đây chính là nguyên nhân vệ tinh trong cùng Io có sự hoạt động núi lửa mạnh (vệ tinh chịu lực thủy triều mạnh nhất), và xuất hiện những đặc điểm địa chất trẻ trên bề mặt Europa (ám chỉ những hoạt động địa chất tái tạo bề mặt trong thời gian gần đây).
| Tên | Phát âm | Đường kính> km | Đường kính>  % | Khối lượng> kg | Khối lượng>  % | Bán kính quỹ đạo> km | Bán kính quỹ đạo>  % | Chu kỳ quỹ đạo> ngày | Chu kỳ quỹ đạo>  % |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Io | ˈaɪ.oʊ | 3643 | 105 | 8,9×1022 | 120 | 421.700 | 110 | 1,77 | 7 |
| Europa | jʊˈroʊpə | 3122 | 90 | 4,8×1022 | 65 | 671.034 | 175 | 3,55 | 13 |
| Ganymede | ˈɡænimiːd | 5262 | 150 | 14,8×1022 | 200 | 1.070.412 | 280 | 7,15 | 26 |
| Callisto | kəˈlɪstoʊ | 4821 | 140 | 10,8×1022 | 150 | 1.882.709 | 490 | 16,69 | 61 |
Vệ tinh tự nhiên > Phân loại vệ tinh

Trước khi phi vụ Voyager phát hiện ra nhiều vệ tinh, các vệ tinh của Sao Mộc được sắp xếp thành bốn nhóm, dựa trên đặc điểm chung của các tham số quỹ đạo của chúng. Sau đó, rất nhiều vệ tinh nhỏ được phát hiện nằm bên ngoài những vệ tinh này và tạo nên một bức tranh khá phức tạp. Ngày nay các nhà khoa học phân loại ra làm sáu nhóm vệ tinh, mặc dù có thể có những đặc điểm khác nhau nữa.
Nhóm con chính cơ bản là tám vệ tinh trong dạng cầu hoặc gần cầu cùng có quỹ đạo gần tròn và gần nằm trong mặt phẳng xích đạo của Sao Mộc và các nhà khoa học cho rằng chúng hình thành cùng với lịch sử của Sao Mộc. Những vệ tinh còn lại đa phần là những vệ tinh dị hình với quỹ đạo ellip và mặt phẳng quỹ đạo nghiêng nhiều, và có khả năng là chúng bị Sao Mộc bắt giữ từ các tiểu hành tinh hoặc mảnh vỡ của các tiểu hành tinh. Các vệ tinh dị hình được chia vào nhóm các vệ tinh có chung tham số quỹ đạo và do đó có thể có cùng nguồn gốc, có lẽ là vệ tinh lớn hơn hoặc vật thể bị bắt sau đó bị vỡ nát.
| Vệ tinh cầu |
| --- | --- |
Nhóm Amalthea: Nhóm trong gồm bốn vệ tinh nhỏ với đường kính nhỏ hơn 200 km, bán kính quỹ đạo nhỏ hơn 200.000 km, và mặt phẳng quỹ đạo nhỏ hơn một nửa độ.
Vệ tinh Galilei: Bốn vệ tinh lớn nhất do Galileo Galilei và có lẽ Simon Marius phát hiện ra một cách độc lập, bán kính quỹ đạo từ 400.000 đến 2.000.000 km. Mặt phẳng quỹ đạo nghiêng nhỏ hơn nửa độ so với mặt phẳng xích đạo Sao Mộc.
Vệ tinh dị hình
Nhóm Themisto: Nhóm có vệ tinh duy nhất là chính nó, quay trên quỹ đạo bằng một nửa khoảng cách từ nhóm Galilei và nhóm Himalia.
Nhóm Himalia: Một nhóm có nhiều vệ tinh nhỏ bay rất gần nhau với bán kính từ 11.000.000–12.000.000 km tính từ Sao Mộc.
Nhóm Carpo: Một nhóm có duy nhất vệ tinh khác nằm gần biên trong của nhóm Ananke, nó quay cùng chiều quay với Sao Mộc.
Nhóm Ananke: Nhóm có quỹ đạo nghịch hành (quay ngược với chiều tự quay Sao Mộc) này không có biên giới rõ rệt, cách Sao Mộc từ 21.276.000 km với độ nghiêng mặt phẳng quỹ đạo trung bình 149 độ.
Nhóm Carme: Nhóm có quỹ đạo nghịch hành với khoảng cách trung bình đến Sao Mộc 23.404.000 km và độ nghiêng mặt phẳng quỹ đạo 165 độ.
Nhóm Pasiphaë: Nhóm phân tán và mờ nhạt có chuyển động nghịch hành bao gồm tất cả các vệ tinh bên ngoài cùng xa nhất.
Tương tác với Hệ Mặt Trời

Cùng với Mặt Trời, ảnh hưởng hấp dẫn của Sao Mộc tạo nên cấu trúc Hệ Mặt Trời. Quỹ đạo của hầu hết các hành tinh trong Thái Dương hệ nằm gần với mặt phẳng quỹ đạo của Sao Mộc hơn mặt phẳng xích đạo của Mặt Trời (Sao Thủy là hành tinh duy nhất nằm gần nhất với mặt phẳng xích đạo Mặt Trời với quỹ đạo của nó hơi nghiêng), khoảng trống Kirkwood trong vành đai tiểu hành tinh chủ yếu do ảnh hưởng hấp dẫn của Sao Mộc, và hành tinh này cũng hút phần lớn các tiểu hành tinh nhỏ trong giai đoạn các hành tinh vòng trong chịu những trận mưa thiên thạch cuối cùng trong lịch sử hệ Mặt Trời.
Cùng với các vệ tinh của nó, trường hấp dẫn của Sao Mộc điều khiển rất nhiều tiểu hành tinh thuộc vào các điểm Lagrange tiến trước và sau theo Sao Mộc trên quỹ đạo của nó quanh Mặt Trời. Chúng là những tiểu hành tinh Troia, và các nhà thiên văn chia ra làm hai nhóm mang tên "Hy Lạp" và "Troia" theo trong sử thi Iliad. Tiểu hành tinh đầu tiên trong số này, 588 Achilles, do nhà thiên văn học Max Wolf phát hiện năm 1906; và từ đó đến nay có khoảng hai nghìn tiểu hành tinh trong các nhóm được phát hiện. Tiểu hành tinh lớn nhất là 624 Hektor.
Hầu hết các sao chổi chu kỳ ngắn thuộc về họ Sao Mộc — định nghĩa như là các sao chổi có bán trục lớn nhỏ hơn bán kính quỹ đạo của Sao Mộc. Các nhà khoa học cho rằng sao chổi họ Sao Mộc hình thành từ vành đai Kuiper bên ngoài quỹ đạo Sao Hải Vương. Trong những lần tiếp cận gần Sao Mộc quỹ đạo của chúng bị nhiễu loạn và dần dần có chu kỳ quỹ đạo nhỏ hơn và đi vào vùng giữa Mặt Trời và Sao Mộc.
Tương tác với Hệ Mặt Trời > Va chạm

Các nhà thiên văn gọi Sao Mộc là cỗ máy hút bụi của Hệ Mặt Trời, bởi vì lực hấp dẫn mạnh và vị trí của nó gần nhóm bốn hành tinh phía trong. Gần đây hành tinh đã nhận một số vụ va chạm với các sao chổi. Hành tinh khổng lồ này là một lá chắn bảo vệ các hành tinh phía trong khỏi những trận bắn phá của thiên thạch. Những mô phỏng máy tính gần đây lại cho thấy Sao Mộc không làm giảm số lượng sao chổi đi vào phía các hành tinh bên trong, do hấp dẫn của nó gây nhiễu loạn quỹ đạo các sao chổi đi vào trong xấp xỉ bằng số sao chổi hút về phía nó. Vấn đề này vẫn còn gây ra nhiều tranh luận giữa các nhà thiên văn học, khi một số tin rằng Sao Mộc đã hút các sao chổi từ vành đai Kuiper về phía quỹ đạo Trái Đất trong khi một số khác nghĩ rằng hành tinh này có vai trò bảo vệ Trái Đất khỏi những thiên thạch từ đám mây Oort.
Năm 1997, khi xem xét lại những bản vẽ trong lịch sử, người ta nghĩ rằng nhà thiên văn Cassini có thể đã vẽ lại dấu vết của một vụ va chạm năm 1690. Trong cuộc khảo sát cũng có khoảng 8 vết va chạm trong những bản vẽ của người khác mà khả năng thấp là họ đã quan sát được sự kiện va chạm. Một quả cầu lửa cũng đã được ghi lại khi tàu Voyager 1 tiếp cận Sao Mộc tháng 3 năm 1979. Trong thời gian 16 tháng 7 năm 1994, đến 22 tháng 7 năm 1994, trên 20 mảnh vỡ của sao chổi Shoemaker–Levy 9 (SL9, định danh D/1993 F2) va chạm vào bầu khí quyển bán cầu nam của Sao Mộc, và đây là lần đầu tiên các nhà thiên văn có cơ hội quan sát trực tiếp sự kiện va chạm giữa hai vật thể trong Hệ Mặt Trời. Va chạm cũng mang lại thông tin hữu ích về thành phần khí quyển Sao Mộc.
Ngày 17 tháng 9 năm 2009, một nhà thiên văn nghiệp dư đã phát hiện ra vị trí va chạm ở kinh độ xấp xỉ 216 độ trong Hệ II. Va chạm để lại một điểm đen trong khí quyển Sao Mộc, kích thước tương tự như bão Oval BA. Quan sát qua thiết bị hồng ngoại cho thấy một điểm sáng nơi va chạm xảy ra, hay vụ va chạm làm nóng lớp khí quyển bên dưới trong gần vùng cực nam Sao Mộc. Các nhà khoa học ước lượng đường kính của thiên thạch trong vụ va chạm năm 2009 khoảng 200 m đến 500 m.
Một quả cầu lửa khác, nhỏ hơn cũng đã được ghi nhận vào ngày 3 tháng 6 năm 2010, bởi nhà thiên văn nghiệp dư Anthony Wesley người Australia, và sau đó sự kiện này cũng đã được ghi lại trên video của một nhà thiên văn nghiệp dư khác tại Philippines. Quả cầu lửa khác cũng được ghi nhận vào 20 tháng 8 năm 2010, và 10 tháng 9 năm 2012
Nghiên cứu và thám hiểm > Nghiên cứu trước khi có kính thiên văn

Các nhà thiên văn Babylon cổ đại đã quan sát và ghi chép về Sao Mộc từ thế kỷ 7 hoặc 8 trước Công nguyên.
Trong thế kỷ thứ hai mô hình Almagest được nhà thiên văn Hy Lạp cổ đại Claudius Ptolemaeus xây dựng lên mô hình địa tâm hành tinh dựa trên những quan sát về chuyển động tương đối của Sao Mộc so với Trái Đất, khi ông quan sát thấy chu kỳ của nó "quanh" Trái Đất là 4332,38 ngày, hay 11,86 năm.
Năm 499, Aryabhata, nhà thiên văn và toán học cổ đại Ấn Độ, cũng sử dụng mô hình địa tâm và ước lượng chu kỳ của Sao Mộc là 4332,2722 ngày, hay 11,86 năm.
Nghiên cứu và thám hiểm > Quan sát bằng kính thiên văn

Năm 1610, Galileo Galilei sử dụng kính thiên văn do ông tự chế tạo quan sát thấy bốn vệ tinh quay quanh Sao Mộc—Io, Europa, Ganymede và Callisto (mà ngày nay gọi là các vệ tinh Galilei); và được đa số các nhà lịch sử khoa học công nhận là người đầu tiên sử dụng kính thiên văn nhằm quan sát các thiên thể ngoài Trái Đất. Galileo cũng là người đầu tiên phát hiện ra chuyển động thiên thể không phải do cách nhìn Trái Đất là trung tâm của vũ trụ. Đây là một bằng chứng thuyết phục ủng hộ thuyết nhật tâm của Nicolaus Copernicus về chuyển động của các hành tinh; vì những ủng hộ công khai của Galileo cho mô hình Copernicus mà ông bị đưa ra tòa án dị giáo.
Trong thập niên 1660, Cassini sử dụng một loại kính thiên văn mới và ông phát hiện ra những vết và dải nhiều màu sắc trên Sao Mộc và nhận ra hành tinh này phình ra tại xích đạo. Ông cũng thử ước lượng tốc độ tự quay của Sao Mộc. Năm 1690 Cassini nhận ra khí quyển Sao Mộc thể hiện sự quay vi sai.
Vết Đỏ Lớn, cơn bão hình oval đặc trưng trong khí quyển ở bán cầu nam Sao Mộc, có thể đã được quan sát từ năm 1664 bởi Robert Hooke và năm 1665 bởi Giovanni Cassini, mặc dù chưa có văn bản lịch sử cụ thể rõ ràng ghi nhận điều này. Dược sĩ Samuel Heinrich Schwabe đã vẽ chi tiết về Vết Đỏ Lớn vào năm 1831.
Một số người đã công bố không thấy xuất hiện Vết Đỏ Lớn khi quan sát Sao Mộc trong giai đoạn 1665 và 1708 trước khi nó lại hiện ra vào 1878. Năm 1883 người ta nhận thấy nó đang mờ đi cũng như ở đầu thế kỷ 20.
Cả Giovanni Borelli và Cassini đã ghi chép cẩn thận về chuyển động và chu kỳ của các vệ tinh Sao Mộc, cho phép tiên đoán được thời gian mà các vệ tinh sẽ ở trước hay sau hành tinh. Cho đến thập niên 1670, khi Sao Mộc ở vị trí xung đối với Trái Đất ở hai bên Mặt Trời, chu kỳ quay của vệ tinh Io đã dài thêm khoảng 17 phút so với ghi chép từ trước. Ole Rømer đã quan sát thấy điều này và suy luận ra ánh sáng không có vận tốc tức thời (kết luận bị chính Cassini ban đầu phản đối), và ông cũng ước lượng được tốc độ ánh sáng thông qua độ lệch thời gian này.
Năm 1892, Edward Barnard phát hiện ra vệ tinh thứ năm của Sao Mộc bằng kính thiên văn phản xạ 36 inch (910 mm) ở đài quan sát Lick tại California. Vệ tinh này khá nhỏ, và rất khó nhận ra vào thời điểm đó, điều này khiến ông nhanh chóng trở lên nổi tiếng. Vệ tinh sau đó được đặt tên Amalthea. Nó là vệ tinh tự nhiên cuối cùng được phát hiện bằng quan sát trực tiếp qua bước sóng khả kiến. Và khi tàu Voyager 1 bay ngang qua Sao Mộc năm 1979 nó đã phát hiện ra 8 vệ tinh mới.
Năm 1932, Rupert Wildt nhận ra những vạch hấp thụ của amonia và mêtan trong khí quyển Sao Mộc.
Ba cơn bão tồn tại lâu quay ngược chiều kim đồng hồ màu trắng đã được quan sát từ 1938. Trong nhiều thập kỷ chúng vẫn là những đặc điểm rời rạc trên khí quyển Sao Mộc, đôi khi đến gần nhau nhưng chưa hề sáp nhập trước đó. Cuối cùng, hai cơn bão sáp nhập vào năm 1998, và hút cơn bão thứ ba vào năm 2000, và các nhà khoa học hiện nay gọi nó là Oval BA.
Nghiên cứu và thám hiểm > Nghiên cứu bằng kính thiên văn vô tuyến

Bernard Burke và Kenneth Franklin năm 1955 phát hiện ra những chớp nổ của tín hiệu vô tuyến đến từ Sao Mộc ở tần số 22,2 MHz. Chu kỳ của những chớp này trùng với chu kỳ tự quay của hành tinh, và họ nghĩ chúng có thể làm định nghĩa phù hợp cho tốc độ tự quay của Sao Mộc. Những chớp vô tuyến từ hành tinh này phát ra hai loại: chớp kéo dài (hay chớp L) trong khoảng vài giây, và chớp ngắn (hay chớp S) diễn ra chỉ trong thời gian một phần trăm của giây.
Các nhà thiên văn cũng phát hiện ra có ba dạng tín hiệu vô tuyến phát ra từ Sao Mộc.
Chớp vô tuyến đềcamét (với bước sóng khoảng chục mét) thay đổi theo sự quay của Sao Mộc, và bị ảnh hưởng bởi tương tác của vệ tinh Io với từ trường Sao Mộc.
Bức xạ vô tuyến đềximét (bước sóng cỡ vài xentimét) do nhà khoa học Frank Drake và Hein Hvatum quan sát đầu tiên năm 1959. Nguồn gốc của tín hiệu này từ vành đai hình vòng xuyến bao quanh xích đạo Sao Mộc. Tín hiệu này do bức xạ xyclotron phát ra từ electron bị gia tốc trong từ trường hành tinh này.
Bức xạ nhiệt phát ra từ khí quyển Sao Mộc.
Nghiên cứu và thám hiểm > Thám hiểm bằng tàu thăm dò

Bài chi tiết: Thăm dò Sao Mộc
Từ 1973 một số tàu vũ trụ tự động đã đến gần Sao Mộc, nổi bật là tàu thăm dò Pioneer 10, con tàu đầu tiên đến đủ gần hành tinh này và gửi về các bức ảnh cũng như thông tin về hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời. Các chuyến bay đến các hành tinh thường dựa trên ngân sách giảm thiểu năng lượng cần thiết để con tàu bay hiệu quả, hay nhiên liệu mang theo tối ưu để nó đạt được vận tốc tối đa cũng như phục vụ trong quá trình thăm dò, hay delta-v. Khi đi vào quỹ đạo chuyển Hohmann từ Trái Đất đến Sao Mộc bắt đầu từ quỹ đạo thấp đòi hỏi giá trị delta-v bằng 6,3 km/s so với giá trị 9,7 km/s của delta-v cần thiết để đưa vệ tinh vào quỹ đạo thấp quanh Trái Đất. Thật may là nhờ kỹ thuật hỗ trợ hấp dẫn thông qua quá trình bay qua hành tinh có thể làm giảm năng lượng cần thiết để đưa tàu đến Sao Mộc, giảm thiểu chi phí cho những chuyến bay dài năm trong không gian.
Nghiên cứu và thám hiểm > Thám hiểm bằng tàu thăm dò > Phi vụ bay qua

| Tàu không gian | Thời gian   gần nhất | Khoảng cách |
| --- | --- | --- |
| Pioneer 10 | 3 tháng 12 năm 1973 | 130.000 km |
| Pioneer 11 | 4 tháng 12 năm 1974 | 34.000 km |
| Voyager 1 | 5 tháng 3 năm 1979 | 349.000 km |
| Voyager 2 | ngày 9 tháng 7 năm 1979 | 570,000 km |
| Ulysses | 8 tháng 2 năm 1992 | 408.894 km |
| Ulysses | 4 tháng 2 năm 2004 | 120.000.000 km |
| Cassini | 30 tháng 12 năm 2000 | 10.000.000 km |
| New Horizons | 28 tháng 2 năm 2007 | 2.304.535 km |
Từ năm 1973, một vài tàu không gian đã thực hiện bay qua hành tinh và thực hiện một số quan sát Sao Mộc. Phi vụ Pioneer lần đầu tiên chụp được ảnh gần khí quyển Sao Mộc và một số vệ tinh của nó. Các tàu cũng phát hiện ra vành đai bức xạ gần hành tinh với cường độ mạnh hơn so với từng nghĩ, và cả hai đã vượt qua được ảnh hưởng của từ trường Sao Mộc. Dựa vào quỹ đạo của các tàu vũ trụ các nhà khoa học có thể suy ra được khối lượng của hệ Sao Mộc. Nhờ hiện tượng che khuất tín hiệu vô tuyến từ tàu không gian của hành tinh mà người ta có thể tính ra được đường kính cũng như độ dẹt của Sao Mộc.
Sáu năm sau, phi vụ Voyager đã nâng cao khả năng hiểu biết của các nhà khoa học về các vệ tinh Galilei và khám phá ra các vành đai Sao Mộc. Chúng cũng gửi về các bức ảnh cho phép khẳng định Vết Đỏ Lớn quay ngược với (ngược chiều kim đồng hồ) chiều quay của hành tinh. So sánh các bức ảnh người ta cũng thấy Vết Đỏ Lớn cũng thay đổi màu sắc kể từ phi vụ Pioneer, từ màu vàng cam sang màu nâu tối. Một khu vực hình vòng xuyến chứa các ion dọc theo quỹ đạo của vệ tinh Io cũng được phát hiện, các nhà thiên văn cũng quan sát thấy núi lửa đang hoạt động trên bề mặt vệ tinh này. Khi tàu không gian đi ra phía sau hành tinh, nó đã chụp được các ánh chớp tia sét trong khí quyển ở phần bán cầu tối của Sao Mộc.
Phi vụ tiếp theo đến gần Sao Mộc, tàu quan sát Mặt Trời Ulysses, đã bay qua hành tinh (1992) nhằm dựa vào hỗ trợ hấp dẫn để bay theo quỹ đạo cực quanh Mặt Trời với mục đích nghiên cứu vùng cực Mặt Trời. Trong quá trình bay qua con tàu đã thực hiện nghiên cứu từ quyển Sao Mộc. Do Ulysses không mang theo camera, các nhà khoa học đã không thu được ảnh quang học nào. Lần bay qua thứ hai diễn ra năm 2004 ở một khoảng cách rất lớn.
Năm 2000, tàu Cassini, trên hành trình đến Sao Thổ, bay qua Sao Mộc và gửi về một số bức ảnh có độ phân giải tốt nhất đối với hành tinh này từ trước đến nay. Ngày 19 tháng 12 năm 2000, tàu đã chụp ảnh vệ tinh Himalia, nhưng độ phân giải quá thấp để các nhà khoa học nhận ra được chi tiết bề mặt vệ tinh này.
Tàu không gian New Horizons, trên hành trình đến Pluto, đã nhờ sự hỗ trợ hấp dẫn của Sao Mộc. Nó bay đến gần hành tinh nhất vào ngày 28 tháng 2 năm 2007. Camera đã quan sát được plasma phun ra từ các núi lửa trên Io và nghiên cứu chi tiết các vệ tinh Galilei, cũng như thực hiện quan sát từ xa các vệ tinh vòng ngoài Himalia và Elara. Quá trình chụp ảnh hệ Sao Mộc bắt đầu từ 4 tháng 9 năm 2006.
Nghiên cứu và thám hiểm > Thám hiểm bằng tàu thăm dò > Phi vụ Galileo

Tàu Galileo là tàu đầu tiên quay quanh Sao Mộc, khi nó đi vào quỹ đạo quanh hành tinh ngày 7 tháng 12 năm 1995. Nó thăm dò được hơn 7 năm, thực hiện nhiều lần bay quan các vệ tinh Galilei và vệ tinh Amalthea. Con tàu cũng đã chứng kiến và gửi về các bức ảnh chụp sao chổi Shoemaker-Levy 9 khi nó đến gần Sao Mộc năm 1994, và đã cho phép các nhà khoa học có cơ hội thuận lợi để theo dõi sao chổi này. Trong phi vụ mở rộng nhằm thu thập thông tin về hệ Sao Mộc, khả năng thiết kế của nó đã bị giới hạn bởi lỗi bung mở một ăng ten thu phát tín hiệu vô tuyến.
Một thiết bị thăm dò khí quyển cũng tách ra khỏi tàu Galileo tháng 7 năm 1995, và rơi vào khí quyển hành tinh ngày 7 tháng 12. Nó rơi sâu được 150 km qua bầu khí quyển, với thời gian thu thập dữ liệu là 57,6 phút, và đã bị phá nát bởi áp suất khí quyển (lúc bị phá nát áp suất khí quyển bằng 22 lần áp suất khí quyển Trái Đất, với nhiệt độ khí quyển lúc cuối thiết bị đo được 153 °C). Có thể sau đó thiết bị này bị tan chảy và bốc hơi. Tàu Galileo khi kết thúc nhiệm vụ thì các nhà khoa học đã quyết định cho nó rơi vào Sao Mộc vào ngày 21 tháng 9 năm 2003, với vận tốc trên 50 km/s, nhằm tránh bất kỳ một khả năng nào con tàu có thể rơi vào vệ tinh Europa—vệ tinh với giả thuyết có khả năng có sự sống của vi khuẩn trong lòng đại dương giả thuyết của nó.
Nghiên cứu và thám hiểm > Thám hiểm bằng tàu thăm dò > Phi vụ Juno

Tàu Juno phóng lên từ tháng 8 năm 2011, đã đến Sao Mộc vào tháng 4 năm 2016 và dự kiến ​​sẽ hoàn tất 37 vòng quỹ đạo quanh hành tinh trong 20 tháng tới. Kế hoạch của phi vụ Juno nghiên cứu chi tiết về hành tinh này từ quỹ đạo địa cực. Ngày 27 tháng 8 năm 2016, tàu vũ trụ đã hoàn thành chuyến bay đầu tiên đến Sao Mộc và gửi lại những hình ảnh đầu tiên chưa từng có về cực bắc Sao Mộc. Juno sẽ hoàn tất 12 vòng quỹ đạo trước khi kết thúc kế hoạch nhiệm vụ được lập trong ngân sách, kết thúc vào tháng 7 năm 2018. Vào tháng 6 năm đó, NASA đã gia hạn kế hoạch hoạt động của nhiệm vụ đến tháng 7 năm 2021, và vào tháng 1 năm đó phi vụ được kéo dài đến tháng 9 năm 2025 với bốn lần bay ngang qua các vệ tinh: bay qua Ganymede một lần, Europa một lần và Io hai lần.  Khi Juno kết thúc nhiệm vụ, nó sẽ thực hiện hạ cánh đi vào khí quyển Sao Mộc và bắt đầu tan rã. Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ, tàu vũ trụ sẽ tiếp xúc với mức bức xạ cao của từ quyển Sao Mộc, có thể gây hỏng hóc một số thiết bị và có nguy cơ va chạm với các vệ tinh của Sao Mộc trong tương lai.