Jowisz, piąta planeta od Słońca, jest pierwszą z czterech gazowych planet-olbrzymów. Ma największe rozmiary i masę wśród planet Układu Słonecznego: jego objętość jest 1300 razy większa od objętości Ziemi, a masa przewyższa dwuipółkrotnie łączną masę pozostałych planet. Chmury Jowisza składają się głównie z wodoru i helu. Wnętrze planety zaczyna się na głębokości 1000 km, gdzie wodór przechodzi w stan ciekły. Jeszcze głębiej tworzy się wodór metaliczny. W centrum Jowisza znajduje się jądro o temperaturze około 35 000 oC. Jowisz ma największą średnicę i największą masę wśród planet Układu Słonecznego. Ziemia zmieściłaby się w jego średnicy 11 razy. Rotuje on szybciej niż którakolwiek inna planeta; jego okres obrotu wynosi mniej niż połowa okresu obrotu Ziemi. Jowisz rotuje bardzo szybko, dokonując obrotu wokół osi w czasie poniżej 10 godzin. Wskutek tak szybkiej rotacji chmury w górnych warstwach atmosfery układają się w pasma, zwane pasami i strefami, biegnące równolegle do równika. Zaburzenia atmosferyczne, widoczne w postaci plam rozmaitych kształtów, mogą utrzymywać się miesiącami i latami. Wielką Czerwoną Plamę zaobserwowano po raz pierwszy ponad 300 lat temu. Wielka Czerwona Plama to olbrzymi antycyklon w górnych warstwach chmur na Jowiszu. Jej średnica ulega ciągłym zmianom, osiągając niekiedy trzykrotną średnicę Ziemi. Czerwono-różowe zabarwienie plamy pochodzi prawdopodobnie od fosforu, zassanego przez ten potężny wir z dolnych warstw atmosfery. Plama góruje nad otoczeniem i posiada niższą od niego temperaturę. W ciągu 12 dni ziemskich dokonuje jednego obrotu w kierunku odwrotnym do ruchu wskazówek zegara. W 1979 roku sonda Voyager I odkryła system pyłowych pierścieni Jowisza. Składa się on z trzech głównych struktur: toroidalnego halo o szerokości 22 800 km, jasnego pierścienia głównego o szerokości zaledwie 6400 km oraz pierścienia pajęczego, o najniższej gęstości i najszerszego - 85 000 km. 16 księżyców Jowisza dzieli się na 4 grupy po 4 księżyce. Pierwsza grupa krąży w odległości 130 000 km od powierzchni planety; druga - około 200 000 km za nią. Trzecia zaczyna się w odległości 9 milionów kilometrów, a czwarta mniej więcej o tyle samo dalej. Księżyce wszystkich grup, z wyjątkiem czwartej, krążą wokół Jowisza w kierunku zgodnym z jego obrotem. Wszystkie księżyce są niewielkie, z wyjątkiem drugiej grupy - księżyców galileuszowych, zbliżonych rozmiarami do naszego Księżyca. Analiza danych, które przekazała sonda Galileo, prowadzi do wniosku, że powierzchnię największego z księżyców - Ganimedesa pokrywa warstwa lodu kilkusetkilometrowej grubości. Europę z kolei otacza bardzo rzadka atmosfera, zawierająca tlen. Io nadal wykazuje niezwykłą aktywność wulkaniczną, natomiast Kallisto posiada pole magnetyczne podobne do ziemskiego. Masa Jowisza jest 318 razy większa niż masa Ziemi, a zarazem równa się 1/1047 masy Słońca. Szybki obrót planety (Jowisz obraca się najszybciej ze wszystkich planet) powoduje widoczne spłaszczenie jej tarczy. Średnica równikowa Jowisza, 142 296 km, jest o 8396 km dłuższa niż jego średnica biegunowa. Jowisz, a ściślej biorąc obserwowane przez nas górne warstwy jego atmosfery, nie obracają się we wszystkich rejonach z tą samą prędkością. Pas równikowy planety, o szerokości 15000 - 20000 km, potrzebuje na jeden obrót 9h50m, natomiast obszary w pobliżu biegunów dokonują pełnego obrotu w ciągu 9h56m. Oś obrotu planety jest skierowana niemal prostopadle do płaszczyzny jej orbity. Średnia gęstość Jowisza jest bardzo mała i wynosi tylko 1,33 g/cm3. Jowisz, podobnie jak Słońce, składa się głównie z wodoru i helu, w stosunku mniej więcej 5:1. Planeta wypromieniowuje w otaczającą przestrzeń 1,8 razy więcej ciepła, niż otrzymuje go ze Słońca. Produkcja ciepła związana jest z powolnym grawitacyjnym kurczeniem się Jowisza. Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni Jowisza sięga wartości 24,99 m/s2. Prędkość ucieczki wynosi 59,63 km/s. Jowisz obiega Słońce po zbliżonej do okręgu elipsie o mimośrodzie 0,0485 w ciągu 11,86 roku. Na tle gwiazd Jowisz przesuwa się na niebie w przybliżeniu o 1/10 stopnia na dobę. Na przejście wszystkich gwiazdozbiorów Zodiaku, Jowisz potrzebuje 12 lat. Orbita planety leży niemal w płaszczyźnie ekliptyki, odchylając się od niej tylko o 1,3°. W opozycji Jowisz znajduje się w odległości 600 x 106 km, w koniunkcji 950 x 106 km. Wraz ze zmianą odległości zmienia się jego średnica kątowa na niebie od 32" do 52", a także jasność od - 1,6m do - 2,5m. Jowisz nawet w najmniejszym blasku jest jaśniejszy od Syriusza. Już w niewielkiej lunetce Jowisz stanowi bardzo interesujący obiekt obserwacji. Przy 50-krotnym powiększeniu widzimy na nim szczegóły, jak gdybyśmy patrzyli na Księżyc gołym okiem. Planeta wygląda, jakby była otoczona na przemian ciemniejszymi i jaśniejszymi pasami, równoległymi do równika. Duże wrażenie sprawia czerwona plama, po raz pierwszy obserwowana w 1665 roku przez astronoma francuskiego, pochodzenia włoskiego, G. D. Cassiniego. Wspomniana plama ma kształt owalny, rozmiary 40 000 x 13 000 km i wolno dokonuje obiegu wokół planety. Jej wygląd z biegiem czasu nieznacznie się zmienia. Znajdujące się w pobliżu chmury omijają plamę, nie wnikając do niej. Czerwone zabarwienie plamy jest prawdopodobnie związane z koncentracją fosforu w tej części atmosfery. Samą atmosferę Jowisza tworzy warstwa chmur o grubości 4000 km. Na jej wierzchu znajduje się wodór i hel o temperaturze ciekłego powietrza, w przybliżeniu - 140°C. Wodór i hel nie mogą uciec z powierzchni Jowisza tak, jak to miało miejsce na przykład w n aszej atmosferze, gdyż ruch cieplny cząsteczek wodoru i atomów helu jest znacznie wolniejszy niż prędkość ucieczki z powierzchni planety. Niższe warstwy chmur zawierają około 1% domieszek cząsteczek metanu, amoniaku, zdeuterowanego metanu, acetylenu, etylenu, gazowego fosforowodoru, dwutlenku krzemu i wody. Związki te zabarwiają atmosferę planety na kolor ciemnożółty, czerwono pomarańczowy i brązowy. Na głębokości 180 km pod powierzchnią chmur temperatura wynosi 430°C, a ciśnienie 10 MPa. Naszą wiedzę o atmosferze Jowisza znacznie poszerzyły zdjęcia i informacje przekazane z sond kosmicznych Pioneer 10 i 11 (1973, 1974) oraz Voyager 1 i 2 (1979). Prędkość wiatru w górnych warstwach tej atmosfery wynosi 3,9 - 6,7 km/s. Na falach radiowych są rejestrowane impulsy, które najprawdopodobniej pochodzą od błysków w atmosferze. Zjonizowane cząstki w atmosferze planety tworzą warstwę jonosfery o grubości około 3000 km. Na dnie wodorowego oceanu Jowisza, na głębokości w przybliżeniu 40 000 km pod chmurami, ciśnienie o siąga wartość 700 000 MPa. W takich warunkach wodór nabiera własności metalu. Nie znamy budowy i rozmiarów stałej części planety. Jądro Jowisza jest najprawdopodobniej zbudowane z zestalonego wodoru. Nie wyklucza się jednak, że jądro może być skaliste, zbudowane z żelaza i krzemianów, otoczonych wodą. Jego średnica nie przekracza 40 000 km. Gęstość jądra wynosi 11 g/cm3, ciśnienie 8,5 x 106 MPa, a temperatura 30 000 K. Przyjmuje się, że jądro stanowi 30% masy całej planety. Wokół Jowisza rozciąga się silne pole magnetyczne o natężeniu sięgającym miejscami aż 800 A/m. Z 17 księżyców Jowisza najbardziej interesujące są dla nas cztery największe: Io, Europa, Ganimedes i Kalisto, które dostrzegł w swojej lunetce już Galileusz. Do ich obserwacji wystarczy nam dobra lornetka albo lunetka o średnicy obiektywu 6 cm. Te tzw. galileuszowe księżyce szybko zmieniają swoje położenie względem Jowisza. Co noc można obserwować interesujące zjawiska: zaćmienia księżyca, zakrycia księżyca, przejścia księżyca przed tarczą Jowisza, wraz z rzucającą się w oczy czarną plamą - cieniem księżyca, oraz przejścia cienia księżyca przez tarczę Jowisza. Kiedy te zjawiska zachodzą, możemy dowiedzieć się z kalendarzyka astronomicznego zamieszczanego w czasopiśmie "Urania" lub z rocznika astronomicznego. Z obserwacji zaćmień księżyca Io udało się w 1676 roku astronomowi duńskiemu, Olafowi Romerowi po raz pierwszy wyznaczyć prędkość światła. Zwrócił on uwagę, że zaćmienia nie następują dokładnie w momencie wyliczonym z ruchu księżyca, lecz wyraźnie później. Światło przecież potrzebuje na pokonanie minima lnej odległości między Jowiszem i Ziemią 32 min, a na pokonanie maksymalnej odległości między tymi ciałami niebieskimi aż 53 min. Aż do odkrycia 16. Księżyca Jowisza w roku 1979 najbliżej tej planety, w odległości 181 400 km, obiegał księżyc o nazwie Amalthea. Jej średnica wynosi 420 km, a największa jasność, w opozycji Jowisza, nie przewyższa 13m. Io, piąty najbliższy księżyc planety, ma rozmiary nieco większe niż Księżyc ziemski. Jego skalna powierzchnia, ze śladami kraterów, jest częściowo pokryta warstwą osadu solnego, co sprawia, że albedo, czyli zdolność odbicia światła, jest na Io bardzo duże i wynosi 0,54. Księżyc ten zdołał utrzymać atmosferę z warstwą jonosfery. Co więcej, satelitę otacza rozległy obłok sodowy, sięgający aż do odległości 200000 km. Księżyc Europa, podobnie jak Io, ma skalną powierzchnię, ale pod względem rozmiarów jest nieco mniejszy od naszego Księżyca. Ganimedes, trzeci z kolei galileuszowy księżyc Jowisza, pod względem rozmiarów (średnica - 5270 km) przewyższa Merkure go. Jest największym księżycem Jowisza, a zarazem największym księżycem w Układzie Słonecznym. Niska średnia gęstość Ganimedesa, 1,94 g/cm3, świadczy o jądrze krzemianowym, otoczonym wodą i warstwą lodu. Atmosfera Ganimedesa składa się głównie z amoniaku i metanu. Czwarty z galileuszowych księżyców, Kallisto, jest znacznie większy niż nasz Księżyc, jego niewielkie krzemianowe jądro otacza woda i lód. Wśród dużych księżyców Jowisza ma najniższą gęstość, zaledwie 1,63 g/cm3. Informacje o powierzchni i składzie atmosfer księżyców galileuszowych do niedawna opieraliśmy tylko na radarowych obserwacjach prowadzonych z Ziemi. W ostatnim okresie dane te zostały uzupełnione informacjami przekazanymi ze statków kosmicznych Pioneer 10 i 11 oraz Voyager 1 i 2. Cztery galileuszowe księżyce obiegają Jowisza po kołowych orbitach w płaszczyźnie równika planety i mają rotację związaną. Natomiast księżyce: Pasiphae (8), Siriope (9), Carme (11) i Ananke (12) są prawdopodobnie przechwyconymi niegdyś planet oidami. Wokół Jowisza poruszają się one ruchem wstecznym, przeciwnym niż Ziemia wokół Słońca. Od Jowisza dzieli je odległość większa niż 290 promieni planety i dlatego ich ruch jest znacznie zakłócony przez Słońce. Księżyce te poruszają się po torach mających kształt nie zamkniętych krzywych. W 1975 roku Charles Kowal odkrył czternasty księżyc Jowisza. Księżyc ten jednak umknął obserwacjom szybciej, niż zdołano definitywnie potwierdzić jego istnienie. W 1979 roku Voyager 1 dopomógł w odkryciu pięciu dalszych księżyców Jowisza.