science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Jupiters Core vs. Earths Core

Na hun vorming, ongeveer 4,6 miljard jaar geleden, ontwikkelden de planeten in ons zonnestelsel een gelaagde structuur waarin de dichtste materialen naar de bodem zonk en de lichtere naar het oppervlak stegen. Hoewel de Aarde en Jupiter heel verschillende planeten zijn, hebben ze allebei hete, zware kernen onder enorme druk. Astronomen geloven dat de kern van Jupiter voornamelijk uit rotsachtig materiaal bestaat, terwijl de aarde van nikkel en ijzer is.

Grootte en massa

De kern van de aarde heeft een buitenlaag van 2.200 km (1.370 mijl) dik en een binnenste zone van 1.250 km (775 mijl) dik. Met een gemiddelde dichtheid van ongeveer 12.000 kg per kubieke meter, weegt de kern 657 miljard triljoen kilogram (724 miljoen triljoen ton). De grootte van de kern van Jupiter is minder nauwkeurig bekend; het wordt verondersteld ongeveer 10 tot 20 keer de grootte van de aarde te zijn, of ongeveer 32.000 km (20.000 mijl) in diameter. De dichtheid van de kern wordt geschat op 25.000 kg per kubieke meter, wat de kern van Jupiter een massa van 137 biljoen biljoen kilogram (151 miljard triljoen ton) zou opleveren.

Samenstelling

De kern van de aarde bestaat grotendeels uit nikkel en ijzer; het buitenste gebied is vloeibaar en het binnenste gedeelte is vast. Het vloeibare buitendeel stroomt rond de binnenkern met de rotatie van de aarde en genereert een magnetisch veld dat het aardoppervlak afschermt van bepaalde soorten zonnestraling. Hoewel de overleden auteur Arthur C. Clarke speculeerde dat de kern van Jupiter een enorme diamant zou kunnen zijn, gevormd door grote druk, geloven de meeste astronomen dat het is gemaakt van zwaar, rotsachtig materiaal dat aanwezig was toen Jupiter voor het eerst werd gevormd. Onmiddellijk omringende Jupiter's relatief kleine binnenste kern is een laag van waterstof 40.000 km (25.000 mijl) dik, geperst in een metalen staat die elektriciteit geleidt. Waterstof werkt alleen als metaal onder de enorme druk die op het centrum van de planeet wordt ondervonden.

Druk op

De druk op de kern van een planeet wordt veroorzaakt door het gewicht van al het materiaal erboven dat onder de zwaartekracht. In de kern van Jupiter wordt de druk geschat op 100 miljoen atmosfeer, of 735.000 ton per vierkante inch. Ter vergelijking: de kern van de aarde onderhoudt een druk van 3 miljoen atmosfeer, of 22.000 ton per vierkante inch. Om dit in perspectief te plaatsen, is de druk op de bodem van de Mariana Trench, het diepste deel van de Stille Oceaan, "slechts" 8 ton per vierkante inch. Bij deze extreem hoge druk neemt de materie vreemde eigenschappen aan; diamant kan bijvoorbeeld een vloeibare metaalachtige substantie worden, die zich verzamelt in gigantische "oceanen" in de grotere planeten.

Temperatuur

In de kern van de aarde bereiken temperaturen 5.000 graden Celsius (9.000 graden Fahrenheit) ). Wetenschappers geloven dat de hitte van de kern uit twee bronnen komt: oude meteoorinvloeden en radioactief verval. Tijdens de formatie van de Aarde had het zonnestelsel meer puin dan nu. Meteoren troffen de planeet op een zeer hoog tempo; veel van deze effecten kwamen overeen met miljoenen waterstofbommen, waardoor de aarde miljoenen jaren lang in een gesmolten toestand achterbleef. Hoewel het oppervlak sindsdien is afgekoeld, zijn de binnenste lagen nog steeds vloeibaar of halfvloeibaar. Radioactief thorium, uranium en andere elementen die nog steeds in de kern aanwezig zijn, blijven grote hoeveelheden warmte genereren, waardoor het centrum van de planeet heet blijft. De kerntemperatuur van Jupiter wordt geschat op ongeveer 20.000 graden Celsius (36.000 graden Fahrenheit). Jupiter lijkt nog steeds te contracteren als onderdeel van het vormingsproces. Terwijl het samentrekt, laat de zwaartekrachtenergie van materiaal dat naar het midden valt warmte vrij, wat bijdraagt ​​aan de hoge temperatuur van de kern.