SDR-Leeuwarden

TERUG HOME

Jupiter samenstelling

jup16
jupvraag

Er zijn veel speculaties over Jupiters kern maar het is onwaarschijnlijk dat de kern een vaste vorm heeft vanwege de hoge druk en temperatuur in het binnenste van de planeet. Eerste metingen gaven aan dat er mogelijk een min of meer vaste kern is maar ook de resultaten van deze metingen zijn niet zeker, nieuwe metingen van de ruimtesonde Juno zouden meer moeten vertellen over de kern van de planeet. Het is gebleken dat de kern een diameter heeft van ongeveer 14.000 km en een temperatuur heeft van 25.000 K. De kern heeft een massa tussen de 4 en 14% van de totale massa van de planeet. Waaruit de kern precies bestaat is vooralsnog speculatief maar algemeen word aangenomen dat hij bestaat uit ijzer en steen (silicaten).

Om de kern heen bevindt zich een dikke laag van metallisch waterstof (90%) en helium (10%), deze laag is ongeveer 40.000 km dik. Door een relatief dunne overgangs laag wordt deze laag gescheiden van de buitenste laag die bestaat uit vloeibaar moleculair waterstof met een dikte van 20.000 km. Daarboven een dunne laag met hoofdzakelijk waterstofgas en daarboven het wolkendek met behalve waterstof en helium ook concentraties van methaan, ethaan, zwavel, ammonia en koolstofdioxide. Naar binnen toe nemen de temperatuur en druk toe.

Normaal absorberen planeten licht van de zon en stralen evenveel energie weer uit de ruimte in in de vorm van warmte.
Jupiter straalt meer warmte uit dan het van de Zon krijgt. De hoeveelheid warmte die geproduceerd wordt binnen in de planeet is ongeveer even groot als de hoeveelheid zonlicht die het krijgt. Doordat Jupiter aan het oppervlak afkoelt neemt de temperatuur en daardoor ook de druk in de hele gasbol af. Hierdoor word Jupiter kleiner en daarbij komt energie vrij in de vorm van warmte. Door dit proces krimpt de planeet ongeveer 2 cm per jaar. Toen Jupiter ontstond, was hij veel warmer en had hij ongeveer tweemaal de huidige diameter. Dit proces word het Kelvin-Helmholtzmechanisme genoemd.
Jupiter wordt wel eens een mislukte ster genoemd. Maar deze planeet is te klein voor een bruine dwerg, die minimaal 13 maal de massa van Jupiter zou moeten hebben. Als de massa 100 maal zo groot was geweest als nu het geval is, zou er kernfusie plaats hebben kunnen vinden waarbij waterstof en helium worden omgezet in energie en zou Jupiter samen met de zon een dubbelster geweest zijn.

Hieronder een aantal meest voorkomende stoffen op Jupiter.
hydrogen (H2) 86.4
helium (He) 13.56 helium-4 0.81
water (H2O) > 0.026 oxygen > 0.82
methane (CH4) 0.21 carbon 2.9 ± 0.5
ammonia (NH3) 0.07 nitrogen 3.6 ± 0.5
hydrogen sulfide (H2S) 0.007 sulfur 2.5 ± 0.2
hydrogen deuteride (HD) 0.004 deuterium no deuterium on Sun
neon (Ne) 0.002 neon-20 0.10 ± 0.01
argon (Ar) 0.002 argon-36 2.5 ± 0.5
krypton (Kr) 6 × 10-8 krypton-84 2.7 ± 0.5
xenon (Xe) 6 × 10-9 xenon-132 2.6 ± 0.5
Nonequilibrium species
phosphine (PH3) 5 × 10-5 phosphorus 0.8
germane (GeH4) 6 × 10-8 germanium 0.05
arsine (AsH3) 2 × 10-8 arsenic 0.5
carbon monoxide (CO) 1 × 10-7
carbon dioxide (CO2) detected in stratosphere
ethane (C2H6) 1-4 × 10-4 (stratosphere)
acetylene (C2H2) 3-9 × 10-6 (stratosphere)
ethylene (C2H4) 6 × 10-7 (north polar region)
benzene (C6H6) 2 × 10-7 (north polar region)
propyne (C3H4) 2 × 10-7 (north polar region)
Detected species not yet quantified
methyl radical (CH3) (polar regions)
propane (C3H8)
diacetylene (C4H2) (polar regions)