de gasreuzen zijn altijd een mysterie voor ons geweest. Door hun dichte en wervelende wolken, is het onmogelijk om een goede blik in hen te krijgen en hun ware structuur te bepalen. Gezien hun Afstand tot de aarde, is het tijdrovend en duur om ruimtevaartuigen naar hen te sturen, waardoor survey missies weinig en ver tussen. En vanwege hun intense straling en sterke zwaartekracht, moet elke missie die ze probeert te bestuderen, dit zorgvuldig doen.
en toch zijn wetenschappers al tientallen jaren van mening dat deze enorme gasreus een solide kern heeft. Dit is in overeenstemming met onze huidige theorieën over hoe het zonnestelsel en zijn planeten gevormd en gemigreerd naar hun huidige posities. Terwijl de buitenste lagen van Jupiter voornamelijk bestaan uit waterstof en helium, geeft een toename van druk en dichtheid aan dat dichter bij de kern dingen vast worden.
structuur en samenstelling:
Jupiter bestaat voornamelijk uit gasvormige en vloeibare materie, met een grotere dichtheid eronder. De bovenste atmosfeer bestaat uit ongeveer 88-92% waterstof en 8-12% helium per procent volume van gasmoleculen, en ongeveer. 75 massaprocent waterstof en 24 massaprocent helium, waarbij de resterende één procent uit andere elementen bestaat.
_diagram.svg_.png)
de atmosfeer bevat sporen van methaan, waterdamp, ammoniak en verbindingen op basis van silicium, evenals sporen van benzeen en andere koolwaterstoffen. Er zijn ook sporen van koolstof, ethaan, waterstofsulfide, neon, zuurstof, fosfine en zwavel. Kristallen van bevroren ammoniak zijn ook waargenomen in de buitenste laag van de atmosfeer.
het inwendige bevat dichtere materialen, zodat de verdeling ruwweg 71% waterstof, 24% helium en 5% andere massa-elementen bedraagt. Er wordt aangenomen dat Jupiters kern een dichte mix van elementen is – een omringende laag van vloeibaar metallisch waterstof met wat helium, en een buitenste laag van voornamelijk moleculaire waterstof. De kern is ook beschreven als rotsachtig, maar dit blijft ook onbekend.in 1997 werd het bestaan van de kern gesuggereerd door gravitatiemetingen, die een massa van 12 tot 45 keer de massa van de aarde aangeven, of ongeveer 4% -14% van de totale massa van Jupiter. De aanwezigheid van een kern wordt ook ondersteund door modellen van planetaire formatie die aangeven hoe een rotsachtige of ijzige kern nodig zou zijn geweest op een bepaald punt in de geschiedenis van de planeet. Anders zou het niet in staat zijn geweest om al zijn waterstof en helium uit de protosolaire nevel te verzamelen – althans in theorie.
Het is echter mogelijk dat deze kern sindsdien is gekrompen als gevolg van convectiestromen van hete, vloeibare, metallische waterstof die zich met de gesmolten kern vermengt. Deze kern kan nu zelfs afwezig zijn, maar een gedetailleerde analyse is nodig voordat dit kan worden bevestigd. De Juno-missie, die in augustus 2011 van start is gegaan (zie hieronder), zal naar verwachting enig inzicht verschaffen in deze vragen en daarmee vooruitgang boeken op het gebied van het kernprobleem.
vorming en migratie:
onze huidige theorieën over de vorming van het zonnestelsel beweren dat de planeten gevormd ongeveer 4.5 miljard jaar geleden uit een Zonnenevel (dwz Nevelhypothese). In overeenstemming met deze theorie, Jupiter wordt verondersteld te zijn ontstaan als gevolg van de zwaartekracht trekken wervelende wolken van gas en stof samen.
Jupiter verwierf het grootste deel van zijn massa uit materiaal dat overbleef van de vorming van de zon, en eindigde met meer dan twee keer de massa van de andere planeten samen. In feite is verondersteld dat Jupiter meer massa had opgebouwd, het zou een tweede ster zijn geworden. Dit is gebaseerd op het feit dat de samenstelling is vergelijkbaar met die van de zon – voornamelijk gemaakt van waterstof.
daarnaast geven de huidige modellen van de vorming van het zonnestelsel ook aan dat Jupiter verder van zijn huidige positie is gevormd. In wat bekend staat als de Grand Tack-hypothese, migreerde Jupiter naar de zon en vestigde zich ongeveer 4 miljard jaar geleden in zijn huidige positie. Deze migratie zou kunnen hebben geleid tot de vernietiging van de vroegere planeten in ons zonnestelsel – waaronder mogelijk superaarde dichter bij de zon.
exploratie:hoewel het niet de eerste robot was die Jupiter bezocht, of de eerste die het vanuit een baan om de aarde bestudeerde (dit werd gedaan door de Galileo-sonde tussen 1995 en 2003), was de Juno-missie ontworpen om de diepere mysteries van de Joviaanse reus te onderzoeken. Deze omvatten Jupiter ‘ s interieur, atmosfeer, magnetosfeer, gravitatieveld, en de geschiedenis van de vorming van de planeet.de missie werd gelanceerd in augustus 2011 en bereikte een baan rond Jupiter op 4 juli 2016. De sonde kwam in zijn elliptische baan na het voltooien van een 35 minuten durende lancering van de hoofdmotor, bekend als Jupiter Orbital Insertion (of JOI). Toen de sonde Jupiter van boven de Noordpool naderde, kreeg hij zicht op het Joviaanse stelsel, waarvan hij een laatste foto nam voordat hij aan JOI begon.sinds die tijd voert het Juno – ruimtevaartuig perijove – manoeuvres uit-waarbij het tussen het noordelijke poolgebied en het zuidelijke poolgebied passeert-met een periode van ongeveer 53 dagen. Het heeft 5 perijoves voltooid sinds het in juni 2016 aankwam, en het is gepland om een totaal van 12 vóór februari 2018 uit te voeren. Op dit moment zal de sonde, tenzij de missie wordt uitgebreid, de baan verlaten en verbranden in Jupiters buitenste atmosfeer.
terwijl het zijn resterende passes maakt, zal Juno meer informatie verzamelen over Jupiters zwaartekracht, magnetische velden, atmosfeer en samenstelling. Hopelijk zal deze informatie ons veel leren over hoe de interactie tussen Jupiter ‘ s interieur, zijn atmosfeer en zijn magnetosfeer de evolutie van de planeet drijft. En natuurlijk is het de bedoeling om overtuigende gegevens te verschaffen over de inwendige structuur van de planeet.
heeft Jupiter een vaste kern? Het korte antwoord is dat we het nog niet weten. In werkelijkheid zou het heel goed een stevige kern kunnen hebben die bestaat uit ijzer en kwarts, die is omgeven door een dikke laag metallische waterstof. Het is ook mogelijk dat de interactie tussen deze metalen waterstof en de vaste kern ervoor zorgde dat de planeet het enige tijd geleden verloor.
Op dit moment kunnen we alleen maar hopen dat lopende onderzoeken en missies meer bewijs zullen opleveren. Deze zullen ons niet alleen helpen om ons begrip van Jupiter ‘ s interne structuur en zijn vorming te verfijnen, maar ook om ons begrip van de geschiedenis van het zonnestelsel te verfijnen en hoe het is ontstaan.
we hebben veel artikelen geschreven over Jupiter voor het universum van vandaag. Hier tien interessante feiten over Jupiter, hoe groot is Jupiter? Hoe lang duurt het om Jupiter te bereiken? Hoe is het weer op Jupiter? Hoe ver is Jupiter van de zon? en de baan van Jupiter. Hoe lang is een jaar op Jupiter?
Als u meer informatie wilt over Jupiter, bekijk dan Hubblesite ’s nieuwsberichten over Jupiter, en hier is een link naar NASA’ s Solar System Exploration Guide to Jupiter.
we hebben ook een aflevering opgenomen van Astronomy Cast over Jupiter. Luister, aflevering 56: Jupiter.