Inhoud
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 zakten en de lichtere naar de oppervlakte kwamen. Hoewel de aarde en Jupiter heel verschillende planeten zijn, bezitten ze allebei hete, zware kernen onder enorme druk. Astronomen geloven dat de kern van Jupiter voornamelijk uit rotsachtig materiaal bestaat, terwijl de aarde uit nikkel en ijzer bestaat.
Grootte en massa
De kern van de aarde heeft een buitenlaag van 2.200 km (1.370 mijl) dik en een binnenzone 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 triljoen triljoen kilogram (151 miljard triljoen ton) zou geven.
Samenstelling
De kern van de aarde bestaat grotendeels uit nikkel en ijzer; het buitenste gebied is vloeibaar en het binnenste deel is massief. Het vloeibare buitenste deel stroomt rond de binnenste kern met de rotatie van de aarde, en genereert een magnetisch veld dat het oppervlak van de planeet beschermt tegen bepaalde soorten zonnestraling. Hoewel wijlen 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 gemaakt is van zwaar, rotsachtig materiaal dat aanwezig was toen Jupiter voor het eerst werd gevormd. Direct rond de relatief kleine binnenkern van Jupiter is een laag waterstof van 40.000 km (25.000 mijl) dik, geperst in een metalen toestand die elektriciteit geleidt. Waterstof fungeert alleen als een metaal onder de enorme druk die wordt ondervonden in het centrum van de planeet.
Druk
De druk in de kern van een planeet wordt veroorzaakt door het gewicht van al het materiaal erboven dat door de zwaartekracht naar beneden drukt. 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, de druk op de bodem van de Mariana Trench, het diepste deel van de Stille Oceaan, is slechts 8 ton per vierkante inch. Bij deze extreem hoge drukken krijgt materie vreemde eigenschappen; diamant, bijvoorbeeld, kan 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 warmte van de kern afkomstig is van twee bronnen: oude meteoorinslagen en radioactief verval. Tijdens de vorming van de aarde had het zonnestelsel meer puin dan nu. Meteoren troffen de planeet in een zeer hoog tempo; veel van deze inslagen waren gelijk aan miljoenen waterstofbommen, waardoor de aarde miljoenen jaren in een gesmolten toestand achterbleef. Hoewel het oppervlak sindsdien is afgekoeld, zijn de binnenlagen nog steeds vloeibaar of semi-vloeibaar. Radioactief thorium, uranium en andere elementen die nog in de kern aanwezig zijn, blijven grote hoeveelheden warmte genereren, waardoor het centrum van de planeet warm blijft. De kerntemperatuur van Jupiter wordt verondersteld ongeveer 20.000 graden Celsius (36.000 graden Fahrenheit) te zijn. Jupiter lijkt nog steeds te krimpen als onderdeel van zijn formatieproces. Terwijl het samentrekt, geeft de zwaartekrachtenergie van materiaal dat naar het centrum valt warmte af, wat bijdraagt aan de hoge temperatuur van de kern.