Innehåll
Efter deras bildning för cirka 4,6 miljarder år sedan utvecklade planeterna i vårt solsystem en skiktad struktur där de tätaste materialen sjönk till botten och de ljusare gick upp till ytan. Även om jorden och Jupiter är mycket olika planeter, har de båda heta, tunga kärnor under enormt tryck. Astronomer tror att Jupiters kärna huvudsakligen består av stenigt material, medan jordens jord består av nickel och järn.
Storlek och massa
Jordens kärna har ett yttre lager 2 200 km (1370 miles) tjockt och en inre zon 1,250 km (775 miles) tjock. Med en genomsnittlig densitet på cirka 12 000 kg per kubikmeter väger kärnan in 657 miljarder biljoner kilogram (724 miljoner biljoner ton). Storleken på Jupiters kärna är mindre noggrant känd; det tros vara cirka 10 till 20 gånger jordens storlek, eller cirka 32 000 km (20 000 mil) i diameter. Kärnans densitet uppskattas till 25 000 kg per kubikmeter, vilket skulle ge Jupiters kärna en massa av 137 biljoner biljoner kilo (151 miljarder biljoner ton).
Sammansättning
Jordens kärna består till stor del av nickel och järn; det yttre området är flytande och den inre delen är fast. Den flytande yttre delen flödar runt den inre kärnan med jordens rotation, vilket genererar ett magnetfält som skyddar planetens yta från vissa typer av solstrålning. Även om den sena författaren Arthur C. Clarke spekulerade i att kärnan i Jupiter kan vara en enorm diamant som bildas av stort tryck, tror de flesta astronomer att den är gjord av tungt, stenigt material när Jupiter först bildades. Omedelbart runt Jupiters relativt lilla inre kärna är ett skikt väte 40 000 km (25 000 mil) tjockt, pressat in i ett metalliskt tillstånd som leder elektricitet. Väte fungerar som en metall endast under de enorma trycket som stött på planetens centrum.
Tryck
Trycket i planetens kärna orsakas av vikten av allt material ovanför det pressar ner under tyngdkraften. I Jupiters kärna uppskattas trycket till 100 miljoner atmosfärer, eller 735 000 ton per kvadratmeter. Som jämförelse upprätthåller jordens kärna ett tryck på 3 miljoner atmosfärer, eller 22 000 ton per kvadrat tum. För att sätta detta i perspektiv är trycket i botten av Mariana Trench, den djupaste delen av Stilla havet, bara 8 ton per kvadratmeter. Vid dessa extremt höga tryck får materien konstiga egenskaper; diamant, till exempel, kan bli ett flytande metalliskt ämne och samlas i gigantiska "hav" inuti de större planeterna.
Temperatur
I jordens kärna når temperaturen 5 000 grader Celsius (9 000 grader Fahrenheit). Forskare tror att kärnans värme kommer från två källor: Forntida meteorpåverkan och radioaktivt förfall. Under jordens bildning hade solsystemet mer skräp än det har gjort nu. Meteorer slog planeten i mycket hög takt; många av dessa effekter motsvarade miljontals vätebomber och lämnade jorden i ett smält tillstånd i miljoner år. Även om ytan sedan har svalnat är de inre skikten fortfarande flytande eller halvvätska. Radioaktivt thorium, uran och andra element som fortfarande finns i kärnan fortsätter att generera stora mängder värme, vilket hjälper till att hålla planetens centrum varm. Jupiters kärntemperatur antas vara cirka 20 000 grader Celsius (36 000 grader Fahrenheit). Jupiter verkar fortfarande vara kontrakterande som en del av sin bildningsprocess. När det dras samman frigör gravitationsenergin från material som faller mot centrum värme, vilket bidrar till kärnans höga temperatur.