• Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

Jupiter

Oprindelige forfattere ASmi og KLRa Seneste forfatter Redaktionen

Jupiter. Skematisk oversigt over Jupiters indre; af hensyn til overskueligheden er atmosfærens tykkelse overdrevet på tegningen. Kernens størrelse er behæftet med stor usikkerhed.

Jupiter. Skematisk oversigt over Jupiters indre; af hensyn til overskueligheden er atmosfærens tykkelse overdrevet på tegningen. Kernens størrelse er behæftet med stor usikkerhed.

Jupiter, Solsystemets største planet, den femte regnet fra Solen; kendt siden oldtiden. Set fra Jorden er Jupiter den lysstærkeste planet efter Venus. Ligesom de andre jovianske planeter har den en sammensætning meget lig den oprindelige sammensætning af Solsystemet og Solens nuværende sammensætning. En stor del af vor viden om Jupiter stammer fra rumsonderne Pioneer, Voyager og Galileo.

Opbygning

Jupiter indeholder ca. 90% brint og 10% helium og er helt dækket af skyer. I den observerbare dybde i atmosfæren, svarende til et tryk på 1 atm, findes molekylær brint ved en temperatur på 165 K (−108°C). Herunder stiger trykket hurtigt, og ved et tryk på 100.000 atm begynder gassen at opføre sig som en væske. Denne overgang sker gradvis med dybden, og Jupiter har således ikke en egentlig velafgrænset overflade.

Egenskaber
middelafstand til Solen5,2028 au
omløbstid11,8623 år
banens hældning1,308°
banens excentricitet0,0483
rotationsperiode (skydække)9,841 h
rotationsperiode (indre)9,925 h
antal måner63
aksehældning3,12°
radius ved ækvator71.492 km
fladtrykthed0,0649
masse1,9·1027 kg
middeldensitet1,33 g/cm3
tyngdeacceleration ved ækvator22,88 m/s2
undvigelseshastighed ved ækvator59,6 km/s
magnetisk moment1,5·1027 Am2
magnetisk feltstyrke ved overfladen0,3-1,4 mT
magnetisk aksehældning (i forhold til rotationsaksen)10,8°

I en dybde af 20.000 km under skydækket er trykket oppe på 4 mio. atm, og temperaturen ca. 10.000 K. Ved dette tryk overgår brinten til en helt ioniseret, elektrisk ledende tilstandsform kaldet metallisk brint, der minder om flydende metal. Helium er på intet sted ioniseret i Jupiters indre og er formentlig ikke blandbart med metallisk brint. Man forventer derfor, at helium regner ud af zonen med metallisk brint og danner et heliumhav i bunden af den metalliske brintzone; også her er det tvivlsomt, om der findes en egentlig væskeoverflade. Massefylden i området med metallisk brint varierer fra 1 til 4 g/cm3. Nederst i Jupiters indre findes en kerne af sten, jern-nikkel-metal og is på størrelse med Jorden, men med en langt større masse. Massefylden af kernen er formodentlig 10-20 g/cm3, mens temperaturen er ca. 20.000 K. Temperaturen er ikke høj nok til, at fusion kan finde sted. For Jupiters dannelse, se Solsystemet.

Annonce

Atmosfære og magnetfelt

På billeder af Jupiter ser man en tydelig opdeling i zonale strømningsmønstre. Disse mønstre skyldes massestrømme dybere i Jupiters indre. Strømningshastighederne er størst ved ækvator, og Jupiter udviser således differentiel rotation. Man har målt vindhastigheder i Jupiters ækvatoriale egne på op til 100 m/s. Den rødlige farve i de dybere lag af skydækket skyldes formodentlig svovlforbindelser dannet ud fra H2S og NH3.

Jupiter. Et nærbillede af Den Store Røde Plet, der er en hvirvelstorm på størrelse med Jorden. Omkring pletten er strømningsmønstret stærkt turbulent. Billedet er taget den 6.7.1979 af Voyager 2 fra en afstand af 2,6 mio. km.

Jupiter. Et nærbillede af Den Store Røde Plet, der er en hvirvelstorm på størrelse med Jorden. Omkring pletten er strømningsmønstret stærkt turbulent. Billedet er taget den 6.7.1979 af Voyager 2 fra en afstand af 2,6 mio. km.

En meget karakteristisk struktur på Jupiter er Den Store Røde Plet, der er på størrelse med Jorden, og som sandsynligvis har eksisteret i over 300 år. Bevægelsen i pletten er anticyklonisk, og den udgør derfor et højtryksområde. Den Store Røde Plet er et meget interessant fænomen, fordi cykloner almindeligvis forsvinder på dage eller uger og ikke kan forventes at leve flere hundrede år. En vedvarende energikilde må derfor være til stede i Jupiters indre under Den Store Røde Plet, samtidig med at cyklonen trækker energi fra det zonale strømningsmønster.

Set over alle bølgelængder udsender Jupiter en smule mere stråling, end den modtager fra Solen og rummet. Nettoudstrålingen skyldes energi, der frigøres ved omlejringsprocesser i Jupiters indre. Det betyder, at Jupiter til stadighed afkøles.

Jupiter har et stærkt magnetfelt, der omgiver planeten med en magnetosfære meget lig forholdene på Jorden. En væsentlig forskel er dog, at mange af Jupiters måner befinder sig inden for magnetosfæren. Magnetfeltet skyldes formodentlig konvektion i den metalliske brint.

Ringe og måner

Jupiter fotograferet af rumsonden Voyager 1 den 1.2.1979 i en afstand af 32,7 mio. km. De zonale strømningsmønstre (bånd) og Den Store Røde Plet ses tydeligt. Månen th. for Jupiter er Io.

Jupiter fotograferet af rumsonden Voyager 1 den 1.2.1979 i en afstand af 32,7 mio. km. De zonale strømningsmønstre (bånd) og Den Store Røde Plet ses tydeligt. Månen th. for Jupiter er Io.

Jupiters ringsystem blev opdaget af Voyager 1 i 1979. Jupiters hovedring ligger 50.000 km over skydækket ved ækvator, er 6400 km bred og relativt tyk, ca. 30 km. Inden for hovedringen findes halo-ringen, som består af uhyre findelt materiale spredt over en tykkelse på næsten 20.000 km. Uden for hovedringen findes slør-ringen, der strækker sig ud til 850.000 km fra ækvator. Partiklerne i ringene er meget små sammenlignet med partiklerne i Saturns ringe, helt ned til nogle få μm. Så små partikler kan højst overleve i ringen ca. 1000 år pga. Poynting-Robertson-effekten, der bevirker, at små partikler spirallerer ind mod planeten. Derfor må Jupiters ringe hele tiden tilføres nye partikler, der sandsynligvis stammer fra mikrometeorit-bombardementer af Jupiters indre måner.

Jupiter har 63 måner, der som et minisolsystem følger baner, som opfylder Titius-Bodes lov. Der opdages hele tiden nye, små måner om Jupiter: Af de 63 blev 21 således opdaget 2003. Månerne kan inddeles i fire grupper. Den inderste gruppe, Metis, Adrastea, Amalthea og Thebe, er dækket af et rødt lag af svovlforbindelser, der formodentlig stammer fra vulkanerne på Io. Dernæst følger de fire store galileiske måner (opdaget 1610 af Galilei) Io, Europa, Ganymedes og Callisto. Disse otte inderste måner bevæger sig alle tæt ved Jupiters ækvatorplan (inklination ca. 0°). Dernæst følger Leda, Himalia, Lysithea og Elara, som er væsentlig mindre, og som alle har en langt større inklination (ca. 28°). Endelig befinder den sidste gruppe, Anake, Carme, Pasiphae og Sinope, sig i retrograde baner omkring Jupiter. Disse måner er asteroider, som er dannet andetsteds i Solsystemet og først sent i Solsystemets historie indfanget af Jupiters tyngdefelt. Alle månerne er opkaldt efter græske mytologiske figurer med forbindelse til Zeus (Jupiter). Syv måner blev opdaget 1999-2001; de er alle små måner (ca. 1,5-5 km i diameter), der følger såkaldt irregulære baner, dvs. elliptiske baner langt fra Jupiter og med stor hældning i forhold til Jupiters ækvator. Hovedparten har retrograd bevægelse, og alle månerne er formentlig indfangede asteroider.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Anders Smith, Kaare Lund Rasmussen: Jupiter i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 21. marts 2017 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=102481