Was ist der Kern von Jupiter?

Jupiter ist der fünfte Planet der Sonne und der massereichste, was knapp 320 Erden entspricht. Der Teil des Planeten, den wir sehen können - die Wolkendecken - besteht aus 90% Wasserstoff und 10% Helium. Als Gasriese ähnelt Jupiters Zusammensetzung eher der Zusammensetzung der Sterne und des Universums im Allgemeinen, im Gegensatz zu felsigen Planeten wie der Erde, die hauptsächlich aus schweren Elementen wie Sauerstoff, Silizium, Nickel und Eisen bestehen.

Jupiters Inneres ist der massereichste Planet und steht unter hohem Druck, wodurch es sehr heiß wird. Das Innere der Jupiter besteht zu etwa 71 Masse-% aus Wasserstoff, 24 Masse-% aus Helium und 5 Masse-% aus anderen Elementen. Es wird angenommen, dass der Kern des Jupiter hauptsächlich Eisen ist, das schwerste Element, das in erheblichen Mengen im Sonnensystem vorkommt.

Wenn Sie ausgehend von der oberen Atmosphäre zum Kern des Jupiter reisen, ist eine der ersten Beobachtungen, die Sie machen könnten, dass der Heliumgehalt mit der Tiefe zunimmt. Ungefähr 1.000 km (621 mi) wird der Wasserstoff, der den größten Teil der Jupiter-Atmosphäre ausmacht, langsam immer dichter und erreicht schließlich eine flüssige Phase. Die Grenze zwischen gasförmigem und flüssigem Wasserstoff in der Jupiteratmosphäre wird als allmählich angesehen.

Noch tiefer wird der flüssige Wasserstoff so stark komprimiert, dass er leitende Eigenschaften annimmt und in eine Phase eintritt, die als metallischer Wasserstoff bekannt ist. Der Kern von Jupiter ist von einer Schicht metallischen Wasserstoffs umgeben, die sich bis zu 78% des Radius des Planeten nach außen erstreckt. Metallischer Wasserstoff wird auf der Erde erst seit etwa einer Mikrosekunde in einem Labor bei Drücken von über einer Million Atmosphären (> 100 GPa oder Gigapascal) und Temperaturen von Tausenden von Kelvin erzeugt. In Jupiter liegt metallischer Wasserstoff normalerweise in flüssiger Form vor.

In der Übergangszone zwischen normalem und metallischem Wasserstoff wird eine Temperatur von 10.000 K und ein Druck von 200 GPa angenommen. Diese Bedingungen sind bereits extremer als alle im Sonnensystem außerhalb der Gasriesen und der Sonne. Unter einer extrem dicken Schicht metallischen Wasserstoffs befindet sich der Kern von Jupiter selbst, dessen Eigenschaften nicht gut bekannt sind. Die Temperatur im Kern von Jupiter wird auf 36.000 K und der Druck auf etwa 3.000–4.500 GPa geschätzt. Auch wenn dies viel zu sein scheint, ist es nicht annähernd das, was notwendig ist, um eine Sternenzündung zu erreichen und der Planet ein Stern zu werden. Um diese Bedingungen zu erreichen, müsste der Planet schätzungsweise 75-mal so massereich sein wie jetzt.