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Nach ihrer Entstehung vor etwa 4,6 Milliarden Jahren entwickelten die Planeten in unserem Sonnensystem eine Schichtstruktur, in der die dichtesten Materialien auf den Boden sanken und die leichteren auf die Oberfläche stiegen. Obwohl die Erde und der Jupiter sehr unterschiedliche Planeten sind, besitzen beide heiße, schwere Kerne, die einem enormen Druck ausgesetzt sind. Astronomen glauben, dass der Jupiterkern hauptsächlich aus felsigem Material besteht, während der Erdkern aus Nickel und Eisen besteht.
Größe und Masse
Der Erdkern hat eine äußere Schicht mit einer Dicke von 2.200 km und eine innere Zone mit einer Dicke von 1.250 km. Bei einer durchschnittlichen Dichte von rund 12.000 kg pro Kubikmeter wiegt der Kern 657 Milliarden Billionen Kilogramm (724 Millionen Billionen Tonnen). Die Größe von Jupiters Kern ist weniger genau bekannt. Es wird angenommen, dass es etwa 10 bis 20 mal so groß wie die Erde ist oder einen Durchmesser von etwa 32.000 km (20.000 Meilen) hat. Die Kerndichte wird auf 25.000 kg pro Kubikmeter geschätzt, was Jupiters Kern eine Masse von 137 Billionen Billionen Kilogramm (151 Milliarden Billionen Tonnen) ergeben würde.
Komposition
Der Erdkern besteht zum größten Teil aus Nickel und Eisen. der äußere Bereich ist flüssig und der innere Teil ist fest. Der flüssige äußere Teil fließt mit der Erdrotation um den inneren Kern und erzeugt ein Magnetfeld, das die Oberfläche des Planeten vor bestimmten Arten von Sonnenstrahlung schützt. Obwohl der verstorbene Autor Arthur C. Clarke spekulierte, dass der Kern von Jupiter ein riesiger Diamant sein könnte, der durch großen Druck geformt wurde, glauben die meisten Astronomen, dass er aus schwerem, felsigem Material besteht, das bei der Entstehung von Jupiter vorhanden war. Unmittelbar um den relativ kleinen inneren Kern von Jupiter befindet sich eine 40.000 km dicke Wasserstoffschicht, die in einen metallischen Zustand gepresst wird, der Elektrizität leitet. Wasserstoff wirkt nur unter dem enormen Druck, der im Zentrum des Planeten auftritt, als Metall.
Druck
Der Druck auf den Kern eines Planeten wird durch das Gewicht des gesamten darüberliegenden Materials verursacht, das unter der Schwerkraft nach unten drückt. Im Kern von Jupiter wird der Druck auf 100 Millionen Atmosphären oder 735.000 Tonnen pro Quadratzoll geschätzt. Im Vergleich dazu hält der Erdkern einen Druck von 3 Millionen Atmosphären oder 22.000 Tonnen pro Quadratzoll aufrecht. Der Druck am Boden des Marianengrabens, dem tiefsten Teil des Pazifischen Ozeans, beträgt „nur“ 8 Tonnen pro Quadratzoll. Bei diesen extrem hohen Drücken nimmt die Materie merkwürdige Eigenschaften an; Diamant kann zum Beispiel zu einer flüssigen metallischen Substanz werden, die sich in den größeren Planeten zu gigantischen „Ozeanen“ sammelt.
Temperatur
Im Erdkern erreichen die Temperaturen 5.000 Grad Celsius. Wissenschaftler glauben, dass die Wärme des Kerns aus zwei Quellen stammt: Antike Meteoriteneinschläge und radioaktiver Zerfall. Während der Entstehung der Erde hatte das Sonnensystem mehr Trümmer als jetzt. Meteore trafen den Planeten mit einer sehr hohen Geschwindigkeit. Viele dieser Einschläge entsprachen Millionen von Wasserstoffbomben und ließen die Erde für Millionen von Jahren in einem geschmolzenen Zustand zurück. Obwohl die Oberfläche inzwischen abgekühlt ist, sind die inneren Schichten immer noch flüssig oder halbflüssig. Radioaktives Thorium, Uran und andere Elemente, die noch im Kern vorhanden sind, erzeugen weiterhin große Mengen an Wärme und tragen so dazu bei, das Zentrum des Planeten heiß zu halten. Die Kerntemperatur des Jupiters wird auf etwa 20.000 Grad Celsius geschätzt. Jupiter scheint sich im Rahmen seines Entstehungsprozesses immer noch zusammenzuziehen. Während es sich zusammenzieht, setzt die Gravitationsenergie des Materials, das zur Mitte fällt, Wärme frei und trägt so zur hohen Kerntemperatur bei.