Onze grote broer, Jupiter

Door Kathy_Strike gepubliceerd op Thursday 31 October 15:43

Iets dichter bij huis

Na al die artikels van plaatsen hier ver vandaan, is het misschien eens leuk om naar een wat bekender object te gaan kijken. Laten we even een kijkje gaan nemen bij de grootste planeet van ons zonnestelsel, Jupiter. Hij ligt 778 300 000 km van de zon verwijderd en is de vijfde planeet van ons zonnestelsel, geteld vanaf de zon. Het duurt voor hem 11, 86 aardse jaren om een keer rond de zon te cirkelen. Zijn rotatie periode duur 9, 93 uur. 
Jupiter is erg groot, zijn diameter bedraagt zo'n 142 984 km. Onze aarde past 1 321 keer in Jupiter en er passen 318 aardmassa's in die van onze reus. 
Jupiter heeft 63 manen, en hiermee de meeste van alle andere planeten. De temperaturen aan zijn oppervlakte, of eigenlijk aan de hoogste wolken van de planeet, bedragen -110°C.

Een kennismaking met onze grootste broer

Jupiter dankt zijn naam aan een belangrijke Romeinse god. We weten nu dat Jupiter de grootste en zwaarste planeet is van ons zonnestelsel, en dat hij de grootste manen familie heeft. Maar wat voor andere interessante dingen heeft deze planeet nog te bieden?

Laten we even dieper ingaan op zijn baan. Hij heeft de vijfde baan vanaf de Zon, maar zijn afstand tot de zon is niet constant. Hij heeft een duidelijke, elliptische baan. Er kan zo'n 76, 1 miljoen km verschil zitten tussen het aphelium en het perihelium. Het aphelium is de langste afstand van Jupiter tot de Zon, en het perihelium is de kortste afstand van Jupiter tot de Zon. 
Omdat Jupiter zijn halfronden nooit echt naar de Zon of van de Zon af wijzen, heeft hij geen echte seizoenen, zoals we die hier hebben. Het is er daar het hele jaar door dus anders, qua weer. 
Ook draait hij sneller om zijn as dan andere planeten. Dit rekt hem een beetje uit, door de snelheid. Jupiter is lichtelijk afgeplat. 
Als we Jupiter zijn rotatie snelheid en omlooptijd combineren, passen er in 1 jaar (1 omlooptijd) 10 500 Jupiter dagen. Jupiter heeft een rotatie periode van maar 9, 93 uur. De dagen zijn er dus veel korter dan de dagen op Aarde.
 
Op de foto zie je een voorstelling van het perihelium en het aphelium. (geen schaaltekening)


Jupiter heeft een andere bouw dan de vier eerste planeten in ons zonnestelsel. Anders dan de Aarde, of Mars, is Jupiter een gasplaneet. Op het oppervlak is het misschien maar -110°C koud, maar in de kern kunnen te temperaturen oplopen tot zo'n 24 726°C. Wat een een verschil. 
Jupiter heeft maar een lage dichtheid. Dat komt omdat hij grotendeels uit gas bestaat. Als je er naartoe vliegt, zou je zo door het oppervlak heen kunnen vliegen. 
Richting het centrum lopen de druk, dichtheid en temperaturen op. Waterstof gedraagt zich op verschillende hoogtes ook anders.
7 000 km diep bijvoorbeeld, bedragen de temperaturen al 2 000°C. Waterstof gedraagt zich hier eerder vloeibaar, dan gasachtig. 
14 000 km diep, bedragen de temperaturen ongeveer zo'n 5 000°C. Hier is waterstof eerder metallisch  maar wel gesmolten. 
En 60 000 km diep, waar de kern zit, is het 24 726°C warm. De kern bestaat uit gesteente, metaal en waterstof verbindingen. De kern is relatief klein, met een diameter van 14 000 km. Maar de massa daarentegen, is veel groter. Er passen die aardmassa's in de massa van de kern van Jupiter.

In de dikke laag metallische waterstof van Jupiter, worden elektrische stromen opgewekt. Dit veroorzaakt een magnetisch veld. Het magnetisch veld van Jupiter is immens groot en 20 000 keer sterker dan dat van de Aarde. 
Dit grote magnetische veld heeft ook een grote invloed op de ruimte rondom zich. Deeltjes van de zonnewind bijvoorbeeld, boren zich in het veld van Jupiter. Ze vertragen en veranderen van richting totdat ze uiteindelijk in de richting van de magnetische veldlijnen lopen. De zonnewind deeltjes komen hierdoor bij de polen in de hogere atmosfeer van Jupiter terecht. Ze botsen met gassen en veroorzaken een mooi poollicht. 
Plasma deeltjes, worden gevangen door het magnetische veld. Hierdoor vormt zich een plasmaschijf rond de magnetische evenaar. In deze plasmaschijf, ontstaat er elektrische stroom. Hoog energetische deeltjes worden ingevangen en vormen stralingsgordels. Deze kun je vergelijken met de Van Allengordels rond de Aarde. 
De vorm van het magnetische veld van Jupiter hangen af van de zonnewind. Het veld waarover het magnetisch veld zich uitstrekt, noemen we de magnetiseer. De staart van het veld van Jupiter is zo'n 600 miljoen km lang.

Op de foto zie je links een X-ray, van de Chandra X-ray telescoop. Rechts een illustratie van het magnetisch veld van Jupiter.(Auteur: R. Elsner, et al., bron: X-ray: NASA/CXC/MSFC/R.Elsner et al.; Illustration: CXC/M.Weiss)

De atmosfeer van Jupiter bestaat voornamelijk uit waterstof en helium. De rest vooral uit simpele waterstofverbindingen zoals methaan, ammoniak en water, en uit complexere waterstofverbindingen zoals ethaan, acetyleen en propaan. 
Door condensatie van deze bestanddelen, ontstaan wolken in de hoge atmosfeer. Ze hebben verschillende kleuren. Dit geeft Jupiter zijn speciale gebandeerde uiterlijk. Net een mooi schilderij in de ruimte, niet?
Als we dichter naar de kern toe gaan, nemen de temperaturen van de atmosfeer toe. Gassen condenseren er de hele tijd, door de temperatuurverschillen. Hierdoor zijn er verschillende type wolken. 
Het gas in het equatoriaal gebied van de planeet, wordt het meeste verwarmd door de zon. Net zoals bij ons is het op de evenaar van Jupiter warmer. Het gas stijgt hierdoor en stroomt zo naar de polen.  De koelere lucht van de poolstreken, stromen naar de lagere breedte liggingen. Er ontstaan hierdoor grote circulatiecellen. De situatie op deze breedte liggingen, worden echter versoord door de hoge rotatiesnelheid van Jupiter. Er ontstaan corioliskrachten. Deze krachten veroorzaken afbuigingen in de wind die over het oppervlak van een planeet waait. Op Jupiter buigen de corioliskrachten Noord-Zuid stroom om tot Oost-West stromen. Hierdoor worden de circulatiecellen opgesplitst in veel kleinere cellen van opstijgende en dalende lucht. 
De koele stijgende lucht, zijn wit en noemen we de zones van Jupiter. De warme dalende lucht, die roodbruin zijn, noemen we gordels.

De foto is een close up van de atmosfeer van Jupiter. (Auteur: NASA/JPL-Caltech/SSI/GSFC, bron: http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/multimedia/pia16837.html)

Het indrukwekkendste van Jupiter, vind ik toch het weer dat er zich afspeelt. Jupiter is in feite een grote bol met duizenden stormen aan het oppervlak. Hij heeft ook geen echte seizoenen en de temperaturen zijn er vrij eenvormig. De temperaturen aan de polen, zijn even warm als die van de evenaar door de inwendige warmte. De planeet straalt ook 1,7 keer meer warmte uit, dan dat ze ontvangt van de zon. Deze warmte komt nog van de tijd dat Jupiter ontstond. Alsof de planeet zijn geboortedekentje al die jaren heeft bijgehouden. 
Het weer op Jupiter speelt zicht vooral op in de witten en roodbruine wolkenlagen. De stijgende warme en dalende koude lucht zorgen voor wind. Door de draaiingen van Jupiter word deze wind naar het Oosten en het Westen gestuwd. De windsnelheden variëren met de breedtegraad. Op de evenaar zijn er windsnelheden van zo'n 400 km/u. 
De warmte van de zon en Jupiter zelf, en de wind en draaiingen op de planeet, zorgen voor gebieden met veel turbulentie. Dit zijn de ronde, ovale wolk structuren. Het zijn reusachtige stormen. De kleinste hiervan, kun je vergelijken met orkanen op aarde. Beeld je eens in wat een grote storm uit Jupiter hier op aarde wel niet kan verrichten. Sommige stormen houden zich een paar dagen in stand, anderen kunnen jaren door blijven gaan. 
De bekende Rode Vlek van Jupiter, is een enorm hogedrukgebied, dat ongeveer 340 jaar geleden voor de eerste keer is waargenomen.

Op de foto zie je de Vlek van Jupiter. Ze is gemaakt door de Voyager 2.(Auteur: Voyager 2, bron: http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA00065)

Nog een interessant aspect van Jupiter, zijn zijn bijna onzichtbare ringen. Deze zijn ontdekt in een opname van de Voyager 1. De ringen zijn dun en ijl. Ze zijn ontstaan uit stofjes die afkomstig zijn van de 4 binnenmanen.  
De ringen van Jupiter kun je opsplitsen in drie delen. De hoofdring, de vlakke ragfijne ring en de donutvormige halo.
De hoofdring is vlak en ongeveer 7000 km breed. Hij is ongeveer 30 km dik. De vlakke ragfijne ring is 850 000 km breed en strekt zich uit tot de baan van Jupiters maan Thebe. De donutvormige halo, die binnen de hoofdring ligt, is 20 000 km dik. De stofdeeltjes reiken tot aan de toppen van Jupiters wolken.

Op de foto zie je de 3 delen van Jupiters ringen. Het gele en groene gedeelte is de vlakke ragfijne ring, het smalle roze gedeelte is de hoofdring en het doorzichtige stuk binnen de hoofdring, is de donutvormige halo.

(Auteur: NASA/JPL/Cornell University, adaptation made by Czech Wikipedia user Packa, bron: http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA01627)

Op bezoek bij onze broer

Hoe lang zou het duren om op bezoek te gaan bij Jupiter? Het hangt er een beetje vanaf hoe de planeten staan. De zwaartekracht van planeten, zorgen voor extra snelheid, voor een ruimtesonde. De Voyager 1, deed er bijvoorbeeld maar 2 jaar over om tot Jupiter te geraken. Dat kwam omdat de planeten een gunstige stand had. 
De Galileo sonde, deed er echter 6 jaar over. Ze nam niet eens de kortste weg. Ze reisde eerst langs Venus, weer langs de Aarde en daarna langs de asteroïde Gaspa, om daarna bij Jupiter aan te komen. 
De duur van de reis van een planeet, hangt dus niet alleen van de technologie af, maar ook van de stand van de planeten. 

En al zouden we naar Jupiter gaan, wat zou er toe doen zijn? Niet veel, je kunt niet eens landen. Tenzij misschien op een van zijn manen. Wie weet kun je er dan de mooie stormen bekijken. Het universum lijkt wel een museum, met al zijn mooie planeten en sterren. Jammer dat we er niet zo makkelijk in rond kunnen lopen. Het ziet ernaar uit, dat gewone mensen zoals jij en ik, het museum van op de aarde moeten aanschouwen.

 

Reacties (4) 

Voordat je kunt reageren moet je aangemeld zijn. Login of maak een gratis account aan.
Nooit geweten dat ook Jupiter ringen heeft, interessant weer!
Weet niet of het waar is, maar ooit eens gelezen dat als de grote planeten er niet waren, de Aarde een schietschijf was geweest voor meteoren :-)
Ja is ook zo :p Zonder de gas planeten waren onze kleine rotsplaneetjes een beetje onveilig. Heb het zelf al in een paar documentaires gehoord.
Blij dat ze er zijn dan :-)