Nach ihrer Entstehung vor etwa 4,6 Milliarden Jahren entwickelten sich die Planeten unseres Sonnensystems als Schichtstruktur, bei der die dichtesten Materialien nach unten sinken und die leichteren nach oben steigen Oberfläche. Obwohl Erde und Jupiter sehr unterschiedliche Planeten sind, besitzen sie beide heiße, schwere Kerne unter enormem Druck. Astronomen glauben, dass der Kern des Jupiter hauptsächlich aus felsigem Material besteht, während der der Erde aus Nickel und Eisen besteht.
Größe und Masse
Der Erdkern hat eine 2.200 km dicke äußere Schicht und eine 1.250 km dicke innere Zone. Bei einer durchschnittlichen Dichte von etwa 12.000 kg pro Kubikmeter wiegt der Kern 657 Milliarden Billionen Kilogramm (724 Millionen Billionen Tonnen). Die Größe des Jupiterkerns 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 Dichte des Kerns wird auf 25.000 kg pro Kubikmeter geschätzt, was dem Jupiterkern eine Masse von 137 Billionen Billionen Kilogramm (151 Milliarden Billionen Tonnen) verleihen würde.
Komposition
Der Erdkern besteht größtenteils aus Nickel und Eisen; der äußere Bereich ist flüssig und der innere Teil ist fest. Der flüssige äußere Teil umfließt den inneren Kern mit der Erdrotation und erzeugt ein Magnetfeld, das die Oberfläche des Planeten vor bestimmten Arten von Sonnenstrahlung abschirmt. Obwohl der verstorbene Autor Arthur C. Clarke spekulierte, dass der Kern von Jupiter ein riesiger Diamant sein könnte, der durch großen Druck gebildet wurde. Die meisten Astronomen glauben, dass er aus schwerem, felsigem Material besteht, das bei der ersten 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 gequetscht ist, der Elektrizität leitet. Wasserstoff wirkt als Metall nur unter den enormen Drücken, die im Zentrum des Planeten auftreten.
Druck
Der Druck im Kern eines Planeten wird durch das Gewicht des gesamten Materials darüber verursacht, das unter der Schwerkraft nach unten gedrückt wird. Im Kern von Jupiter wird der Druck auf 100 Millionen Atmosphären oder 735.000 Tonnen pro Quadratzoll geschätzt. Im Vergleich dazu hält der Erdkern einem Druck von 3 Millionen Atmosphären oder 22.000 Tonnen pro Quadratzoll stand. Zum Vergleich: Der Druck am Grund des Marianengrabens, dem tiefsten Teil des Pazifischen Ozeans, beträgt „nur“ 8 Tonnen pro Quadratzoll. Bei diesen extrem hohen Drücken nimmt die Materie seltsame Eigenschaften an; Diamant zum Beispiel kann zu einer flüssigen metallischen Substanz werden, die sich innerhalb der größeren Planeten zu riesigen „Ozeanen“ ansammelt.
Temperatur
Im Erdkern erreichen die Temperaturen 5.000 Grad Celsius (9.000 Grad Fahrenheit). Wissenschaftler glauben, dass die Wärme des Kerns aus zwei Quellen stammt: antiken Meteoriteneinschlägen und radioaktivem Zerfall. Während der Erdentstehung hatte das Sonnensystem mehr Trümmer als heute. Meteore trafen den Planeten mit sehr hoher Geschwindigkeit; viele dieser Einschläge entsprachen Millionen von Wasserstoffbomben, die die Erde für Millionen von Jahren in einem geschmolzenen Zustand zurückließen. Obwohl die Oberfläche inzwischen abgekühlt ist, sind die inneren Schichten noch flüssig oder halbflüssig. Radioaktives Thorium, Uran und andere Elemente, die noch im Kern vorhanden sind, erzeugen weiterhin große Wärmemengen und tragen dazu bei, das Zentrum des Planeten heiß zu halten. Die Kerntemperatur von Jupiter wird auf etwa 20.000 Grad Celsius (36.000 Grad Fahrenheit) geschätzt. Jupiter scheint sich im Rahmen seines Entstehungsprozesses immer noch zusammenzuziehen. Wenn es sich zusammenzieht, setzt die Gravitationsenergie des in Richtung Zentrum fallenden Materials Wärme frei und trägt zur hohen Temperatur des Kerns bei.