Jupiterova jezgra vs. Zemljina jezgra

Nakon svog formiranja prije otprilike 4,6 milijardi godina, planeti u našem Sunčevom sustavu razvili su slojevita struktura u kojoj su se najgušći materijali spuštali na dno, a svjetliji na površinski. Iako su Zemlja i Jupiter vrlo različiti planeti, obojica posjeduju vruće, teške jezgre pod ogromnim pritiskom. Astronomi vjeruju da se Jupiterova jezgra uglavnom sastoji od kamenih materijala, dok je Zemljina izrađena od nikla i željeza.

Jezgra Zemlje ima vanjski sloj debljine 2200 km (1370 milja) i unutarnju zonu debljine 1250 km (775 milja). S prosječnom gustoćom od oko 12 000 kg po kubičnom metru, jezgra je teška 657 milijardi bilijuna kilograma (724 milijuna bilijuna tona). Veličina Jupiterove jezgre manje je precizno poznata; vjeruje se da je oko 10 do 20 puta veći od Zemlje ili oko 32.000 km (20.000 milja) u promjeru. Gustoća jezgre procjenjuje se na 25 000 kg po kubnom metru, što bi Jupiterovoj jezgri dalo masu od 137 bilijuna bilijuna kilograma (151 milijarda bilijuna tona).

Zemljina jezgra uglavnom se sastoji od nikla i željeza; vanjsko područje je tekuće, a unutarnje je čvrsto. Tekući vanjski dio teče oko unutarnje jezgre rotacijom Zemlje, stvarajući magnetsko polje koje štiti površinu planeta od određenih vrsta sunčevog zračenja. Iako je pokojni autor Arthur C. Clarke je nagađao da bi srž Jupitera mogao biti ogroman dijamant nastao pod velikim pritiskom, većina astronoma vjeruje da je izrađen od teškog kamenastog materijala koji je bio prisutan kad je Jupiter prvi put formiran. Neposredno oko Jupiterove relativno male unutarnje jezgre nalazi se sloj vodika debljine 40.000 km (25.000 milja), stisnut u metalno stanje koje provodi električnu energiju. Vodik djeluje kao metal samo pod ogromnim pritiscima u središtu planeta.

Pritisak u jezgri planeta uzrokovan je težinom cijelog materijala iznad njega pritiskajući pod silom gravitacije. U Jupiterovoj jezgri tlak se procjenjuje na 100 milijuna atmosfera ili 735 000 tona po kvadratnom inču. Za usporedbu, Zemljina jezgra održava pritisak od 3 milijuna atmosfera ili 22 000 tona po kvadratnom inču. Da to postavimo u perspektivu, pritisak na dnu Marijanskog jarka, najdubljeg dijela Tihog oceana, iznosi "pukih" 8 tona po kvadratnom inču. Pri tim izuzetno visokim tlakovima materija poprima čudna svojstva; dijamant, na primjer, može postati tekuća metalna tvar, udružujući se u gigantske "oceane" unutar većih planeta.

U srži Zemlje temperature dosežu 5.000 Celzijevih stupnjeva (9.000 stupnjeva Fahrenheita). Znanstvenici vjeruju da toplina jezgre dolazi iz dva izvora: drevni udar meteora i radioaktivni raspad. Tijekom Zemljine formacije Sunčev sustav imao je više krhotina nego sada. Meteori su pogodili planet vrlo velikom brzinom; mnogi od tih utjecaja bili su ekvivalent milijunima vodikovih bombi, ostavljajući Zemlju u rastaljenom stanju milijunima godina. Iako se površina od tada ohladila, unutarnji slojevi su i dalje tekući ili polutekući. Radioaktivni torij, uran i drugi elementi koji su još uvijek prisutni u jezgri i dalje stvaraju velike količine topline, pomažući da centar planeta bude vruć. Smatra se da je Jupiterova temperatura jezgre oko 20 000 Celzijevih stupnjeva (36 000 stupnjeva Fahrenheita). Čini se da se Jupiter još uvijek smanjuje kao dio svog procesa formiranja. Dok se skuplja, gravitacijska energija materijala koji pada prema središtu oslobađa toplinu, pridonoseći visokoj temperaturi jezgre.