Dopo la loro formazione circa 4,6 miliardi di anni fa, i pianeti del nostro sistema solare si sono sviluppati struttura stratificata in cui i materiali più densi sprofondavano sul fondo e quelli più leggeri salivano verso il basso superficie. Sebbene la Terra e Giove siano pianeti molto diversi, entrambi possiedono nuclei caldi e pesanti sottoposti a un'enorme pressione. Gli astronomi ritengono che il nucleo di Giove sia costituito principalmente da materiale roccioso, mentre quello della Terra è composto da nichel e ferro.
Dimensioni e massa
Il nucleo della Terra ha uno strato esterno spesso 2.200 km (1.370 miglia) e una zona interna spessa 1.250 km (775 miglia). Con una densità media di circa 12.000 kg per metro cubo, il nucleo pesa 657 miliardi di trilioni di chilogrammi (724 milioni di trilioni di tonnellate). La dimensione del nucleo di Giove è nota meno accuratamente; si ritiene che sia circa 10-20 volte la dimensione della Terra, o circa 32.000 km (20.000 miglia) di diametro. La densità del nucleo è stimata in 25.000 kg per metro cubo, il che darebbe al nucleo di Giove una massa di 137 trilioni di trilioni di chilogrammi (151 miliardi di trilioni di tonnellate).
Composizione
Il nucleo terrestre è costituito in gran parte da nichel e ferro; la regione esterna è liquida e la parte interna è solida. La parte liquida esterna scorre attorno al nucleo interno con la rotazione terrestre, generando un campo magnetico che scherma la superficie del pianeta da alcuni tipi di radiazione solare. Sebbene il defunto autore Arthur C. Clarke ha ipotizzato che il nucleo di Giove potrebbe essere un enorme diamante formato da una grande pressione, la maggior parte degli astronomi crede che sia fatto di materiale pesante e roccioso presente quando Giove si è formato per la prima volta. Immediatamente attorno al nucleo interno relativamente piccolo di Giove c'è uno strato di idrogeno spesso 40.000 km (25.000 miglia), schiacciato in uno stato metallico che conduce elettricità. L'idrogeno agisce come un metallo solo sotto le enormi pressioni incontrate al centro del pianeta.
Pressione
La pressione al centro di un pianeta è causata dal peso di tutto il materiale sopra di esso che preme verso il basso sotto la forza di gravità. Al centro di Giove, la pressione è stimata in 100 milioni di atmosfere, o 735.000 tonnellate per pollice quadrato. In confronto, il nucleo della Terra sostiene una pressione di 3 milioni di atmosfere, o 22.000 tonnellate per pollice quadrato. Per mettere questo in prospettiva, la pressione sul fondo della Fossa delle Marianne, la parte più profonda dell'Oceano Pacifico, è di "semplici" 8 tonnellate per pollice quadrato. A queste pressioni estremamente elevate, la materia assume proprietà strane; il diamante, ad esempio, può diventare una sostanza metallica liquida, raccogliendosi in giganteschi "oceani" all'interno dei pianeti più grandi.
Temperatura
Al centro della Terra, le temperature raggiungono i 5.000 gradi Celsius (9.000 gradi Fahrenheit). Gli scienziati ritengono che il calore del nucleo provenga da due fonti: antichi impatti di meteoriti e decadimento radioattivo. Durante la formazione della Terra, il sistema solare aveva più detriti di quelli che ha ora. Le meteore hanno colpito il pianeta a una velocità molto elevata; molti di questi impatti erano equivalenti a milioni di bombe all'idrogeno, lasciando la Terra allo stato fuso per milioni di anni. Sebbene la superficie si sia poi raffreddata, gli strati interni sono ancora liquidi o semiliquidi. Il torio radioattivo, l'uranio e altri elementi ancora presenti nel nucleo continuano a generare grandi quantità di calore, contribuendo a mantenere caldo il centro del pianeta. Si pensa che la temperatura interna di Giove sia di circa 20.000 gradi Celsius (36.000 gradi Fahrenheit). Giove sembra ancora contrarsi come parte del suo processo di formazione. Mentre si contrae, l'energia gravitazionale del materiale che cade verso il centro rilascia calore, contribuendo all'elevata temperatura del nucleo.