Jupiterio šerdis vs. Žemės šerdis

Po jų susidarymo maždaug prieš 4,6 mlrd. Metų mūsų Saulės sistemos planetos sukūrė a daugiasluoksnė struktūra, kurioje tankiausios medžiagos nugrimzdo į dugną, o lengvesnės - į paviršius. Nors Žemė ir Jupiteris yra labai skirtingos planetos, jos abi turi didžiulį slėgį turinčias karštas, sunkias šerdis. Astronomai mano, kad Jupiterio šerdį daugiausia sudaro uolėta medžiaga, o Žemė - iš nikelio ir geležies.

Žemės šerdies išorinis sluoksnis yra 2200 km (1370 mylių) storio, o vidinė zona - 1250 km (775 mylių) storio. Kai vidutinis tankis yra apie 12 000 kg kubiniame metre, šerdis sveria 657 milijardus trilijonų kilogramų (724 milijonus trilijonų tonų). Jupiterio šerdies dydis yra mažiau tiksliai žinomas; manoma, kad jis yra maždaug 10–20 kartų didesnis už Žemės dydį arba yra apie 32 000 km (20 000 mylių) skersmens. Manoma, kad šerdies tankis yra 25 000 kg vienam kubiniam metrui, o tai Jupiterio šerdžiai suteiktų 137 trilijonų trilijonų kilogramų (151 milijardo trilijonų tonų) masę.

Žemės šerdį daugiausia sudaro nikelis ir geležis; išorinė sritis yra skysta, o vidinė - kieta. Skysta išorinė dalis, sukdamasi Žemei, teka aplink vidinę šerdį ir sukuria magnetinį lauką, kuris apsaugo planetos paviršių nuo tam tikrų saulės spindulių rūšių. Nors velionis autorius Arthuras C. Clarke'as spėjo, kad Jupiterio šerdis gali būti didžiulis deimantas, susidaręs dėl didelio slėgio, dauguma astronomų mano, kad jis yra pagamintas iš sunkios, uolingos medžiagos, esančios Jupiterio sukūrimo metu. Iš karto aplink gana mažą Jupiterio vidinę šerdį yra 40 000 km (25 000 mylių) storio vandenilio sluoksnis, suspaustas į metalinę būseną, kuri praleidžia elektrą. Vandenilis kaip metalas veikia tik esant didžiuliam slėgiui, susiduriančiam planetos centre.

Slėgį planetos šerdyje sukelia visos medžiagos, esančios virš jos, svoris, nuspaudęs sunkio jėgą. Manoma, kad Jupiterio šerdyje slėgis siekia 100 milijonų atmosferų arba 735 000 tonų kvadratiniame colyje. Palyginimui, Žemės šerdis palaiko 3 milijonų atmosferų arba 22 000 tonų kvadratiniame colyje slėgį. Norėdami tai perspektyviai vertinti, Marianos tranšėjos, giliausios Ramiojo vandenyno dalies, apačioje esantis slėgis yra „tik“ 8 tonos kvadratiniam coliui. Esant šiam itin dideliam slėgiui materija įgauna keistas savybes; Pavyzdžiui, deimantas gali tapti skysta metaline medžiaga, susikaupiančia į milžiniškus „vandenynus“ didesnių planetų viduje.

Žemės šerdyje temperatūra siekia 5000 laipsnių Celsijaus (9000 laipsnių Fahrenheito). Mokslininkai mano, kad šerdies šilumą gauna du šaltiniai: senovės meteorų poveikis ir radioaktyvus skilimas. Žemės formavimosi metu Saulės sistema turėjo daugiau šiukšlių nei dabar. Meteorai labai sparčiai smogė planetai; daugelis šių smūgių prilygo milijonams vandenilio bombų, o milijonus metų Žemė liko ištirpusi. Nors paviršius nuo to laiko atvėso, vidiniai sluoksniai vis dar yra skysti arba pusiau skysti. Radioaktyvusis toris, uranas ir kiti elementai, vis dar esantys šerdyje, ir toliau gamina didelius šilumos kiekius, padėdami išlaikyti planetos centrą karštą. Manoma, kad Jupiterio pagrindinė temperatūra yra apie 20 000 laipsnių Celsijaus (36 000 laipsnių Fahrenheito). Panašu, kad Jupiteris vis dar mažėja kaip formavimo proceso dalis. Susitraukdama, gravitacinė medžiagos, krentančios link centro, energija išskiria šilumą, prisidėdama prie aukštos šerdies temperatūros.