Nucleul lui Jupiter vs. Nucleul Pământului

După formarea lor cu aproximativ 4,6 miliarde de ani în urmă, planetele din sistemul nostru solar au dezvoltat o structură stratificată în care cele mai dense materiale s-au scufundat la fund și cele mai ușoare s-au ridicat la suprafaţă. Deși Pământul și Jupiter sunt planete foarte diferite, ambele posedă miezuri fierbinți și grele sub o presiune enormă. Astronomii cred că nucleul lui Jupiter constă în mare parte din material stâncos, în timp ce Pământul este fabricat din nichel și fier.

Miezul Pământului are un strat exterior de 2.200 km (1.370 mile) grosime și o zonă interioară de 1.250 km (775 mile) grosime. Cu o densitate medie de aproximativ 12.000 kg pe metru cub, miezul cântărește 657 miliarde de miliarde de kilograme (724 milioane de miliarde de tone). Mărimea nucleului lui Jupiter este mai puțin cunoscută; se crede că are aproximativ 10 până la 20 de ori dimensiunea Pământului, sau aproximativ 32.000 km (20.000 mile) în diametru. Densitatea miezului este estimată la 25.000 kg pe metru cub, ceea ce ar conferi miezului lui Jupiter o masă de 137 trilioane trilioane kilograme (151 miliarde trilioane tone).

Miezul Pământului constă în mare parte din nichel și fier; regiunea exterioară este lichidă, iar partea interioară este solidă. Partea exterioară lichidă curge în jurul miezului interior cu rotația Pământului, generând un câmp magnetic care protejează suprafața planetei de anumite tipuri de radiații solare. Deși regretatul autor Arthur C. Clarke a speculat că nucleul lui Jupiter ar putea fi un diamant uriaș format de o presiune mare, majoritatea astronomilor cred că este fabricat din material greu, stâncos, prezent când a fost format pentru prima dată Jupiter. Împrejurim imediat miezul interior relativ mic al lui Jupiter este un strat de hidrogen gros de 40.000 km (25.000 mile), presat într-o stare metalică care conduce electricitatea. Hidrogenul acționează ca un metal doar sub presiunile enorme întâlnite în centrul planetei.

Presiunea din miezul unei planete este cauzată de greutatea întregului material de deasupra ei, apăsând în jos sub forța gravitației. În centrul lui Jupiter, presiunea este estimată la 100 de milioane de atmosfere, sau 735.000 de tone pe inch pătrat. În comparație, nucleul Pământului susține o presiune de 3 milioane de atmosfere, sau 22.000 de tone pe inch pătrat. Pentru a pune acest lucru în perspectivă, presiunea din partea de jos a șanțului Mariana, cea mai adâncă parte a Oceanului Pacific, este de „doar” 8 tone pe inch pătrat. La aceste presiuni extrem de ridicate, materia capătă proprietăți ciudate; diamantul, de exemplu, poate deveni o substanță metalică lichidă, adunându-se în „oceane” gigantice din interiorul planetelor mai mari.

În centrul Pământului, temperaturile ajung la 5.000 grade Celsius (9.000 grade Fahrenheit). Oamenii de știință cred că căldura nucleului provine din două surse: impactul vechi al meteorilor și degradarea radioactivă. În timpul formării Pământului, sistemul solar a avut mai multe resturi decât are acum. Meteorii au lovit planeta cu o rată foarte mare; multe dintre aceste impacturi au fost echivalente cu milioane de bombe cu hidrogen, lăsând Pământul într-o stare topită de milioane de ani. Deși suprafața s-a răcit de atunci, straturile interioare sunt încă lichide sau semilichide. Toriu radioactiv, uraniu și alte elemente încă prezente în miez continuă să genereze cantități mari de căldură, ajutând la menținerea fierbinte a centrului planetei. Se crede că temperatura centrală a lui Jupiter este de aproximativ 20.000 de grade Celsius (36.000 de grade Fahrenheit). Jupiter pare să se contracteze în continuare ca parte a procesului său de formare. Pe măsură ce se contractă, energia gravitațională a materialului care cade spre centru eliberează căldură, contribuind la temperatura ridicată a miezului.