Jupiters kärna vs. Jordens kärna

Efter bildandet för cirka 4,6 miljarder år sedan utvecklade planeterna i vårt solsystem en skiktad struktur där de tätaste materialen sjönk till botten och de lättare steg till yta. Även om jorden och Jupiter är väldigt olika planeter, har de båda heta, tunga kärnor under enormt tryck. Astronomer tror att Jupiters kärna mestadels består av stenigt material, medan jordens är gjord av nickel och järn.

Jordens kärna har ett yttre skikt 2200 km (1370 miles) tjockt och en inre zon 1250 km (775 miles) tjock. Med en genomsnittlig densitet på cirka 12 000 kg per kubikmeter väger kärnan 657 miljarder biljoner kilo (724 miljoner biljoner ton). Storleken på Jupiters kärna är mindre känd; det antas vara ungefär 10 till 20 gånger jordens storlek, eller cirka 32 000 km (20 000 mil) i diameter. Kärnans densitet uppskattas till 25 000 kg per kubikmeter, vilket skulle ge Jupiters kärna en massa på 137 biljoner biljoner kilo (151 miljarder biljoner ton).

Jordens kärna består till stor del av nickel och järn; den yttre regionen är flytande och den inre delen är fast. Den flytande yttre delen flyter runt den inre kärnan med jordens rotation och genererar ett magnetfält som skyddar planetens yta från vissa typer av solstrålning. Även om den avlidne författaren Arthur C. Clarke spekulerade att kärnan i Jupiter kan vara en enorm diamant bildad av stort tryck, de flesta astronomer tror att den är gjord av tungt, stenigt material som var närvarande när Jupiter först bildades. Omedelbart omgivande Jupiters relativt lilla inre kärna är ett lager av väte som är 40 000 km tjockt, pressat till ett metalliskt tillstånd som leder elektricitet. Väte fungerar som en metall endast under de enorma tryck som påträffas i planetens centrum.

Trycket vid en planetens kärna orsakas av vikten av allt material ovanför den som trycker ner under tyngdkraften. Vid Jupiters kärna uppskattas trycket till 100 miljoner atmosfärer, eller 735 000 ton per kvadrattum. Som jämförelse upprätthåller jordens kärna ett tryck på 3 miljoner atmosfärer, eller 22 000 ton per kvadrattum. För att sätta detta i perspektiv är trycket längst ner i Mariana Trench, den djupaste delen av Stilla havet, ”bara” 8 ton per kvadrattum. Vid dessa extremt höga tryck får materien konstiga egenskaper; diamant kan till exempel bli ett flytande metalliskt ämne som samlas i gigantiska "hav" inuti de större planeterna.

I jordens kärna når temperaturen 5000 grader Celsius (9000 grader Fahrenheit). Forskare tror att kärnans värme kommer från två källor: Forntida meteorpåverkan och radioaktivt sönderfall. Under jordens bildande hade solsystemet mer skräp än det har nu. Meteorer slog planeten i mycket hög takt; många av dessa påverkan motsvarade miljoner vätgasbomber och lämnade jorden i smält tillstånd i miljontals år. Även om ytan sedan har svalnat är de inre skikten fortfarande flytande eller halvvätska. Radioaktivt torium, uran och andra element som fortfarande finns i kärnan fortsätter att generera stora mängder värme, vilket hjälper till att hålla planetens centrum varm. Jupiters kärntemperatur antas vara cirka 20 000 grader Celsius (36 000 grader Fahrenheit). Jupiter verkar fortfarande krympa som en del av sin bildningsprocess. När det dras samman frigör gravitationen av material som faller mot centrum värme, vilket bidrar till kärnans höga temperatur.