Jupiter

JupiterJupiter is de grootste en zwaarste planeet van ons zonnestelsel. Zijn massa is 2,5 maal die van de overige planeten samen en de aarde past er 1300 keer in. Jupiter heeft de naam van de belangrijkste Romeinse god (Zeus in de Griekse mythologie). De planeet heeft de grootste manenfamilie van het zonnestelsel, waarvan de leden zijn genoemd naar minnaressen, afstammelingen en volgelingen van Zeus.

Baan

Jupiter is de vijfde planeet vanaf de zon. Hij is daar ongeveer vijfmaal zo ver van verwijderd als de aarde, maar zijn afstand tot de zon is niet constant. De baan van Jupiter is duidelijk elliptisch van vorm en er zit een verschil van 76,1 miljoen kilometer tussen zijn aphelium en perihelium. De rotatieas van de planeet is 3,1° gekanteld en dat betekent dat zijn halfronden nooit significant naar de zon toe of van de zon af wijzen. Daardoor zijn er geen duidelijke seizoenen op Jupiter. De planeet draait sneller om zijn as dan andere planeten. Hierdoor puilt hij bij de evenaar iets uit en lijkt hij enigszins afgeplat te zijn.

 


Bouw

Hoewel Jupiter de zwaarste planeet is (318 maal de massa van de aarde), is zijn dichtheid laag. Zijn samenstelling lijkt meer op die van de zon dan op die van de andere planeten. Aan de buitenkant van de planeet, waar de temperatuur ongeveer -110 °C is, zijn het helium en de waterstof gasvormig. Naar het centrum toe lopen druk, dichtheid en temperatuur op. De toestand van het helium en de waterstof verandert dienovereenkomstig. Op een diepte van 7000 kilometer, bij ongeveer 2000 °C, gedraagt waterstof zich meer als een vloeistof dan als een gas. Op 14.000 kilometer, bij ongeveer 5000 °C, is de waterstof in metallische vorm overgegaan en gedraagt hij zich als een gesmolten metaal. Op een diepte van ongeveer 60.000 kilometer bevindt zich een vaste kern die waarschijnlijk uit gesteente, metaal en waterstofverbindingen bestaat. Deze kern is relatief klein, maar zijn massa is ongeveer tienmaal die van de aarde.

Magnetisch veld

Jupiter heeft een magnetisch veld dat wordt opgewekt door elektrische stromen in de dikke laag metallische waterstof en de magnetische as maakt een hoek van 11° met de rotatieas. Het veld is sterker dan dat van enige andere planeet. 20.000 maal zo sterkt als dat van de aarde. Het heeft grote invloed op de ruimte die Jupiter omgeeft. De aankomende deeltjes van de zonnewind boren zich in het veld. Ze worden vertraagd en van richting veranderd, zodat ze langs de magnetische veldlijnen gaan lopen. Sommige deeltjes komen daarom bij de polen in de hogere atmosfeer van Jupiter terecht. Ze botsen met gassen, waardoor poollicht ontstaat. Andere geladen deeltjes (plasma) worden gevangen en vormen een plasmaschijf rond de magnetische evenaar. Ook in deze schijf loopt een elektrische stroom. Hoog-energetische deeltjes worden ingevangen en vormen stralingsgordels, vergelijkbaar met de Van Allen-gordels rond de aarde, maar veel sterker. De vorm van het magnetische veld van Jupiter wordt bepaald door de zonnewind en strekt zich uit over een gebied dat de magnetosfeer wordt genoemd. De grootte ervan varieert met veranderingen van de druk van de zonnewind, maar de staart heeft waarschijnlijk een lengte van ongeveer 600 miljoen kilometer.

Atmosfeer

De atmosfeer van Jupiter bestaat vooral uit waterstof, met daarnaast helium. Tot de rest behoren eenvoudige waterstofverbindingen, zoals methaan, ammoniak en water, en meer complexe, zoals ethaan, acetyleen en propaan. Door condensatie van deze bestanddelen ontstaan wolken van verschillende kleuren in de hogere atmosfeer, wat Jupiter zijn opvallende gebandeerde uiterlijk geeft. De temperatuur van de atmosfeer neemt toe naar het centrum van de planeet. Doordat gassen bij verschillende temperaturen condenseren, ontstaan er verschillende wolkentypen op het verschillende hoogten. Het gas in het equatoriale gebied wordt het meest verwarmd door de zon, zodat dit opstijgt en naar de polen stroomt. Op lagere hoogten koelere lucht van de poolstreken naar lagere breedten, waardoor een grote circulatiecel ontstaat. De situatie wordt verstoord door de hoge rotatiesnelheid van Jupiter en de daardoor optredende corioliskrachten, die de noord-zuidstroom ombuigen tot een oost-weststroom. Daardoor wordt de circulatiecel opgesplitst in vele kleinere cellen van opstijgende en dalende lucht. Dit uit zich in verschillend gekleurde banden aan de buitenkant van Jupiter. De witte banden met koele, opstijgende lucht heten zones en de roodbruine banden met warme, dalende lucht heten gordels.
Manen

Jupiter heeft voor zover bekend meer dan zestig manen, waarvan tweederde na januari 2000 is ontdekt. Slechts 38 hebben een naam en van verschillende moet de exacte baan nog worden vastgesteld. De recente ontdekkingen betreffen doorgaans onregelmatig gevormde manen met afmetingen van een paar kilometer, die waarschijnlijk ingevangen planetoïden zijn. De vier grote manen van Jupiter zijn daarentegen bolvormige hemellichamen die tegelijk met Jupiter zijn gevormd. Deze zogeheten Galileïsche manen zijn de eerste planeetmanen die ontdekt zijn. Als ze tussen de zon en Jupiter staan, valt hun schaduw op het planeetoppervlak; in het schaduwgebied treedt dan dus een zonsverduistering op.

Weer

Jupiter heeft geen seizoenen en de temperatuur van de planeet is vrijwel uniform. De temperaturen aan de polen zijn door de inwendige warmte gelijk aan die van de evenaar. Jupiter straalt ongeveer 1,7 maal zoveel warmte uit als hij ontvangt van de zon. Deze warmte is een overblijfsel uit de tijd van het ontstaan van Jupiter. Het weer van Jupiter speelt zich grotendeels af in het deel van de atmosfeer met de witte en roodbruine wolkenlagen en is stormachtig. De opstijgende warme lucht en de dalende koude lucht zorgen voor winden die door de draaiing van Jupiter naar het oosten en westen worden gestuwd. De windsnelheid varieert met de breedtegraad; aan de evenaar bereiken de winden snelheden van meer dan 400 kilometer per uur. De warmte van de zon en de planeet zelf, de wind en de draaiing zorgen voor gebieden met veel turbulentie met ronde en ovale wolkenstructuren – in feite reusachtige stormen. De kleinste hiervan hebben de omvang van een orkaan op aarde. Sommige blijven een paar dagen in stand, andere jaren. De opvallendste structuur van Jupiter, de Grote Rode Vlek, is een enorm hogedrukgebied dat mogelijk al 340 jaar geleden voor het eerst is waargenomen op aarde.

Ringen

Jupiters ringenstelsel werd in 1979 ontdekt op een opname van de Voyager 1. Het is dun en ijl en bestaat uit stofjes die afkomstig zijn van de vier binnenste manen van Jupiter. Het stelsel bestaat uit drie delen. De hoofdring is vlak, ongeveer 7000 kilometer breed en minder dan dertig kilometer dik. Daarbuiten bevindt zich nog een vlakke, ragfijne ring die 850.000 kilometer breed is en zicht uitstrekt tot de baan van het maantje Thebe. Binnen de hoofdring bevindt zich de 20.000 kilometer dikke, donutvormige halo. De stofdeeltjes daarvan reiken tot aan de toppen van de wolken van Jupiter.