Jupiter en Pluto blazen warm en koud

Jupiter en Pluto blazen warm en koud

Twee Amerikaanse ruimtesondes hebben de afgelopen maanden twee planeten van ons zonnestelsel onder de loep genomen: de gasreus Jupiter en de minuscule dwergplaneet Pluto. Uit hun onderzoek is duidelijk gebleken dat de atmosferen van deze twee planeten enorm van elkaar verschillen. Ook de chemische samenstelling en de overvloed aan chemische elementen zijn helemaal anders dan wat wij hier op Aarde kennen! Klaar om af te dalen naar het binnenste van deze buitenaardse atmosferen?

Jupiter, de gigantische gasreus

Na een reis van vijf jaar en meer dan 3 miljard kilometer, heeft de Amerikaanse sonde Juno

haar doel bereikt. Ze werd in een baan rond de planeet Jupiter gebracht, en zal nu gedurende anderhalf jaar de atmosfeer van de grootste planeet van ons zonnestelsel verkennen. Jupiter is zo groot (ongeveer 143.000 km diameter aan de evenaar) dat alle andere planeten van ons zonnestelsel samen er maar liefst tweemaal in passen!

Het is een planeet die heel erg verschilt van wat wij gewend zijn. Eerst en vooral gaat het hier om een gasreus, terwijl de Aarde een vast oppervlak heeft (ze is ‘solide’). En dat is wat deze planeet zo interessant maakt.

Gigantische stormen

Aan het oppervlak worden al jaren rondwervelende wolkenbanden waargenomen. In die banden woeden er gigantische stormen. De grote rode vlek bijvoorbeeld is een anticycloon met enorme afmetingen. Ze is meer dan 12.000 km breed, dat is even groot als de diameter van de aarde!

Maar waaruit bestaan de binnenste lagen van deze planeet? Hoe wordt het krachtige magnetische veld opgewekt? En hoe is dit veld ontstaan? Om deze en nog vele andere vragen te beantwoorden, rekenen de wetenschappers op de missie van Juno.

De druk verhoogt naargelang de diepte

Juno moet ons opheldering brengen over de samenstelling van deze gasbol, waar de overvloed aan chemische elementen en de chemische reacties helemaal anders zijn dat wat wij op Aarde kennen. Dit is vooral te wijten aan de druk en de intense hitte op de planeet. Wist u dat er in de kern van Jupiter een heel speciaal soort waterstof zou bestaan, die we ‘metallische’ waterstof noemen? (zie onder voor het deel voor ‘experts’)

We zetten koers naar de kleine ijsbol Pluto!

Jupiter geldt als een verzengende en broeierige plek. Pluto echter, de kleinste planeet van ons zonnestelsel (slechts 2.370 km diameter), ligt het verst van de zon verwijderd en is daarom eerder ... ijskoud. Ook hier heerst er een ongewone chemie.

Toen de sonde New Horizons in 2015 over de planeet vloog, konden we zien dat Pluto bedekt is met een laag ijs. Maar het is niet zomaar ijs! Op Aarde wordt het ijs dat we bijvoorbeeld op de polen zien, op Groenland of op bergtoppen, gevormd door watermoleculen. Op Pluto bestaat het ijs uit koolmonoxide (CO), stikstof en methaan. Het oppervlak is ook helemaal niet glad. Het reliëf is er heel divers: er zijn grote vlakten en bergen.


Volgens de eerste resultaten van New Horizons zou er op Pluto zelfs een oceaan van vloeibaar water onder de oppervlakte kunnen zitten. En als kers op de taart werd er ook een dunne atmosfeer waargenomen ...

 

Wil je meer weten? Dan klik hier.

Het mysterie van de metallische waterstof

De onderzoekers van Jupiter moeten momenteel nog speculeren over wat er zich onder de buitenste lagen van die atmosfeer bevindt. Hun hypothese? Naargelang we dieper doordringen in Jupiter liggen de druk en de temperatuur steeds hoger. Daardoor zou de kern, die aan de buitenkant gasachtig is en bestaat uit moleculaire waterstof en helium, vloeibaar worden. Tot daar, niets nieuws onder de zon. Ook op Aarde wordt een gas vloeibaar als het samengeperst wordt. Denk maar aan gasflessen op campings, die we gebruiken voor ons gasvuur: het gas bevindt zich onder druk en is vloeibaar. Meestal gaat het hier om een mengeling van butaan en propaan.

Als we op Jupiter afdalen naar het centrum van de planeet, wordt de druk steeds groter. En als de druk een miljoen keer groter is dan de atmosferische druk op aarde, ontbinden de moleculen en wordt de waterstof ‘metallisch’. Dat wil zeggen dat de protonen van de atomen een soort netwerk vormen, een zeer strak ‘rasterwerk’. Hierbij worden de elektronen ‘losgemaakt’ van de kern, met een betere elektrische geleiding als resultaat. Dit zou een verklaring kunnen zijn voor het gigantische magnetische veld van Jupiter, dat 20.000 keer krachtiger is dan dat van de Aarde.

Lees dit artikel van scientias.nl over de hamer van Thor.

Neem ook een kijkje naar de beelden en videos van NASA over Jupiter.

 

Reageer

Fijn dat je van je laat horen!

Wil je werken in de chemie en de life sciences?