Als het gaat om de andere planeten waaruit ons zonnestelsel bestaat, worden enkele behoorlijk grote verschillen duidelijk. Ze verschillen niet alleen in grootte, samenstelling en atmosfeer van de aarde, ze verschillen ook aanzienlijk in hun banen. Terwijl degenen die zich het dichtst bij de zon bevinden snelle doorgangen hebben, en daarom relatief korte jaren, kunnen degenen die verder weg zijn, veel aarde nodig hebben om een enkele baan te voltooien.
Dit is zeker het geval als het gaat om Jupiter, de grootste en meest massieve planeet van het zonnestelsel. Gezien de aanzienlijke afstand tot de zon, brengt Jupiter het equivalent van bijna twaalf aardse jaren door om een enkel circuit van onze zon te voltooien. Een baan op deze afstand maakt deel uit van wat Jupiter in staat stelt zijn gasachtige aard te behouden, en leidde tot de vorming en eigenaardige samenstelling.
Baan en resonantie:
Jupiter draait om de zon op een gemiddelde afstand (halve grote as) van 778.299.000 km (5,2 AU), variërend van 740.550.000 km (4,95 AU) in het perihelium en 816.040.000 km (5.455 AU) in aphelion. Op deze afstand heeft Jupiter 11.8618 aardse jaren nodig om een enkele baan om de zon te voltooien. Met andere woorden, een enkel joviaans jaar duurt het equivalent van 4.332,59 aardse dagen.
De rotatie van Jupiter is echter de snelste van alle planeten van het zonnestelsel en voltooit een rotatie om zijn as in iets minder dan tien uur (9 uur, 55 minuten en 30 seconden om precies te zijn. Daarom duurt een enkel joviaans jaar 10.475,8 joviaanse zonnedagen Deze baanperiode is twee vijfde van die van Saturnus, wat betekent dat de twee grootste planeten in ons zonnestelsel een 5: 2 baanresonantie vormen.
Seizoensgebonden veranderingen:
Met een axiale kanteling van slechts 3,13 graden heeft Jupiter ook een van de minst hellende banen van elke planeet in het zonnestelsel. Alleen Mercurius en Venus hebben meer verticale assen, met een kanteling van respectievelijk 0,03 ° en 2,64 °. Als gevolg hiervan ervaart Jupiter geen seizoensveranderingen zoals de andere planeten - met name de aarde (23,44 °), Mars (25,19 °) en Saturnus (26,73 °).
Als gevolg hiervan variëren de temperaturen in de loop van zijn baan niet aanzienlijk tussen de noordelijke of zuidelijke hemisferen. Metingen vanaf de top van de wolken van Jupiter (die wordt beschouwd als het oppervlak) geven aan dat de oppervlaktetemperaturen variëren tussen 165 K en 112 K (-108 ° C en -161 ° C). De temperaturen variëren echter aanzienlijk vanwege de diepte en nemen drastisch toe naarmate men dichter bij de kern komt.
Vorming:
Jupiters compositie en positie in het zonnestelsel hangen met elkaar samen. Volgens Nebular Theory begonnen de zon en alle planeten van ons zonnestelsel als een gigantische wolk van moleculair gas en stof (een zonnevel genoemd). Toen, ongeveer 4,57 miljard jaar geleden, gebeurde er iets waardoor de wolk instortte, wat het gevolg zou kunnen zijn van alles van een passerende ster tot schokgolven van een supernova.
Door deze ineenstorting begonnen stof- en gaszakken zich te verzamelen in dichtere gebieden. Naarmate de dichtere regio's steeds meer materie introkken, zorgden het behoud van momentum ervoor dat ze begonnen te roteren, terwijl toenemende druk ervoor zorgde dat ze warmer werden. Omdat de temperaturen over deze protoplanetaire schijf niet uniform waren, zorgde dit ervoor dat verschillende materialen bij verschillende temperaturen condenseerden, wat leidde tot verschillende soorten planeten.
De scheidslijn voor de verschillende planeten in ons zonnestelsel staat bekend als de "Frost Line", een punt in het zonnestelsel waarboven vluchtige stoffen (zoals water, ammoniak, methaan, kooldioxide en koolmonoxide) kunnen bestaan in een bevroren staat. Als resultaat konden planeten zoals Jupiter, die zich buiten de Vorstlijn bevinden, eerst uit dichtere materialen (zoals silicaatgesteente en mineralen) condenseerden en vervolgens gassen in vloeibare toestand accumuleren.
Naast het feit dat Jupiter in staat was om de enorme gasreus te worden die het nu is, is de afstand tot de zon ook wat de omlooptijd veel langer maakt dan die van de aarde.
We hebben veel artikelen over Jupiter geschreven hier bij Space Magazine. Hier is The Gas Giant Jupiter, tien interessante feiten over Jupiter, Jupiter in vergelijking met de aarde, hoe lang duurt het om bij Jupiter te komen? Kunnen we Jupiter terraformen?
Als je meer informatie wilt over Jupiter, bekijk dan Hubblesite's nieuwsberichten over Jupiter. En hier is een artikel over Jupiter in de NASA Solar System Exploration Guide.
We hebben ook een aflevering van Astronomy Cast over Jupiter opgenomen. Je kunt hier luisteren, Aflevering 56: Jupiter.
