Jupiters skyer – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

11. juni 2013

Jupiters skyer

Hej Spørg om Fysik
Hvorfor har Jupiter striber?

Med venlig hilsen
A

Jupiter er solsystemets langt største planet. Ækvatordiameteren er 11 gange større end Jordens nemlig 142 984 km. Den er meget velbekendt allerede fra antikken, fordi den står så klart på himlen. Kun Solen, Månen og Venus (og Mars når den er i nærheden) lyser kraftigere.

Jupiter

Jupiter går i en bane om Solen, som i middel er 778 412 000 km fra Solen. Den vejer 317,8 gange Jordens masse (som er 5,976*1024 kg), eller lidt mindre end 1 % af Solens masse. Det er den hurtigst roterende planet i solsystemet, et omløb tager 9 timer 55 min, hvilket gør at den er synligt fladtrykt. Et kredsløb om solen tager 11,862 Jord-år.

Jupiter er en gasplanet (gaskæmpe) akkurat som Saturn Uranus og Neptun. Der er muligvis en mindre stenkerne, men ellers består den af ca. 90 % brint og 10 % Helium og spor af en del andre gasser. Temperatur og tryk i centrum beregnes til at være T = 2*104 K og p = 108 atm. Middeltemperaturen antages at være 146 På grund af trykket er brinten nær centrum antageligt omdannet til en form for metallisk Brint med en vis ledningsevne. Jupiter har et kraftigt magnetfelt, og det antages, at det er strømme i den metalliske brint, der skaber feltet.

Den synlige overflade af Jupiter består af skyer i varierende farve. Farverne kommer fra indhold af nederst vanddamp/is, øverst hvide ammoniakskyer, ind imellem ammoniumhydrosulfid (rødlig). Jupiter har vindsystemer og et kompliceret klimasystem, som Jorden, og den hurtige rotation bevirker, at Coriolis kraften er betydelig. Varm luft ved ækvator bevæger sig imod polerne, og kold luft bevæger sig væk fra polerne, hvilket med den store Corioliskraft giver ret voldsomme vinde. I kikkert kan man se en række mørke farvede bånd på begge halvkugler, de kaldes bælter. De lysere bånd kaldes Zoner. Der er 3 hovedbælter på hver halvkugle og tilsvarende 3 hovedzoner med en ekstra zone omkring ækvator. Nærmere iagttagelse viser flere underbælter og zoner. Den berømte røde plet befinder sig i det sydlige ækvatorialbælte og den sydlige tropiske zone.   

Io som Ole Rømer ville bruge som himmelsk ur

Jupiter har mindst 63 måner (3/4 opdaget efter 1999), flere er kendt i historisk tid efter opfindelsen af kikkerten og observeret af Galilei i januar 1610. En af månerne er specielt berømt her i Danmark, fordi Ole Rømer ville bruge månen Io, som et himmelsk ur, den har en omløbstid om Jupiter på 42½ time ca., men det viste sig, at den somme tider dukkede for  tidligt og somme tider for sent op. Ole Rømer fandt, at det skyldtes den tid lyset tager om at nå Jorden, altså ”lysets tøven”, hvorved det var påvist, at lyshastigheden var endelig. Dette skete omkring 1671-1672 delvis på Hven delvist i Paris. Rømer kunne ikke måle lyshastigheden ud fra sine observationsdata, da man ikke kendte planeternes specielt Jordens banediametre særligt godt. Hvis man anvender Rømers målinger får man i dag en lyshastighed på ca. 2,3 * 108 m/s (fastlagt til 2,99 792 458 * 108 m/s).

Striberne på Jupiter er altså skysystemer, som Jupiters klimasystem danner. De ses, fordi der er forskellige stoffer i gasserne på overfladen med forskelligt udseende. Disse skyer dækker stort set over de dybere dele af Jupiter. I 1994 slog kometen Shoemaker-Levy 9 ind i Jupiter og gav visse muligheder for at observere dybere lag, og nedslaget blev observeret af alle egnede teleskoper på Jorden.

Planetsystemer

Med venlig hilsen
Malte Olsen