wnętrze

atmosfera Jowisza stanowi tylko bardzo mały ułamek planety, podobnie jak skóra jabłka w porównaniu z jej zawartością. Ponieważ nic nie można zaobserwować bezpośrednio pod tą cienką warstwą zewnętrzną, pośrednie wnioski są wyciągane z dowodów w celu określenia składu wnętrza Jowisza.

obserwowanymi wielkościami, z którymi astronomowie mogą pracować, są temperatura i ciśnienie atmosferyczne, Masa, Promień, kształt, szybkość obrotu, bilans cieplny oraz perturbacje orbit satelitów i trajektorii statków kosmicznych. Na ich podstawie można obliczyć eliptyczność—czyli odchylenie od idealnej sfery-planety i jej odejście od elipsoidalnego kształtu. Te ostatnie wielkości mogą być również przewidywane za pomocą opisów teoretycznych lub modeli, dla wewnętrznego rozkładu materiału., Takie modele mogą być następnie testowane przez ich zgody z uwagami.

podstawową trudnością w zbudowaniu modelu, który odpowiednio opisze warunki wewnętrzne Jowisza, jest brak obszernych danych laboratoryjnych na temat właściwości wodoru i helu w ciśnieniach i temperaturach, które istniałyby w pobliżu Centrum tej olbrzymiej planety. Temperatura centralna jest szacowana na blisko 25 000 K (44 500 °F, 24 700 °C), co jest zgodne z wewnętrznym źródłem ciepła, które pozwala Jowiszowi wypromieniować około dwa razy więcej energii niż otrzymuje od Słońca., Ciśnienie Centralne mieści się w zakresie 50-100 milionów atmosfer (około 50-100 megabarów). Przy tak ogromnym ciśnieniu oczekuje się, że wodór będzie w stanie metalicznym.

pomimo problemów stawianych przy ustalaniu właściwości materii w tych ekstremalnych warunkach, precyzja modeli stale się poprawiała. Być może najbardziej znaczącym wczesnym wnioskiem z tych badań było uświadomienie sobie, że Jowisz nie może składać się w całości z wodoru; gdyby był, musiałby być znacznie większy niż jest, aby uwzględnić swoją masę., Z drugiej strony, Wodór musi dominować, stanowiąc co najmniej 70 procent masy planety, niezależnie od formy-gazu, cieczy lub ciała stałego. Sonda Galileo zmierzyła 24 procent masy helu w górnej atmosferze Jowisza, w porównaniu z 28 procentami przewidywanymi, jeśli atmosfera miała taki sam skład jak pierwotna mgławica słoneczna., Ponieważ planeta jako całość powinna mieć ten pierwotny skład, astronomowie doszli do wniosku, że część helu rozpuszczonego w wodorze we wnętrzu planety wytrąca się z roztworu i zatonęła w kierunku centrum planety, pozostawiając atmosferę wyczerpaną tym gazem. Najwyraźniej zabrał ze sobą dużo neonu. Te opady utrzymują się, gdy planeta nadal ochładza się. Obecne modele zgadzają się na przejście z wodoru molekularnego do metalicznego w odległości około jednej czwartej odległości w dół w kierunku centrum Jowisza., Należy podkreślić, że nie jest to przejście między cieczą a ciałem stałym, ale raczej między dwoma płynami o różnych właściwościach elektrycznych. W stanie metalicznym elektrony nie są już związane z ich jądrami, co daje wodorowi przewodność metalu. W żadnym z tych modeli nie ma stałej powierzchni, chociaż większość (ale nie wszystkie) modeli zawiera gęste jądro o promieniu 0,03–0,1 promienia Jowisza (0,33–1,1 promienia Ziemi).

źródło ciepła wewnętrznego nie zostało całkowicie rozwiązane., Obecnie preferowane Wyjaśnienie odwołuje się do kombinacji stopniowego uwalniania pierwotnego ciepła pozostałego z formowania się planety i uwalniania energii cieplnej z wytrącania się kropel helu w głębokim wnętrzu planety, jak również wiadomo, że występuje na Saturnie. Niższa obfitość helu w atmosferze Jowisza w stosunku do Słońca (patrz tabela) potwierdza tę ostatnią dedukcję., Pierwszy Proces jest po prostu fazą chłodzenia pierwotnego „upadku”, który przekształca energię potencjalną w energię cieplną w czasie, gdy planeta zgromadziła swój dodatek gazu mgławicowego (patrz poniżej pochodzenie układu Jovian).