Jupiter: Planeten hvis tyngdekraft Solen ikke helt kan kræve

Jupiter: Planeten hvis tyngdekraft Solen ikke helt kan kræve

Teknisk set kredser hver planet i solsystemet omkring et punkt, den deler med Solen, ikke Solens nøjagtige centrum. For hver planet bortset fra én, ligger det punkt stadig inden i Solen. Jupiter er undtagelsen: det er den eneste planet, hvis tyngdepunkt med Solen ligger uden for Solens volumen, omkring 7% af Solens radius. Solen bliver trukket ind i sin egen lille bane.

Allerede dette ene faktum siger meget om, hvad Jupiter er: en gassjätte med næsten 2,5 gange massen af alle andre planeter i solsystemet tilsammen, og dog kun knap en tusindedel af massen af Solen, den kredser omkring. Det har formet resten af solsystemet siden før de fleste andre planeter eksisterede, og fem århundreder efter at Galileo først pegede et teleskop på det, opdager rumfartøjer stadig ting, det aldrig havde vist nogen før.

Den ældste planet i kvarteret

Jupiter menes at være den ældste planet i solsystemet, dannet kun en million år efter selve Solen og omkring 50 millioner år før Jorden. Den havde et forspring i at samle materiale, og denne tidlige fordel multipliceredes: mens de stenede indre planeter stadig blev samlet, havde Jupiter allerede tyngdekraften til at påvirke, hvordan de kom sammen.

At være en tidlig, massiv ankomst var vigtig — Jupiters tyngdekraft hjalp med at bestemme, hvilke byggesten der blev tilbage for at danne de andre planeter, og hvilke der blev kastet væk, hvilket gør det til en af de mest indflydelsesrige formgivere af solsystemets endelige arkitektur.

En ti-timers dag på den største planet

Trods sin størrelse roterer Jupiter hurtigere end nogen anden planet i solsystemet, og fuldender en fuld rotation omkring sin akse på lidt mindre end ti timer — NASA fastsætter det til omkring 9,9 timer, den korteste dag på nogen planet. En verden 11 gange bredere end Jorden, der roterer så hurtigt, har konsekvenser: rotationen flader den lidt, så Jupiters ækvatoriale radius er 7% længere end dens polære radius, en udbuling synlig selv gennem et amatørteleskop.

Denne samme hurtige rotation, kombineret med planetens indre varme, er en del af det, der driver det vilde vejr i Jupiters atmosfære — herunder dens mest berømte træk.

Stormen, der måske er ældre end teleskopet

Den store røde plet er et vedvarende højtrykområde i Jupiters atmosfære, der producerer den største antikyklonale storm i solsystemet. Beliggende 22 grader syd for planetens ækvator, producerer den vindstyrker op til 496 km/t (308 mph) — sammenlignelig med de stærkeste tornados nogensinde registreret på Jorden, bortset fra at denne storm ikke forsvinder på minutter.

Ingen kan med sikkerhed sige, hvor gammel det er. Den store røde plet kan være eksisteret før 1664, men det er også muligt, at stormen set dengang falmet bort, og den plet, vi ser i dag, blev først bemærket i 1830 og blev ikke studeret alvorligt før en fremtrædende fremtoning i 1879. Under alle omstændigheder har menneskeheden nu iagttaget det i langt over et århundrede.

Vi fik vores første nærbillede i 1979, da rumprøven Voyager 1, stadig 9.200.000 km (5.700.000 mi) fra Jupiter, transmitterede det første detaljerede billede af stormen. Siden da har den store røde plet tydeligt ændret størrelse. Tidlige observationer i slutningen af 1800'erne anbragte det på omkring 41.000 km (25.500 mi) bredt; den 3. april 2017 målte det 16.350 km (10.160 mi) bredt — stadig 1,3 gange Jordens diameter, men mærkbart formindskede, og det 21. århundrede har fortsat med at vise sin større diameter skrumpe.

Jupiters store røde plet og omgivende turbulente skyer, fotograferet af NASAs Juno-rummission
Den store røde plet og dens turbulente omgivelser, fotograferet af NASAs Juno-rummission. Foto: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran, public domain, via Wikimedia Commons

Et magnetfelt, der formørker Jordens

Jupiters magnetfelt er det stærkeste på nogen planet i solsystemet, med et dipolmoment på 4.170 gauss (0,4170 mT), hældt 10,31° fra planetens rotationsakse. Det felt skaber en magnetosfære stor nok til at beskytte planetens største måner fra solvinden, og det er kraftfuldt nok til, at dets radioudladninger blev detekteret fra Jorden så tidligt som 1955, da Bernard Burke og Kenneth Franklin fangede dem ved en frekvens på 22,2 MHz.

Flere måner end nogen har sluttet at tælle

Jupiter har 115 kendte naturlige satellitter, og det antal stiger løbende efterhånden som teleskoper forbedres — heraf er kun 16 større end 10 km. Det meste af resten er små fangne genstande, en påmindelse om, hvor meget affald en planet så massiv kan holde gravitationelt.

Fire af disse måner har været berømte i over fire århundreder. I 1610 opdagede den italienske polymat Galileo Galilei Jupiters fire største måner — nu kaldt Galilei-månerne — ved hjælp af et teleskop, i hvad der anses for at være den første teleskopiske observation af måner udover vores egne.

Tre verdener, tre forskellige slags ekstremer

De fire Galilei-måner viste sig at være individuelt bemærkelsesværdige. Ganymedes er den største og mest massive måne i solsystemet — endda større end planeten Merkur, der har en diameter på 4.880 km (3.030 mi), selvom Ganymedes kun er 45 procent af Merkurs masse, fordi så meget af det er is snarere end sten.

Størrelsessammenligning mellem Jorden, Månen og Ganymedes
Ganymedes sammenlignet med Jorden og Månen. Foto: NASA/JPL - behandlet af Kevin Gill, public domain, via Wikimedia Commons

Io, den inderste af de fire, er den modsatte slags ekstrem: med over 400 aktive vulkaner er det det geologisk mest aktive objekt i solsystemet, konstant omformet af de tidevandskræfter, som Jupiter og dets nabomåner udøver på det.

Den vulkanske pluds Pele på Jupiters måne Io, der stiger over overfladen i en parapliform
En vulkansk pluds, der udbrud fra Io, det geologisk mest aktive måne i solsystemet. Foto: NASA/JPL/USGS, public domain, via Wikimedia Commons

Europa, den mindste og mindst massive af de fire, er stille på overfladen, men formentlig mere intrigerende under. Det anslås at have et ydre vandlag omkring 100 km (62 mi) tykt — delvis frosset til en iskrystal, delvis et flydende ocean under det, forseglet fra rumvakuumet.

Den iset, sprukket overflade af Jupiters måne Europa
Europas isede overflade, formet af et ocean, der antages at ligge under skorpen. Foto: NASA / Jet Propulsion Lab-Caltech / SETI Institute, public domain, via Wikimedia Commons

Besøgende fra Jorden

Jupiters målestok har gjort det til en magnet for både bevidste og utilsigtede besøgende. I juli 1994 kolliderede kometen Shoemaker-Levy 9 med planeten, hvilket gav astronomer et sjældent, direkte kig på, hvad der sker, når en komet møder en gassjätte.

Rumfartøjer har også gjort turen med vilje. Galileo-sonden blev leveret i jordomløb 18. oktober 1989 af rumfærgen Atlantis under mission STS-34 og nåede derefter Jupiter 7. december 1995, efter gravitationsassistensforbigange fra Venus og Jorden. Dens ankomst gjorde det til den første rumfartøj til nogensinde at kredse omkring en ydre planet — en titel, der stadig tilhører det og de missioner, der fulgte i dens kølvand, årtier senere.

kilder