Jupiter: de planeet waarvan de Zon de zwaartekracht niet volledig kan opeisen

Jupiter: de planeet waarvan de Zon de zwaartekracht niet volledig kan opeisen

Technisch gezien draait elke planeet in ons zonnestelsel rond een punt dat zij met de Zon deelt, niet rond het exacte middelpunt van de Zon. Voor elke planeet, behalve één, ligt dat punt nog steeds binnen de Zon. Jupiter is de uitzondering: het is de enige planeet waarvan het zwaartepunt met de Zon buiten het volume van de Zon ligt, ongeveer 7% van de straal van de Zon. De Zon wordt in haar eigen kleine baan getrokken.

Dit ene feit zegt veel over wat Jupiter is: een gasreus met een massa van bijna 2,5 keer de massa van alle andere planeten in ons zonnestelsel samen, en nog steeds slechts een duizendste van de massa van de Zon die hij omcirkelt. Het vormt de rest van ons zonnestelsel sinds voordat de meeste andere planeten bestonden, en vijf eeuwen nadat Galileo er voor het eerst een telescoop op richtte, ontdekken ruimtesondes nog steeds dingen die het nog nooit aan iemand had laten zien.

De oudste planeet in de buurt

Jupiter wordt geacht de oudste planeet in ons zonnestelsel te zijn, met een vorming slechts een miljoen jaar na de Zon zelf en ongeveer 50 miljoen jaar vóór de Aarde. Hij had een voorsprong in het verzamelen van materiaal, en dit vroege voordeel vermenigvuldigde zich: terwijl de rotsachtige binnenplaneten zich nog aan het samenstellen waren, had Jupiter al de zwaartekrachtspanning om te beïnvloeden hoe ze samenkwamen.

Een vroeg en massief artikel zijn was van belang — de zwaartekracht van Jupiter hielp bepalen welke bouwstenen bleven om de andere planeten te vormen en welke werden weggeslingerd, wat hem tot een van de invloedrijkste vormgevers van de uiteindelijke architectuur van ons zonnestelsel maakt.

Een tien uur durende dag op de grootste planeet

Ondanks zijn grootte draait Jupiter sneller dan enige andere planeet in ons zonnestelsel, en voltooit één rotatie om zijn as in iets minder dan tien uur — NASA stelt dit op ongeveer 9,9 uur, de kortste dag van enige planeet. Een wereld die 11 keer breder is dan de Aarde en zo snel draait, heeft gevolgen: de rotatie maakt hem enigszins afgeplat, dus Jupiters equatoriale straal is 7% langer dan zijn poolstraal, een uitzetting die zelfs met een amateurtelescoop zichtbaar is.

Deze snelle rotatie, gecombineerd met de interne warmte van de planeet, is onderdeel van wat het woeste weer in Jupiters atmosfeer veroorzaakt — inclusief het beroemdste kenmerk.

De storm die misschien ouder is dan de telescoop

De Grote Rode Vlek is een aanhoudend hogedrukregebied in Jupiters atmosfeer dat de grootste anticyclonale storm in ons zonnestelsel produceert. Op 22 graden ten zuiden van de evenaar van de planeet gelegen, veroorzaakt deze windsnelheden tot 496 km/u (308 mph) — vergelijkbaar met de sterkste tornado's ooit op Aarde opgenomen, behalve dat deze storm niet in minuten verdwijnt.

Niemand kan met zekerheid zeggen hoe oud het is. De Grote Rode Vlek kan al voor 1664 hebben bestaan, maar het is ook mogelijk dat de toen waargenomen storm vervagde en de vlek die we vandaag zien eerst in 1830 werd opgemerkt en pas na een opvallende verschijning in 1879 serieus werd bestudeerd. In elk geval kijkt de mensheid er nu al meer dan een eeuw naar.

Onze eerste gedetailleerde blik kregen we in 1979, toen de ruimtesonde Voyager 1, nog steeds 9.200.000 km (5.700.000 mi) van Jupiter verwijderd, het eerste gedetailleerde beeld van de storm verzond. Sindsdien is de Grote Rode Vlek zichtbaar van grootte veranderd. Vroege waarnemingen in de late 1800s plaatsten het op ongeveer 41.000 km (25.500 mi) breed; op 3 april 2017 mat het 16.350 km (10.160 mi) breed — nog steeds 1,3 keer de diameter van de Aarde, maar merkbaar gekrompen, en de 21e eeuw heeft zijn grootste diameter voortdurend zien krimpen.

De Grote Rode Vlek van Jupiter en omringende turbulente wolken, gefotografeerd door NASAs Juno-ruimtesonde
De Grote Rode Vlek en zijn turbulente omgeving, gefotografeerd door NASAs Juno-ruimtesonde. Foto: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran, publiek domein, via Wikimedia Commons

Een magnetisch veld dat dat van de Aarde in de schaduw stelt

Het magnetische veld van Jupiter is het sterkste van elke planeet in ons zonnestelsel, met een dipolair moment van 4.170 gauss (0,4170 mT), gekanteld 10,31° van de rotatieas van de planeet. Dit veld vormt een magnetosfeer groot genoeg om de grootste manen van de planeet tegen de zonnige wind te beschermen, en het is krachtig genoeg dat zijn radioburst al in 1955 vanuit de Aarde werd opgemerkt, toen Bernard Burke en Kenneth Franklin deze op 22,2 MHz opvingen.

Meer manen dan iemand ooit klaar is met tellen

Jupiter heeft 115 bekende natuurlijke satellieten, en dat aantal blijft stijgen als telescopen verbeteren — hiervan zijn slechts 16 groter dan 10 km. De meeste andere zijn kleine gevangen objecten, een herinnering aan hoeveel puin een zo massieve planeet gravitationeel kan vasthouden.

Vier van deze manen zijn meer dan vier eeuwen beroemd. In 1610 ontdekte de Italiaanse polymaath Galileo Galilei de vier grootste manen van Jupiter — nu de Galileïsche manen genoemd — met behulp van een telescoop, naar men aanneemt de eerste telescopische waarneming van andere manen dan die van onszelf.

Drie werelden, drie verschillende soorten extremen

De vier Galileïsche manen bleken individueel opmerkelijk. Ganymedes is de grootste en meest massieve maan in ons zonnestelsel — zelfs groter dan de planeet Mercurius, die een diameter van 4.880 km (3.030 mi) heeft, hoewel Ganymedes slechts 45 procent van de massa van Mercurius is, aangezien veel ervan ijs in plaats van rots is.

Groottevergelijking tussen Aarde, Maan en Ganymedes
Ganymedes vergeleken met Aarde en Maan. Foto: NASA/JPL - verwerkt door Kevin Gill, publiek domein, via Wikimedia Commons

Io, de binnenste van de vier, is het tegenovergestelde soort extreem: met meer dan 400 actieve vulkanen is het het geologisch meest actieve object in ons zonnestelsel, voortdurend gehervormd door de getijdenkrachten die Jupiter en zijn naburige manen op hem uitoefenen.

De vulkanische pluim Pele op Jupiters maan Io, die zich als een paraplu boven het oppervlak verheft
Een vulkanische pluim erupterend van Io, de geologisch meest actieve maan in ons zonnestelsel. Foto: NASA/JPL/USGS, publiek domein, via Wikimedia Commons

Europa, de kleinste en minst massieve van de vier, is stiller aan het oppervlak, maar mogelijk intrigerender daaronder. Naar schatting heeft het een buitenlaag van water van ongeveer 100 km (62 mi) dik — deels bevroren tot een ijzige korst, deels een vloeibare oceaan eronder, afgesloten van het vacuüm van de ruimte.

Het ijzige, gescheurde oppervlak van Jupiters maan Europa
Het ijzige oppervlak van Europa, gevormd door een oceaan waarvan wordt aangenomen dat deze onder de korst ligt. Foto: NASA / Jet Propulsion Lab-Caltech / SETI Institute, publiek domein, via Wikimedia Commons

Bezoekers van de Aarde

Jupiters schaal heeft het tot een magneet gemaakt voor zowel opzettelijke als toevallige bezoekers. In juli 1994 botste komeet Shoemaker-Levy 9 met de planeet, wat astronomen een zeldzame, directe blik gaf op wat er gebeurt wanneer een komeet een gasreus ontmoet.

Ruimtesondes hebben de reis ook met opzet gemaakt. De Galileo-sonde werd op 18 oktober 1989 door Space Shuttle Atlantis tijdens missie STS-34 in een baan rond de Aarde gebracht en bereikte Jupiter op 7 december 1995, na zwaartekrachtassistenties van Venus en Aarde. Zijn aankomst maakte het de eerste ruimtesonde ooit om een buitenplaneet in een baan. Dit is een titel die, decennia later, nog steeds bij hem en de missies die hem volgen hoort.

Bronnen