Ist Jupiter vollständig aus Gas hergestellt?

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Ich habe gehört, dass Jupiter aus Benzin besteht. Aber in der Schule habe ich gelernt, dass Jupiter eine Schwerkraft hat, die das 2,5-fache der Erde beträgt (Schwerkraft, die einen Kometen zerreißen kann) und die Schwerkraft proportional zur Masse ist.

Wenn Jupiter allein aus Gas hergestellt wird, wie hat er dann eine so hohe Schwerkraft und hält so viele Monde um sich herum?

gravity jupiter mass gas-giants core Streikende
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Jupiter hat viel Benzin. Setz dich nicht neben ihn ins Theater.
Brian S
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Jupiter wird (meistens) aus Elementen hergestellt, die Gase bei Standardbedingungen für Temperatur und Druck sind (STP, 0-20 ° C, 1 atm) . Jupiter ist meistens nicht auf STP eingestellt - die Drücke sind bei den meisten dieser Riesen so hoch, dass diese "Gase" zu Flüssigkeiten und Feststoffen komprimiert werden, um Gesamtdichten zu erzielen, die mit denen von Wasser vergleichbar sind (1,33 g / ml für Jupiter, 0,68 g / ml für Jupiter) Saturn).
Nick T
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@Nick T. Heiße Jupiter-Exoplaneten können ähnliche Dichten wie Blei aufweisen. Sie sind immer noch Gasriesen. Das Gas im Zentrum der Sonne ist 160-mal dichter als Wasser.
Rob Jeffries
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@ Nick T Nein, es ist nicht subjektiv. Gasteilchen haben im Vergleich zu ihren kinetischen Energien keine (oder nur eine geringe) Wechselwirkungsenergie. Das Material im Zentrum der Sonne verhält sich (fast) wie ein ideales Gas.
Rob Jeffries
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Stürmer - bitte keine neuen Fragen als Bearbeitung hinzufügen. Der Komet schlug Jupiter - die Bilder sind online. Wahrscheinlich hat es den Kern als solchen nicht "getroffen" - es wäre eingefallen, bis die Dichten übereinstimmten, so dass es sich an der Oberfläche der Flüssigkeit befinden könnte.
Rory Alsop

Antworten:

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Es spielt keine Rolle, ob der Körper aus Gas, Gestein, Flüssigkeit oder Plasma besteht, alle vier Materiezustände haben Masse. Wie wir wissen, erzeugt die Masse ein Gravitationsfeld, und je mehr Masse desto stärker ist die Schwerkraft - und Jupiter hat die 317-fache Masse der Erde.

sempiternal
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du meinst zu sagen, dass Jupiter aufgrund der Masse des Gases Schwerkraft hat, ohne dass es einen Stein darauf gibt.
Stürmer
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Stürmer - der Kern ist mit ziemlicher Sicherheit flüssig (hauptsächlich Wasserstoff und Helium), aber selbst wenn er fest wäre, wäre er kein Fels. Die Schwerkraft ist gänzlich auf die Masse zurückzuführen. Es ist egal, in welcher Form sich diese Messe befindet.
Rory Alsop
Metallischer Wasserstoff hat, wie wir gesehen haben, eine Dichte um 0,6 g / cm³: astronomy.stackexchange.com/questions/8251/… Gesteine ​​laufen von etwa 2 bis 7 oder mehr pro Kubikzentimeter. Solange sich der feste Wasserstoff nicht in der Nähe des Kerns ändert, wollen diese Gesteine ​​sinken. Sie hatten eine lange Zeit dafür.
Wayfaring Stranger
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Comet Shoemaker – Levy 9 ist vor ein paar Jahren gegen Jupiter gestürzt.

Neben diesen Molekülen wurde auch die Emission schwerer Atome wie Eisen, Magnesium und Silizium nachgewiesen, deren Häufigkeit mit der eines Kometenkerns übereinstimmt.

Diese schweren Elemente stehen im Einklang damit, dass der Komet zumindest teilweise aus Gestein besteht. Es ist also bekannt, dass Jupiter zumindest etwas Gestein enthält. Tatsächlich wird angenommen, dass sich Gasriesen um einen anfänglichen kleinen felsigen oder metallischen Kern bilden, der eine ausreichende Schwerkraft aufweist, um Wasserstoff, Helium, Wasser usw. aus dem protoplanetaren Nebel zu ziehen. Mit "kleinem Steinkern" ist normalerweise etwas mit der Masse von zwei oder mehr Erden gemeint. Das Schwerkraftfeld eines solchen Körpers erschwert es sogar Wasserstoff, die Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen.

Wayfaring Fremder
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Die Quelle, die Sie angeben, scheint nicht eindeutig zu sein, ob die schweren Atome von Shoemaker-Levy oder vom Jupiter selbst stammen. Da vermutet wird, dass Jupiter nur bis zu 78% seines Radius fest ist (ISBN 0816051968) und die äußeren Schichten seines festen Kerns metallischen Wasserstoff enthalten, halte ich es für unglaublich unwahrscheinlich, dass schwere Atome wie Eisen, Magnesium und Silizium existieren in solchen Konzentrationen, dass sie als kometenartig beschrieben würden. Die Emissionen müssen aus dem Zerfall des Kometen selbst stammen.
Matthew Piziak
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@MatthewPiziak Sicher, ich wollte nicht anders implizieren. Aber jetzt sind sie Rock und Teil von Jupiter. Damit Jupiter, wie angefragt, völlig felsfrei ist, müsste man einen Mechanismus entwickeln, um vorbeiziehende Staubkörner und Asteroiden aus dem Todesgriff des Schwerkraftbrunnens des Planeten auszuschließen.
Wayfaring Stranger
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Ah, tut mir leid, ich habe dich missverstanden. Ich verstehe, was du jetzt sagst. Da Shoemaker-Levy jetzt Teil von Jupiter ist, enthält Jupiter Eisen, Magnesium und Silizium. :)
Matthew Piziak
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Ich stimme allen anderen hier zu (natürlich), dass die Schwerkraft an der "Oberfläche" des Jupiter vollständig durch die in dieser Oberfläche enthaltene Masse bestimmt wird. Die Zusammensetzung macht keinen Unterschied.

Allerdings unterscheide ich mich bei einigen zur Beantwortung der Titelfrage. Wir wissen einfach nicht, ob Jupiter einen felsigen Kern hat.

Eine populäre Theorie für die Bildung von Riesenplaneten ist, dass sie damit beginnen müssen, einen felsigen / eisigen Kern mit einer Masse von vielleicht dem 10-20-fachen der Masse der Erde zu bilden. Dies wächst dann langsam für ein paar Millionen Jahre an, bis es massiv genug wächst, um eine kurze Zeit lang Gas anzusammeln, die seine gesamte Masse aufbaut. Unter http://blog.planethunters.org/tag/core-accretion/ finden Sie ein weiteres beliebtes Konto.

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Die Antwort kann ziemlich bald kommen. Im Juli 2016 wird die NASA-Raumsonde Juno in der Umlaufbahn um den Jupiter eintreffen. Eines der Hauptziele der Mission ist es, mithilfe einer Reihe von Instrumenten mehr Informationen darüber zu sammeln, wie massereich der Kern im Zentrum von Jupiter ist. Dazu gehört auch ein Experiment, das sehr empfindlich auf winzige Schwankungen des Gravitationsfelds reagiert.

http://en.wikipedia.org/wiki/Juno_(spacecraft) http://www.nasa.gov/mission_pages/juno/overview/index.html#.VI9PuiusVSg

Rob Jeffries
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Da gehen wir. Ich hatte gehofft, jemand würde das erwähnen.
HDE 226868
Also, ist die Antwort gekommen?
JBentley
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Nach dem Newtonschen Gesetz der universellen Gravitation braucht man nur interagierende Massen, um eine Gravitationskraft zwischen ihnen zu erzeugen. Gase haben Masse und können daher zur Schwerkraft beitragen. Selbst wenn der Jupiter vollständig gasförmig ist, ist er außerdem so unglaublich massiv (so viel Gas!), Dass er eine viel stärkere Anziehungskraft hat als die Erde. Schließlich ist auch die Sonne gasförmig.

Seien Sie jedoch vorsichtig, wenn jemand Gravitationskräfte so einfach wie das "2,5-fache" vergleicht. Es gibt immer eine versteckte Annahme / Referenz, da die Kraft von mehr als nur der Masse abhängt (z. B. Abstand). Die Schwerkraft der Erde ist dort, wo ich sitze, viel stärker! Im Fall Ihres Lehrers ist wahrscheinlich gemeint, dass die an der Oberfläche des Jupiters empfundene Gravitationskraft das 2,5-fache der auf der Oberfläche der Erde empfundenen ist. Um eine "Oberfläche" für einen gasförmigen Planeten zu wählen, müssen Sie mehr Annahmen treffen.

Wie auch immer, für die Titelfrage ist es sehr wahrscheinlich, dass Jupiter nicht vollständig gasförmig ist. Mit all dieser Materie (nicht nur Wasserstoff und Helium, sondern alles andere, aus dem alles in unserem Sonnensystem besteht) und all dieser Anziehungskraft sind Sie verpflichtet, ausgefällte Feststoffe zu haben, die sich zu einem festen Planetenkern verdichten.

Jonny D
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