Jupiter kaldes nogle gange med god grund for en ‘mislykket stjerne’. Gasgiganten er den største planet i solsystemet med stor margin, og den består primært af brint og helium – ligesom solen. Men på trods af, at den er 318 gange større end Jorden, er Jupiter ikke massiv nok til, at tyngdekraften kan udløse kernefusion, hvilket ville have løftet den til stjernestatus.
Den femte planet fra solen har en atmosfære, der består af ca. 90 % brint og ca. 10 % helium med spor af andre gasser. Disse omfatter vanddamp, metan, svovlbrinte, neon, ilt, fosfin, kulstof, ethan, svovl og ammoniakkrystaller, ifølge spektralanalyser af planeten.
Atmosfæren er ikke ensartet, idet gasserne er stablet oven på hinanden og danner flere lag, der strækker sig nedad, herunder et lag af superkritisk brint (det punkt, hvor der ikke eksisterer særskilte flydende og gasfaser).
Disse lag er ikke nødvendigvis forbundet med Jupiters berømte striber. De er faktisk resultatet af en kombination af en hurtig rotation af planeten og dramatiske temperaturforskelle i forskellige regioner. Jorden roterer en gang på 24 timer, mens Jupiter roterer en gang på ca. 9,5 timer. Jordens overflade ved ækvator roterer dog med ca. 1000 miles i timen, mens Jupiters ækvatoriale sky-toppe bevæger sig næsten 28.000 miles i timen. Jupiters ækvator er også mere intenst opvarmet end ved polerne. Den fysik, der er ansvarlig for Jupiters striber, er faktisk ganske lig den, der er ansvarlig for passatvinde nær ækvator og jetstrømme nær polerne på Jorden.
Men i modsætning til Jorden har Jupiter ikke en fast overflade, så en besøgende, der rejser gennem den jovianske atmosfære i et rumfartøj, ville simpelthen pløje sig igennem som en kniv gennem tågen. Af praktiske årsager betragter forskerne dog Jupiters overflade som den geodætiske linje, hvor det atmosfæriske tryk er lig med Jordens på havniveau – på dette punkt er tyngdekraften 2,5 gange kraftigere end på Jorden.
Dette hypotetiske rumfartøj ville imidlertid ikke bare ende på den anden side af planeten, hvis det blev ved med at suse igennem i en lige linje – på et tidspunkt ville det styrte ned i Jupiters kerne, der skønnes at være omkring 35.000 grader Celsius (63.000 grader Fahrenheit).
Har Jupiter en fast kerne?
Forskerne er stadig ikke sikre på, hvordan denne kerne ser ud, da de tætte og hvirvlende skyer hindrer observationer. Men der er grund til at tro, at Jupiter har et tæt klippekerne, der er omsluttet af et lag metallisk brint (en fase af brint, hvor det opfører sig som en elektrisk leder), med et andet lag af molekylært brint (almindelig H2, dihydrogengas) ovenpå.
Forekomsten af en klippekerne understøttes også af modeller for planetdannelse, som viser, at en klippekerne, eller i det mindste en iskold kerne, ville have været nødvendig på et tidspunkt i gasgigantens historie.
Ifølge en undersøgelse fra 1997, hvor der blev foretaget gravitationsmålinger, kunne Jupiters kerne have en masse på 12 til 45 gange Jordens masse – det er 4 til 14% af Jupiters samlede masse.
En anden tankegang vedrørende Jupiters kerne går ud på, at gasgiganten mangler en klippekerne. Da planeten blev dannet for milliarder af år siden, kollapsede en gaslomme i stedet simpelthen ind i sig selv og skabte en mere eller mindre ren brint-helium-verden.
Men denne sidste hypotese er siden blevet afkræftet af Juno-missionen. Rumfartøjet, der blev opsendt i august 2011, og som er opkaldt efter Jupiters hustru i den romerske mytologi, har afsløret adskillige hemmeligheder om Jupiter.
Gennem at måle, hvordan rumfartøjets hastighed blev sat op eller bremset af planetens tyngdefelt, kunne forskerne udlede, hvordan massen er fordelt i Jupiters dybder. Selv om der ikke er nogen måde at kigge gennem Jupiters hvirvlende tætte skyer på, bekræftede denne smarte metode, at Jupiter rent faktisk har en kerne, skriver forskerne i tidsskriftetNature. Desuden viste analysen, at kernen ikke er en kompakt kugle, men at den snarere ligner en uklar kugle, der er spredt ud over næsten halvdelen af Jupiters diameter.
Forskerne ved faktisk ikke, hvorfor Jupiter har en så atypisk kerne, men uanset hvad forklaringen er, fortæller den noget om, hvordan planeten er dannet. En mulig forklaring er, at den tidlige Jupiter blev omrystet af sammenstødet med et andet stort protoplanetarisk legeme. En anden forklaring kunne være, at Jupiter ændrede kredsløb og tilføjede flere planetesimaler tidligt i sin historie.
Denne indsigt viste ikke desto mindre, at vi stadig ikke ved meget om gigantiske gasplaneter. Ud over at vælte antagelser om Jupiters kerne viste Juno-missionen også, at de mærkelige klynger af cykloner, der raser omkring planetens nord- og sydpoler, er mere kaotiske end hidtil antaget. En anden overraskelse var Jupiters magnetfelt, som viste sig at være dobbelt så stærkt, som forskerne havde antaget.
Når Juno fortsætter sin mission med at udforske Jupiter og dens måner, håber NASA’s forskere at kunne afdække nye mærkelige ting om Jupiter.