Het is een bekend feit dat de planeten van het zonnestelsel sterk verschillen in grootte. Zo zijn de planeten van het binnenste zonnestelsel kleiner en dichter dan de gas- en ijsreuzen van het buitenste zonnestelsel. En in sommige gevallen kunnen planeten zelfs kleiner zijn dan de grootste manen. Maar de grootte van een planeet is niet noodzakelijkerwijs evenredig met zijn massa. Uiteindelijk heeft de massa van een planeet meer te maken met zijn samenstelling en dichtheid.
Dus een planeet als Mercurius mag dan kleiner zijn dan Jupiters maan Ganymedes of Saturnus’ maan Titan, hij is meer dan twee keer zo zwaar als zij. En hoewel Jupiter 318 keer zo massief is als de aarde, is hij door zijn samenstelling en dichtheid slechts 11,21 keer zo groot als de aarde. Zullen we de planeten een voor een bekijken en zien hoe massief ze zijn?
Mercurius:
Mercurius is de kleinste planeet van het zonnestelsel, met een gemiddelde diameter van 4879 km. Hij is ook een van de dichtste met 5,427 g/cm3, wat de tweede dichtheid is na de aarde. Als aardse planeet is hij samengesteld uit silicaatgesteente en -mineralen en is er een onderscheid tussen een ijzeren kern en een silicaatmantel en -korst. Maar in tegenstelling tot zijn soortgenoten (Venus, Aarde en Mars) heeft hij een abnormaal grote metaalkern in verhouding tot zijn korst en mantel.
Alles bij elkaar is de massa van Mercurius ongeveer 0,330 x 1024 kg, wat neerkomt op 330.000.000 biljoen ton (of het equivalent van 0,055 aardmetalen). In combinatie met zijn dichtheid en grootte heeft Mercurius een oppervlaktezwaartekracht van 3,7 m/s² (of 0,38 g).
Venus:
Venus, ook wel “de zusterplaneet van de aarde” genoemd, wordt zo genoemd omdat hij qua samenstelling, grootte en massa veel op de onze lijkt. Net als de aarde, Mercurius en Mars, is het een aardse planeet, en dus vrij dicht. Met een dichtheid van 5,243 g/cm³ is hij de op twee na dichtste planeet in het zonnestelsel (na de aarde en Mercurius). Zijn gemiddelde straal is ruwweg 6.050 km, wat overeenkomt met 0,95 aardoppervlak.
En wat de massa betreft, weegt de planeet een forse 4,87 x 1024 kg, of 4.870.000.000 biljoen ton. Het zal geen verbazing wekken dat dit het equivalent is van 0,815 aardes, waarmee het de op één na zwaarste aardse planeet in het zonnestelsel is. In combinatie met haar dichtheid en grootte betekent dit dat Venus ook een vergelijkbare zwaartekracht heeft als de Aarde – ruwweg 8,87 m/s², of 0,9 g.
Aarde:
Zoals de andere planeten van het binnenste Zonnestelsel is ook de Aarde een aardse planeet, samengesteld uit metalen en silicaat gesteenten, met een ijzeren kern en een silicaat mantel en korst. Van de aardse planeten is zij de grootste en dichtste, met een gemiddelde straal van 6.371,0 km en een gemiddelde dichtheid van 5,514 g/cm3.
En met 5,97 x 1024 kg (wat neerkomt op 5.970.000.000.000 biljoen ton) is de aarde de zwaarste van alle aardse planeten. In combinatie met haar omvang en dichtheid ervaart de Aarde de oppervlaktezwaartekracht die we allemaal kennen – 9,8 m/s², ofwel 1 g.
Mars:
Mars is de op twee na grootste aardse planeet, en de op één na kleinste planeet in ons zonnestelsel. Net als de andere is hij samengesteld uit metalen en silicaatgesteenten die zijn onderverdeeld in een ijzeren kern en een silicaatmantel en -korst. Maar terwijl hij ruwweg half zo groot is als de aarde (met een gemiddelde diameter van 6792 km, of 4220,35 mi), is hij slechts een tiende zo massief.
In het kort heeft Mars een massa van 0,642 x1024 kg, wat neerkomt op 642.000.000 biljoen metrische tonnen, of ruwweg 0,11 de massa van de aarde. In combinatie met zijn grootte en dichtheid – 3,9335 g/cm³ (wat ruwweg 0,71 maal die van de Aarde is) – heeft Mars een oppervlaktezwaartekracht van 3,711 m/s² (of 0,376 g).
Jupiter:
Jupiter is de grootste planeet in het zonnestelsel. Met een gemiddelde diameter van 142.984 km is hij groot genoeg om alle andere planeten (behalve Saturnus) in zich op te nemen, en groot genoeg om de aarde 11,8 maal in zich op te nemen. Maar met een massa van 1898 x 1024 kg (of 1.898.000.000.000 biljoen ton) is Jupiter massiever dan alle andere planeten in het zonnestelsel samen – 2,5 keer zo massief, om precies te zijn.
Als gasreus heeft hij echter een lagere totale dichtheid dan de aardse planeten. De gemiddelde dichtheid bedraagt 1,326 g/cm, maar deze neemt aanzienlijk toe naarmate men zich verder naar de kern begeeft. En hoewel Jupiter geen echt oppervlak heeft, als men zich in zijn atmosfeer zou bevinden waar de druk dezelfde is als die van de aarde op zeeniveau (1 bar), zou men een zwaartekracht ervaren van 24,79 m/s2 (2,528 g).
Saturnus:
Saturnus is de op één na grootste van de gasreuzen; met een gemiddelde diameter van 120.536 km is hij net iets kleiner dan Jupiter. Hij is echter beduidend minder zwaar dan zijn Joviaanse neef, met een massa van 569 x 1024 kg (of 569.000.000.000 triljoen ton). Toch is Saturnus daarmee de op één na massiefste planeet in het zonnestelsel, met een massa die 95 maal zo groot is als die van de aarde.
Zoals Jupiter heeft Saturnus een lage gemiddelde dichtheid als gevolg van zijn samenstelling. Met een gemiddelde dichtheid van 0,687 g/cm³ is Saturnus zelfs de enige planeet in het zonnestelsel die minder dicht is dan water (1 g/cm³). Maar natuurlijk neemt, zoals bij alle gasreuzen, de dichtheid aanzienlijk toe naarmate men zich verder naar de kern begeeft. In combinatie met zijn grootte en massa heeft Saturnus een “oppervlakte”-zwaartekracht die net iets hoger is dan die van de aarde – 10,44 m/s², of 1,065 g.
Uranus:
Met een gemiddelde diameter van 51.118 km is Uranus de op twee na grootste planeet in het zonnestelsel. Maar met een massa van 86,8 x 1024 kg (86.800.000.000 biljoen metrische tonnen) is hij de op drie na massiefste – dat is 14,5 maal de massa van de aarde. Dit komt door zijn gemiddelde dichtheid van 1,271 g/cm3, wat ongeveer driekwart is van die van Neptunus. Door de grootte, de massa en de dichtheid komt de zwaartekracht van Uranus uit op 8,69 m/s2, wat overeenkomt met 0,886 g.
Neptunus:
Neptunus is aanzienlijk groter dan de aarde; met 49.528 km is hij ongeveer vier keer zo groot als de aarde. En met een massa van 102 x 1024 kg (of 102.000.000.000 biljoen metrische tonnen) is hij ook massiever – ongeveer 17 keer zo groot om precies te zijn. Dit maakt Neptunus de op twee na massiefste planeet in het zonnestelsel, terwijl zijn dichtheid de grootste van alle gasreuzen is (1,638 g/cm3). Gecombineerd komt dit neer op een “oppervlakte” zwaartekracht van 11,15 m/s2 (1,14 g).
Zoals u ziet, variëren de planeten van het Zonnestelsel aanzienlijk in massa. Maar als je hun verschillen in dichtheid meetelt, zie je dat de massa van een planeet niet altijd evenredig is met zijn grootte. Kortom, terwijl sommige planeten een paar keer groter zijn dan andere, kunnen ze vele, vele malen meer massa hebben.
We hebben veel interessante artikelen over de planeten geschreven hier op Universe. Bijvoorbeeld, hier is Interessante feiten over het zonnestelsel, Wat zijn de kleuren van de planeten?, Wat zijn de tekens van de planeten?, Hoe dicht zijn de planeten?, en Wat zijn de diameters van de planeten?.
Voor meer informatie, kijk op Nine Planets overzicht van het zonnestelsel, NASA’s zonnestelsel exploratie, en gebruik deze site om uit te vinden wat je zou wegen op andere planeten.
Astronomy Cast heeft afleveringen over alle van de planeten. Hier is Episode 49: Mercurius om te beginnen!