9. januar 2015

Hvordan er planeterne i vores solsystem opbygget?

Verdensrummet

De yderste planeter i Solsystemet (Jupiter, Saturn, Neptun og Uranus) betegnes ofte ”gaskæmper”. Men består de kun af gas hele vejen igennem, spørger J. Støvring, Rødovre.

Klippeplaneterne. Foto af NASA.

Man skelner grundlæggende mellem to slags planeter i vores solsystem: klippeplaneter og gasplaneter.

Klippeplaneterne er i vores solsystem de fire planeter, som er nærmest Solen - Merkur, Venus, Jorden og Mars. De er alle opbygget på nogenlunde samme måde: en central metallisk kerne, hovedsagligt bestående af jern, omgivet af en mere eller mindre fast kappe, og yderst en skorpe af bjergartsdannende mineraler med kløfter, kratere, bjerge og vulkaner.

Klippeplaneterne blev dannet nær ved Solen, hvor temperaturerne var høje nok til at sammensmelte klipper og metal. Samtidig er solvindene her så kraftige, at de blæser de fleste lettere grundstoffer væk (såsom brint og helium) og derved kun efterlader de små stenplaneter. Klippeplaneterne har derfor kun en såkaldt ”sekundær atmosfære” – dvs. en atmosfære, som frigøres fra planeten selv som følge af vulkansk aktivitet eller kometnedslag.

Gasplaneterne i den ydre del af vores solsystem er Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun, og de udgør tilsammen ca. 98 procent af al den masse, som findes i omløbsbane rundt om Solen.

Solvindene mister deres kraft, efterhånden som de bevæger sig ud i solsystemet og efterlader derfor planeterne i det ydre solsystem som gaskæmper, der hovedsageligt består af brint og helium. Til forskel fra klippeplaneterne har gasplaneterne derfor en primær atmosfære – dvs. en atmosfære indfanget direkte fra den protoplanetariske skive af støv og gas, som cirklede om den unge sol, inden planeterne blev dannet.

Alle fire gasplaneter har en indre kerne. Selvom gasplaneternes kerner er proportionelt meget mindre end klippeplaneternes, er de betydeligt tungere. F.eks. er Jupiters kerne 10-30 gange tungere end hele Jorden. Præcis hvad gasplaneternes kerner består af, vides ikke med sikkerhed. Mulighederne rangerer fra traditionelle kerner af klippe og jern, til flydende ’metallisk’ og elektrisk ledende brint.

Gasplaneterne er dannet udenfor den såkaldte ”frostlinje”, hvor temperaturerne ved solsystemets skabelse var lave nok til, at vand kunne kondensere til is. Man forestiller sig, at gaskæmpernes dannelse er foregået i to trin. Det første trin, dannelsen af selve kernen, er sket ved at støv, småpartikler og is blev kittet sammen til de indre dele af planeterne. Det andet trin er sket, når kernen er nået en størrelse på ca. 10 jordmasser, og dermed har fået nok tyngdekraft til at tiltrække gas fra den protoplanetariske skive.