De atmosfeer en de grote Rode Vlek van Jupiter

Als we het hebben over de atmosfeer van Jupiter dan hebben we het eigenlijk over de hele planeet want Jupiter heeft geen vast oppervlak dat je aan kan raken. De planeet bestaat nagenoeg volledig uit waterstof en helium met sporen van enkele andere gassen.

Atmosferische samenstelling

Jupiter bestaat voornamelijk uit waterstof. Dit eenvoudige basis gas, dat ook het hoofdbestanddeel is van de Zon, zorgt voor 90% van de atmosfeer. Bijna 10% van de atmosfeer bestaat uit helium. Een klein gedeelte van de atmosfeer bestaat uit componenten als ammoniak, zwavel, methaan en waterdamp.

Als je vanuit de ruimte afdaalt in de atmosfeer zullen de druk en de temperatuur toenemen. Dit zorgt er voor dat gassen worden gescheiden in verschillende lagen. Diep in het binnenste zal gasvormig waterstof veranderen in vloeibaar waterstof. Nog ver naar binnen toe zal het zelfs metallisch waterstof worden.

Jupiter bevat zoveel waterstof en helium dat het veruit de zwaarste planeet in het zonnestelsel is.

De verschillende lagen van Jupiter

De lagen van de atmosfeer

Wetenschappers gebruiken de temperatuur en de druk van de atmosfeer om de verschillende lagen te onderscheiden.

Het oppervlak van de planeet oftewel de bodem van de atmosfeer is het gebied waar wetenschappers van hebben berekend dat de atmosferische druk er gelijk is aan één bar. Dat is dezelfde druk als aan het oppervlak van de Aarde.

De laag die op het “oppervlak” rust en die ongeveer 50 kilometer hoog is wordt de troposfeer genoemd. De troposfeer bevat ammoniak, ammoniumwaterstofsulfide en water. Deze combinatie zorgt voor de mooie rood en wit gekleurde banden die wij vanaf de Aarde kunnen zien. De koudere witte banden zijn bekend als zones, terwijl de donkerdere rode banden gordels worden genoemd. In de zones stijgen gassen op, in de gordels zakken gassen naar beneden.

De beide gebieden worden door winden apart gehouden maar soms komt het voor dat de koude witte wolken de rode banden overlappen. We zien de banden dan een tijdje niet. Dit verschijnsel is periodiek zichtbaar in de zuidelijke band. In de noordelijke band is het nog nooit waargenomen. De troposfeer bevat daarnaast compacte wolken water die ook de dynamiek van de atmosfeer beïnvloeden.

Hoog in de troposfeer zakt de temperatuur variërend van -160 °C tot -100 °C.

De volgende laag is de stratosfeer. Deze laag eindigt ongeveer 320 kilometer boven het “oppervlak”. De stratosfeer bevat een vleugje koolwaterstoffen. De temperatuur begint bij ongeveer -160 °C en stijgt tot ongeveer -100 °C. Zowel de stratosfeer als de troposfeer worden opgewarmd door de Zon en vanuit het binnenste van de planeet. De stratosfeer eindigt op het punt waar de druk 1/1000-ste bar is.

Bovenop de stratosfeer bevindt zich de thermosfeer. In deze laag stijgt de temperatuur tot ongeveer 725 °C op ongeveer 1000 kilometer hoogte. De aurora die soms aan de polen zichtbaar zijn spelen zich af in de thermosfeer. De thermosfeer kan ook zelf een beetje licht uitzenden wat er voor zorgt dat het aan de nachtzijde nooit volledig donker zal worden. De thermosfeer wordt opgewarmd door deeltjes uit de magnetosfeer en door de Zon. Er is geen grens aan de thermosfeer gedefinieerd.

De buitenste laag van de atmosfeer wordt exosfeer genoemd. Dit is het gebied waar gasdeeltjes richting de ruimte kunnen ontsnappen. Ook de exosfeer heeft geen duidelijke grens maar gaat geleidelijk over in de interstellaire ruimte.

De Grote Rode Vlek

De Grote Rode Vlek van Jupiter

Naast de rode en witte banden die Jupiter voor een amateurastronoom aantrekkelijk maken om naar te kijken heeft de planeet ook een hele grote Rode Vlek. Deze is na het uitvinden van de telescoop al direct waargenomen. De vlek is in feite een geweldige grote storm net ten zuiden van de evenaar van de planeet.

De Grote Rode Vlek heeft een doorsnede van ongeveer drie keer de Aarde. De storm heeft zes dagen nodig om eenmaal rond te draaien. Er zijn periodes dat de vlek nauwelijks zichtbaar is. Recent onderzoek wijst uit dat de vlek mogelijk aan het krimpen is.

De Grote Rode Vlek is kouder dan de omliggende banden en dat betekent dat hij zich hoger in de atmosfeer moet bevinden. Waar de rode kleur vandaan komt is niet bekend.

Het magnetische veld

Op ongeveer 1/3 naar binnen in de atmosfeer is de druk hoog genoeg om waterstof metallisch te maken. Het kan dan ook elektriciteit geleiden. Dit helpt bij het opwekken van het sterke magneetveld van de planeet. Jupiter draait in ongeveer 9.9 uur eenmaal om zijn as en deze snelle rotatie zorgt er voor dat er elektrische stromen in de metallische waterstof worden opgewekt die als voeding dienen voor het sterke magneetveld van de planeet.

Het magneetveld van Jupiter is ongeveer 200.000 keer sterker dan dat van de Aarde. De elektromagnetische stormen die in dit magneetveld worden opgewekt zijn door radio-amateurs vanaf de Aarde opgevangen. Soms zijn de radiosignalen van Jupiter sterker dan die van de Zon.

Het grote, sterke en gecompliceerde magneetveld van Jupiter

Op Aarde wordt het magneetveld geladen door geladen deeltjes die van de Zon afkomstig zijn. Op Jupiter komen deze geladen deeltjes voornamelijk van andere bronnen zoals de vulkanische maan Io.

Eerste publicatie: 24 november 2012
Laatste wijziging: 2 maart 2014