Planetární jádro

Jádro planety je její nejvnitřnější částí s nejvyšší hustotou, která vzniká při diferenciaci původní protoplanety. U terestrických planet se většinou skládá ze železa, které může obsahovat některé lehčí příměsi (např. síru), což je významné pro generování magnetického pole planet. Proces diferenciace jádra je také významný z hlediska produkce primárního tepla.

Jádra terestrických těles

Srovnání předpokládané stavby terestrických objektů Sluneční soustavy

Jádro Merkuru je zřejmě největší v porovnání s velikostí své planety v celé Sluneční soustavě – z dat o střední hustotě, získaných sondou Mariner 10, a geochemických modelů je jeho poloměr 0,75–0,80 RM (tj. 1800–1950 km).[1] Protože nemáme žádné přímé údaje o stavbě planety, jediné omezení na strukturu jádra je pozorované slabé magnetické pole Merkuru, které nelze vysvětlit podobným mechanismem jako je geodynamo. Z termálně-evolučních modelů se zdá být jisté, že termální dynamo již není v provozu a konvekci v jádře musí zajišťovat proces růstu vnitřního jadérka (podobně jako u Země). Magnetické pole podobné tomu pozorovanému pak lze získat v případě, že se tato konvekce odehrává pouze ve spodní části vnějšího jádra a svrchní část, která se konvekce neúčastní, pak krátkoperiodické složky pole filtruje.[2] Tento model také dává omezení na velikost vnitřního jádra, které nesmí být výrazně větší než cca 1000 km.

O jádru Venuše je toho i přes rozsáhlý výzkum planety velmi málo známo. Z údajů o střední hustotě a odhadů chemického složení vyplývá poloměr jádra 2900–3200 km a nepřítomnost vnitřního jadérka.[3] Také z měření slapových deformací se zdá být pravděpodobné, že je celé jádro v kapalném stavu.[4]

Související informace naleznete také v článku Zemské jádro.

Jádro planety Mars je prozkoumáno také velmi málo, podobně jako v případě Venuše. Jeho velikost je přibližně 1500-1850 km a z měřených slapových deformací planety se zdá být jisté, že minimálně jeho vnější část je kapalná.[5]

Jádra velkých planet

Srovnání předpokládané stavby plynných planet Sluneční soustavy

Předpokládá se, že tzv. plynní obři mají také kamenné jádro, složené z hornin. U Saturnu a Jupiteru je předpokládána vrstva z kovového vodíku, zato u tzv. ledových obrů se jádro skládá převážně z vody, methanu a amoniaku.

Reference

  1. ↑ SPOHN, T., et al. The interior structure of Mercury: what we know, what we expect from BepiColombo. Planet. Space Sci.. 2001, roč. 49, s. 1561–1570. DOI 10.1016/S0032-0633(01)00093-9. 
  2. ↑ CHRISTENSEN, U. A deep dynamo generating Mercury’s magnetic field. Nature. 2006, čís. 444, s. 1056–1058. DOI 10.1038/nature05342. 
  3. ↑ STEVENSON, D. J.; SPOHN, T.; SCHUBERT, G. Magnetism and Thermal Evolution of the Terrestrial Planets. Icarus. 1983, roč. 54, s. 466-489. 
  4. ↑ KONOPLIV, A. S.; YODER, C. F. Venusian k2 tidal Love number from Magellan and PVO tracking data. Geophys. Res. Lett.. 1996, roč. 23, čís. 14, s. 1857–1860. DOI 10.1029/96GL01589. 
  5. ↑ YODER, C. F., et al. Fluid Core Size of Mars from Detection of the Solar Tide. Science. 2003, čís. 300, s. 299-303. DOI 10.1126/science.1079645. 

Média použitá na této stránce

Gas Giant Interiors.jpg
Gas Giant Interiors

Jupiter
Jupiter's composition is mainly hydrogen and helium. In contrast to planetary bodies covered with a hard surface crust (the Earth, for example), the jovian surface is gaseous-liquid, rendering the boundary between the atmosphere and the planet itself almost indistinguishable. Below the roughly 1000-kilometer-thick atmosphere, a layer of liquid hydrogen extends to a depth of 20,000 kilometers. Even deeper, it is believed that there is a layer of liquid metallic hydrogen at a pressure of 3 million bars. The planet core is believed to comprise iron-nickel alloy, rock, etc., at a temperature estimated to exceed 20,000C.

Saturn
As with Jupiter, Saturn is mainly composed of hydrogen and helium and is observed to be of extremely low density. In fact, Saturn's mean density is only about two-thirds that of water. The Saturn atmosphere comprises, in descending order of altitude, a layer of ammonia, a layer of ammonium hydrogen sulfide, and a layer of ice. Below this, the saturnian surface is a stratum of liquid hydrogen (as in the case of Jupiter) underlain with a layer of liquid metallic hydrogen. It is believed that the liquid hydrogen layer of Saturn is thicker than that of Jupiter, while the liquid metallic hydrogen layer may be thinner. The planet's core is estimated to be composed of rock and ice.

Uranus
Uranus is gaseous in composition, mainly comprising hydrogen and helium as in the case of Jupiter and Saturn. The planet atmosphere is mostly hydrogen but also includes helium and methane. The planet core is estimated to be rock and ice encompassed by an outer layer of ice comprised of water, ammonium, and methane.

Neptune

The atmosphere of Neptune consists of mainly hydrogen, methane and helium, similar to Uranus. Below it is a liquid hydrogen layer including helium and methane. The lower layer is made up of the liquid hydrogen compounds oxygen and nitrogen. It is believed that the planet core comprises rock and ice. Neptune's average density, as well as the greatest proportion of core per planet size, is the greatest among all the gaseous planets.
Terrestial Planets internal en.jpg
Mercury has an average density of 5430 kilograms per cubic meter, which is second only to Earth among all the planets. It is estimated that the planet Mercury, like Earth, has a ferrous core with a size equivalent to two-thirds to three-fourths that of the planet's overall radius. The core is believed to be composed of an iron-nickel alloy covered by a mantle and surface crust.

It is believed that the composition of the planet Venus is similar to that of Earth. The planet crust extends to around 10-30 kilometers below the surface, under which the mantle reaches to a depth of some 3000 kilometers. The planet core comprises a liquid iron-nickel alloy. Average planet density is 5240 kilograms per cubic meter.

The Earth comprises three separate layers: a crust, a mantle, and a core (in descending order from the surface). The crust thickness averages 30 kilometers for land masses and 5 kilometers for seabeds. The mantle extends from just below the crust to some 2900 kilometers deep. The core below the mantle begins at a depth of around 5100 kilometers, and comprises an outer core (liquid iron-nickel alloy) and inner core (solid iron-nickel alloy). The crust is composed mainly of granite in the case of land masses and basalt in the case of seabeds. The mantle is composed primarily of peridotite and high-pressure minerals. Average planet density is 5520 kilograms per cubic meter.

Mars is roughly one-half the diameter of Earth. Due to its small size, it is believed that the martian center has cooled. Geological structure is mainly rock and metal. The mantle below the crust comprises iron-oxide-rich silicate. The core is made up of an iron-nickel alloy and iron sulfide. Average planet density is 3930 kilograms per cubic meter.

The structure of Pluto is not very well understood at present. Nevertheless, spectroscopic observation from Earth in the 1970s has revealed that the planet surface is covered with methane ice. Surface temperature is -230?C (-382?F), and the frozen methane exhibits a bright coloration. However, with the exception of the polar caps, the frozen methane surface is seen to change to a dark red when eclipsed by its moon Charon. Average planet density is 2060 kilograms per cubic meter. The low average density requires that the planet must be a mix of ice and rock.