Jupiter en Saturnus

Jupiter en Saturnus zijn de twee grootste planeten in het zonnestelsel. De middellijn van Jupiter is elf keer zo groot als de middellijn van de aarde; Saturnus is een slagje kleiner. Maar afgezien van hun formaat is er een veel belangrijker verschil met de aardse planeten: Jupiter en Saturnus bestaan voor het grootste deel uit gas, en hebben geen vast oppervlak.

Wie Jupiter door een telescoop bekijkt, ziet langgerekte wolkenbanden en wervelstormen. Als je in die woelige dampkring zou afdalen, nemen druk en temperatuur toe naarmate je dieper en dieper komt. Uiteindelijk zijn de omstandigheden zo extreem dat niets en niemand er tegen bestand is. Op nog grotere diepte is de druk zelfs zo onvoorstelbaar hoog dat het waterstofgas (waaruit de planeet voor het overgrote deel bestaat) wordt samengeperst tot een vloeistof. Diep in het binnenste van de planeet bevindt zich zo goed als zeker een kern van gesteenten en metalen, ongeveer even groot als de aarde, maar een stuk zwaarder.

jupiter_saturnus

De inwendige opbouw van Saturnus is in grote lijnen gelijk aan die van Jupiter. Een belangrijk verschil is echter dat Saturnus verder van de zon af staat, waardoor de temperaturen in de dampkring fors lager zijn. De meeste wolkenstructuren ontstaan daardoor op grotere diepte in de dampkring, en zijn vanaf de aarde minder opvallend.

De afwijkende opbouw van de reuzenplaneten (Uranus en Neptunus hebben een vergelijkbare structuur) is terug te voeren op hun ontstaanswijze. De aardse planeten werden gevormd door de samenklontering (‘accretie’ met een duur woord) van kleinere deeltjes in de roterende gas- en stofnevel waaruit de zon ontstond. Op soortgelijke wijze zijn ook de kernen van de reuzenplaneten gevormd, maar die bevatten veel meer materie, en begonnen op grote schaal gas uit hun omgeving aan te trekken. Zo ontstonden de enorm dikke gasmantels van de reuzenplaneten.

Die afwijkende ontstaanswijze blijkt ook uit het feit dat de reuzenplaneten alle vier een groot aantal manen hebben. Veel van die manen en maantjes ontstonden in de roterende gasschijf rondom de zich vormende planeet. Bij de aardse planeten was zo’n schijf er niet, en daarom ontstonden die planeten oorspronkelijk ook zonder manenstelsel.

De vier grootste manen van Jupiter zijn werelden op zich. Ze worden wel de Galileïsche manen genoemd, omdat ze in 1610 ontdekt werden door de Italiaanse sterrenkundige Galileo Galilei. Van binnen naar buiten heten ze Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Io en Europa zijn qua afmetingen vergelijkbaar met onze eigen maan; Ganymedes en Callisto zijn een stuk groter – Ganymedes (de grootste planeetmaan in het zonnestelsel) is zelfs groter dan de planeet Mercurius. Io telt vele tientallen actieve zwavelvulkanen, en is het meest actieve hemellichaam in het zonnestelsel. Europa heeft een vrijwel spiegelgladde ijskorst, waaronder een oceaan van vloeibaar water schuil gaat.

Ook Saturnus heeft een groot aantal manen, waarvan Titan verreweg de grootste is. Deze maan werd halverwege de zeventiende eeuw ontdekt door de Nederlandse natuur- en sterrenkundige Christiaan Huygens. Titan is de enige planeetmaan in het zonnestelsel met een substantiële dampkring. Aan het oppervlak komen meren van vloeibaar methaangas voor. In januari 2004 maakte de Europese Huygens-sonde een afdaling in de Titandampkring; het Amerikaanse moederschip Cassini doet nog steeds onderzoek aan Saturnus en zijn manen en ringen.

Die ringen van Saturnus vormen een van de mooiste bezienswaardigheden in het zonnestelsel. Ze liggen precies in het evenaarvlak van de planeet, en bestaan uit talloze kleine gruis- en ijsdeeltjes. Mogelijk gaat het om de brokstukken van een onfortuinlijk maantje dat in het verleden verpulverd is door de botsing met een grote komeet.

De Saturnusringen zijn zo opvallend dat ze met een klein telescoopje al zichtbaar zijn, ondanks de enorme afstand van meer dan één miljard kilometer. Ze werden voor het eerst gezien door Galilei, hoewel die geen flauw benul had om wat voor structuren het ging. Het was Huygens die enkele tientallen jaren later de ware aard van de Saturnusringen doorgrondde.

Overigens hebben de andere reuzenplaneten (Jupiter, Uranus en Neptunus) ook ringenstelsels. Die zijn echter veel minder opvallend. Ze bevatten minder materie, en de ringdeeltjes zijn nog eens donker ook. Zonder speciale apparatuur zijn ze vanaf de aarde niet of nauwelijks te zien, en zelfs de ruimtesondes die de buitenplaneten hebben bezocht hadden er moeite mee.

Leave a Reply