Wolkenbanden op Jupiter

[Pa Pinkelman]

Jupiter staat bekend om zijn wolkenbanden en de beroemde rode vlek.
Jupiter een gasplaneet. Alle gassen zouden dan al lang gemengd moeten zijn en Jupiter zou dan een egale planeet zonder enige structuur moeten zijn.

Hoe is deze tegenstrijdigheid te verklaren ?

[HansH]

Jupiter staat bekend om zijn wolkenbanden en de beroemde rode vlek.
Jupiter een gasplaneet. Alle gassen zouden dan al lang gemengd moeten zijn en Jupiter zou dan een egale planeet zonder enige structuur moeten zijn.

Hoe is deze tegenstrijdigheid te verklaren ?

voor de hand liggende conclusie is dan dat er meer processen zijn dan alleen menging. bv verdampen en condenseren. waarom is immers al het water op aarde niet gelijkmatig gemengd over de hele aarde?

[Bladerunner]

Jupiter bestaat voor het grootste deel uit waterstof en helium (dat helium zit dan vooral rond de kern en is daar vermoedelijk vloeibaar) De (ammonia kristallen) wolkenbanden echter bevinden zich alleen aan het oppervlak en zijn ongeveer 50 km dik dus een fractie van de totale diameter.

Door dichtheidsverschillen onderscheiden de banden zich van elkaar als een soort klimaatzone en worden in stand gehouden door de extreem hoge rotatiesnelheid van Jupiter ( 1 'dag' duurt 10u) waardoor ze niet of nauwelijks de kans krijgen zich te mengen door de centrifugale kracht. Ze draaien echter met verschillende snelheden rond waardoor op de grenzen stormen ontstaan.

[Nesciyolo]

Maar ammonia is toch veel zwaarder dan waterstof? Hoe kan het dat de ammonia aan de oppervlakte blijft en niet wegzinkt?

[Bladerunner]

Zo simpel is het niet. Het is een complex weersysteem net als bij ons eigenlijk. Door de hoge rotatiesnelheid van Jupiter blijven die kristallen in de 'atmosfeer' wervelen. In de Aardse atmosfeer zit CO2, dat is ook zwaarder dan O2 en toch zakt ook dat niet naar beneden waardoor we allemaal zouden stikken.

[Nesciyolo]

Zo simpel is het niet. Het is een complex weersysteem net als bij ons eigenlijk. Door de hoge rotatiesnelheid van Jupiter blijven die kristallen in de 'atmosfeer' wervelen. In de Aardse atmosfeer zit CO2, dat is ook zwaarder dan O2 en toch zakt ook dat niet naar beneden waardoor we allemaal zouden stikken.

Maar er is maar een heel klein beetje CO2 (rond de 0,045% of minder) en dat vermengt wel.
Misschien omdat het gaat om ammonia kristallen en niet om gas?

[HansH]

Misschien omdat het gaat om ammonia kristallen en niet om gas?

dan heb je het dus over de effecten waar ik het ook over had: verdamping, condensatie en evt bevriezing. dat zijn methodes om te ontmengen.

[irArjan]

Door dichtheidsverschillen onderscheiden de banden zich van elkaar als een soort klimaatzone en worden in stand gehouden door de extreem hoge rotatiesnelheid van Jupiter ( 1 'dag' duurt 10u) waardoor ze niet of nauwelijks de kans krijgen zich te mengen door de centrifugale kracht. Ze draaien echter met verschillende snelheden rond waardoor op de grenzen stormen ontstaan.

Als je nauwelijks mengt dan meng je toch een beetje. Een beetje mengen over miljarden jaren zou nog steeds tot een egale verdeling moeten leiden. Met andere woorden: je hebt ook een proces nodig dat 'ontmengt'.

[Bladerunner]

We weten niet zoveel over de processen in de Jupiter atmosfeer. Maar je kunt die banden in het 'wolkendek' vergelijken met de klimaatzones op aarde. Die zijn ook nauwelijks veranderd in miljoenen zo niet een paar miljard jaren tijd. Het zonnestelsel bestaat ±4,5 miljard jaar maar er is een theorie die stelt dat Jupiter ooit veel dichter bij de zon stond en uiteindelijk in zijn huidige baan kwam. Dat baseren we op het feit dat heel veel exoplaneten van het Jupiter type ook veel dichter bij hun moederster staan. Dus vóór die tijd bestonden die banden in het wolkendek misschien niet en zijn ze nu dus minder oud dan je zou verwachten.

Maar 'nauwelijks mengen' betekend niet automatisch dat je dan een beetje mengt en dat dan progressief is. Dat wat er eventueel gemengd wordt is dan zo weinig dat het geen visueel verschil veroorzaakt in de banden in Jupiters atmosfeer omdat het zich steeds hersteld. Want anders zou Jupiter inderdaad een egaal uiterlijk hebben.

[Nesciyolo]

We weten niet zoveel over de processen in de Jupiter atmosfeer. Maar je kunt die banden in het 'wolkendek' vergelijken met de klimaatzones op aarde.

Zou het kunnen zijn dat er dieper in Jupiter veel meer ammonia is en dat wat aan het oppervlak wordt waargenomen maar een beetje is dat toevallig opborrelt?

[Bladerunner]

Jupiter zou voor 71% uit waterstof, 24% helium en 5% andere elementen bestaan. In de atmosfeer bevindt zich ook die waterstof terwijl het helium voor het grootste deel naar de kern gezakt is. Maar die wolkenbanden bevatten dus ook chemische verbindingen waaronder dus ammonia in kristal vorm. Die ammonia is niet waargenomen op grotere dieptes vanwege de toenemende druk en temperatuur. Jupiter vertoond wat dat betreft overeenkomsten met een mislukte ster in die zin dat de druk in de kern hoog is en vooral net als bij de zon daar helium zit. Alleen is dat door de te geringe massa nooit tot fusie gekomen.

[Xilvo]

Zou het kunnen zijn dat er dieper in Jupiter veel meer ammonia is en dat wat aan het oppervlak wordt waargenomen maar een beetje is dat toevallig opborrelt?

Er zal zeker convectie optreden. Jupiter produceert behoorlijk wat warmte.

[irArjan]

Maar 'nauwelijks mengen' betekend niet automatisch dat je dan een beetje mengt en dat dan progressief is. Dat wat er eventueel gemengd wordt is dan zo weinig dat het geen visueel verschil veroorzaakt in de banden in Jupiters atmosfeer omdat het zich steeds hersteld. Want anders zou Jupiter inderdaad een egaal uiterlijk hebben.

Precies dat: "omdat het zich steeds hersteld". Dat is wat ik bedoelde. Als je een beetje mengt is dat automatisch progressief volgens mij, anders gaat dat in tegen de 2e wet van de thermodynamica.

Het kan natuurlijk ook zo zijn dat wat er dan ook voor gezorgd heeft dat Jupiter naar buiten geslingerd werd, er ook voor heeft gezorgd dat die banden zijn ontstaan. Dat dit daarmee een transient fenomeen is en over enkele miljoenen jaren Jupiter weer egaal is. Maar, als dit een evenwichtssituatie is, moet er een herstellend fenomeen zijn.

[OOOVincentOOO]

Zonder na te lezen: ik heb altijd beprepen dat weersystemen zoals op Jupiter ook op aarde zijn. Weliicht met meer nuance. Denk aan de tropische storm zones en de storm draairichting verschillen noordelijk of zuiderlijke halfrand door bijbehorende coriolus kracht. Maar ik kan het verkeerd herinneren dat moet ik dan nazoeken op de mobiel gaat dit moeizamer.

[Pa Pinkelman]

Ik heb jullie reacties gelezen en ben verder gaan nadenken.
Jupiter is een gasplaneet maar niet voor 100%. Gassen kunnen condenseren of zelfs rijpen. Net zoals het water in onze atmosfeer wolken vormt die uit waterdruppels of ijskristallen bestaan. Bij Jupiter zal dat wel complexer zijn omdat deze uit vele soorten gassen bestaat. Ik denk dat HansH het bij het goede eind heeft.
Zie https://scientias.nl/dit-gebeurt-er-ond ... t-jupiter/