ดาวพฤหัสบดีทำมาจากแก๊สทั้งหมดหรือไม่?

ฉันได้ยินมาว่าดาวพฤหัสบดีนั้นทำมาจากแก๊ส แต่ในโรงเรียนฉันได้เรียนรู้ว่าดาวพฤหัสบดีมีแรงโน้มถ่วงซึ่งเท่ากับ 2.5 เท่าของโลก (แรงโน้มถ่วงที่สามารถแยกดาวหางออก) และแรงโน้มถ่วงเป็นสัดส่วนกับมวล

ดังนั้นถ้าดาวพฤหัสบดีถูกสร้างขึ้นมาจากก๊าซเพียงอย่างเดียวมันจะมีแรงโน้มถ่วงสูงและรักษาดวงจันทร์รอบตัวมันได้อย่างไร

ไม่สำคัญว่าร่างกายทำจากก๊าซหินของเหลวหรือพลาสม่าสถานะของสสารทั้งสี่มีมวลหรือไม่ อย่างที่เราทราบมวลสร้างสนามโน้มถ่วงและยิ่งแรงโน้มถ่วงยิ่งมากเท่าไหร่ดาวพฤหัสก็มีมวลโลก 317 เท่า

Comet Shoemaker – Levy 9ชนเข้ากับดาวพฤหัสบดีไม่กี่ปีก่อน

เช่นเดียวกับโมเลกุลเหล่านี้มีการตรวจพบการปล่อยออกมาจากอะตอมหนักเช่นเหล็กแมกนีเซียมและซิลิกอนโดยมีปริมาณที่สอดคล้องกับสิ่งที่พบในนิวเคลียสของดาวหาง

องค์ประกอบที่หนักหน่วงเหล่านั้นสอดคล้องกับดาวหางที่มีองค์ประกอบของหินเป็นบางส่วน ดังนั้นดาวพฤหัสจึงมีหินอย่างน้อยหนึ่งก้อน ในความเป็นจริงแล้วก๊าซยักษ์นั้นคาดว่าจะก่อตัวขึ้นรอบแกนกลางของหินหรือโลหะขนาดเล็กซึ่งมีแรงโน้มถ่วงเพียงพอที่จะดึงไฮโดรเจนไฮโดรเจนฮีเลียมน้ำ ฯลฯ จากเนบิวลาก่อกำเนิดดาวเคราะห์ โดยปกติแล้วบางสิ่งที่ 'แกนหินเล็ก ๆ ' ที่มีมวลของสองหรือมากกว่า Earths จะบอกเป็นนัย สนามแรงโน้มถ่วงของร่างกายดังกล่าวทำให้เป็นเรื่องยากสำหรับแม้แต่ไฮโดรเจนที่จะบรรลุความเร็วในการหลบหนี

ฉันเห็นด้วยกับคนอื่น ๆ ที่นี่ (แน่นอน) ว่าแรงโน้มถ่วงที่ "พื้นผิว" ของดาวพฤหัสบดีนั้นถูกกำหนดโดยมวลที่อยู่ภายในพื้นผิวนั้น องค์ประกอบไม่สร้างความแตกต่าง

อย่างไรก็ตามฉันแตกต่างกับบางคำตอบของคำถามหัวข้อหัวเรื่อง เราไม่ทราบว่าดาวพฤหัสมีแกนกลางหินหรือไม่

ทฤษฎีที่ได้รับความนิยมสำหรับการก่อตัวของดาวเคราะห์ยักษ์ก็คือพวกมันจะต้องเริ่มต้นด้วยการสร้างแกนกลางของหิน / น้ำแข็งที่มีมวลประมาณ 10-20 เท่าของมวลโลก จากนั้นสิ่งนี้จะค่อยๆเพิ่มขึ้นเป็นเวลาสองสามล้านปีจนกระทั่งมันมีมวลมากพอสำหรับช่วงเวลาสั้น ๆ ของการสะสมของก๊าซที่สร้างมวลทั้งหมด ดู http://blog.planethunters.org/tag/core-accretion/สำหรับบัญชียอดนิยมอื่น

$<1$

คำตอบอาจมาอย่างสมเหตุสมผลในไม่ช้า ในเดือนกรกฎาคม 2559 ยานอวกาศจูโนของนาซ่าจะมาถึงวงโคจรรอบดาวพฤหัส หนึ่งในเป้าหมายสำคัญของภารกิจคือการรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมว่าแกนกลางนั้นใหญ่แค่ไหนที่ศูนย์กลางของจูปิเตอร์โดยใช้แบตเตอรีของเครื่องมือรวมถึงการทดลองที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของสนามแรงโน้มถ่วงขนาดเล็กมาก

http://en.wikipedia.org/wiki/Juno_(spacecraft) http://www.nasa.gov/mission_pages/juno/overview/index.html#.VI9PuiusVSg

ตามกฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตันคุณเพียงต้องการมวลโต้ตอบเพื่อสร้างแรงดึงดูดระหว่างพวกเขา ก๊าซมีมวลและพวกเขาสามารถมีส่วนร่วมในแรงโน้มถ่วง ดังนั้นแม้ว่าดาวพฤหัสนั้นเป็นก๊าซทั้งหมดมันก็มีมวลมหาศาลอย่างไม่น่าเชื่อนอกจากนี้ (ก๊าซมาก!) ว่ามันมีแรงดึงโน้มถ่วงที่แรงกว่าโลก ดวงอาทิตย์ก็เป็นก๊าซเช่นกัน

อย่างไรก็ตามระวังเมื่อมีคนเปรียบเทียบแรงดึงดูดของโลกเพียง 2.5 เท่า มีข้อสันนิษฐาน / การอ้างอิงที่ซ่อนอยู่เสมอในเรื่องนี้เพราะแรงขึ้นอยู่กับมวลมากกว่า (เช่นระยะทาง) แรงดึงดูดของโลกนั้นแข็งแกร่งกว่าที่ฉันนั่ง! ในกรณีของคุณครูอาจหมายความได้ว่าแรงดึงดูดที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของดาวพฤหัสเป็น 2.5 เท่าของสิ่งที่คุณรู้สึกบนพื้นผิวโลก ในการเลือก "พื้นผิว" สำหรับดาวเคราะห์ก๊าซคุณต้องตั้งสมมติฐานเพิ่มเติม

อย่างไรก็ตามสำหรับคำถามที่ตั้งชื่อว่ามีแนวโน้มสูงที่ดาวพฤหัสบดีจะไม่เป็นก๊าซทั้งหมด ด้วยเรื่องทั้งหมด (ไม่ใช่แค่ไฮโดรเจนและฮีเลียม แต่ทุกอย่างอื่นในระบบสุริยะของเราทำขึ้นมา) และแรงดึงโน้มถ่วงนั้นทั้งหมดคุณจะต้องมีของแข็งที่ตกตะกอนซึ่งควบแน่นเป็นแกนดาวเคราะห์ที่เป็นของแข็ง