راهنمایی کوتاه: هیدروژن بیشترین جزء جوّ مشتری است؛ حدود ۹۰٪ حجمی و حدود ۷۱ تا ۷۵٪ جرمی.
گامبهگام:
- ۱) اول باید بدانیم «درصد فراوانی» با چه معیاری حساب میشود: شمارش مولکولها (که با حجم رابطه دارد) یا اندازهگیری جرم.
- ۲) مشتری یک «غول گازی» است و جوّش تقریباً همان ترکیب ابر اولیهی منظومهی شمسی است: بیشتر هیدروژن و هلیم.
- ۳) بر پایهی حجم (تعداد مولکول): حدود ۸۹٫۸٪ هیدروژن و حدود ۱۰٪ هلیم.
- ۴) بر پایهی جرم: چون اتم هلیم حدود ۴ برابر سنگینتر است، سهم جرمی هیدروژن به حدود ۷۱ تا ۷۵٪ کاهش پیدا میکند.
- ۵) مقدار کمی هم متان، آمونیاک، بخار آب و عناصر سنگینتر وجود دارد (روی هم کمتر از ۱٪).
پاسخ نهایی: در جوّ مشتری حدود ۹۰٪ حجمی (عدد دقیقتر: ) و حدود ۷۱ تا ۷۵٪ جرمی هیدروژن است. اگر در کتاب فقط یک عدد پرسیده شده باشد، پاسخ رایج همان «حدود ۹۰٪» است.
مثال مشابه: فرض کن کیسهای داری با ۹ توپ کوچک (هیدروژن) و ۱ توپ بزرگ و سنگین (هلیم). با شمردن توپها ۹۰٪ هیدروژن داری، ولی اگر جرم را بسنجی، سهم هیدروژن کمتر میشود. دقیقاً همین اتفاق در مشتری میافتد.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: ببین چرا غولهای گازی به خورشید نزدیکترند و چرا جوّ زمین تقریباً هیچ هیدروژن آزادی ندارد (راهنمایی: جرم کم و سرعت زیاد مولکولهای هیدروژن باعث فرار آنها از گرانش زمین میشود).