Jupiter – Planet der Superlative
NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Er ist nach der Sonne das größte Objekt im Sonnensystem, enthält mehr als doppelt so viel Masse wie alle anderen Planeten zusammen und besitzt die meisten Monde.
Von den acht Planeten, die ihre Bahnen um die Sonne ziehen, sticht Jupiter deutlich heraus: Sein Äquatordurchmesser ist mit 143 000 Kilometern knapp elfeinhalbmal so groß wie jener der Erde. Die Masse unseres Heimatplaneten übertrifft der Gigant sogar um das 318-Fache – damit enthält Jupiter mehr als doppelt so viel Materie wie alle anderen Planeten im Sonnensystem zusammen.
Und auch hinsichtlich seiner Monde stellt Jupiter einen Rekord auf: Derzeit sind 95 Trabanten bekannt. Auf dem zweiten Platz folgt Saturn mit immerhin noch 83 bekannten Begleitern. Die vier hellsten und größten Jupitermonde Io, Europa, Ganymed und Kallisto entdeckte Galileo Galilei bereits im Jahr 1610. Die weitaus meisten Trabanten sind mit einem Durchmesser von weniger als einem Kilometer allerdings deutlich kleiner und damit nicht so einfach nachzuweisen. Der neueste Fund wurde erst im Februar 2023 verkündet.
Neben großen Teleskopen auf der Erde und im Weltall lieferten in den vergangenen Jahrzehnten insbesondere Raumsonden zahlreiche Erkenntnisse über Jupiter. Am 3. Dezember 1973 flog mit Pioneer 10 erstmals eine Raumsonde an Jupiter vorbei – nach einer Flugzeit von 21 Monaten. Am 7. Dezember 1995 folgte eine weitere Premiere: Zum ersten Mal schwenkte das Raumfahrzeug Galileo in eine Umlaufbahn um Jupiter ein. 2011 startete dann die Mission Juno, die seit 2016 hochaufgelöste Aufnahmen und Messdaten zur Erde funkt – und bis heute aktiv ist.
Quelle: NASA Visualization Technology Applications and Development
Die Beobachtungen zeigen, dass Jupiter zu den Gasplaneten zählt. Solche Himmelskörper bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium und unterscheiden sich grundlegend von Gesteinsplaneten wie der Erde, denn sie besitzen keine Oberfläche. Stattdessen nehmen Physikerinnen und Physiker an, dass das Wasserstoffgas aufgrund des extrem starken Drucks und der hohen Temperaturen unterhalb der dichten Jupiteratmosphäre in einem überkritischen Zustand vorliegt: Hier lassen sich keine Unterschiede zwischen Flüssigkeit und Gas festmachen. Einen klassischen Übergang vom gasförmigen in den flüssigen Zustand gibt es daher nicht – und damit auch keine klare Grenzfläche wie etwa zwischen Erdatmosphäre und Ozean.
Irgendwann steigt der Druck im Inneren des Planeten sogar so weit an, dass sich zuvor in Wasserstoffatomen gebundene Elektronen nun frei umherbewegen – wie in einem elektrischen Leiter. Angetrieben durch die schnelle Rotation des Planeten dürften in dieser Region daher elektrische Ströme fließen und das starke Magnetfeld des Gasriesen erzeugen. In noch größerer Tiefe vermuten Forscherinnen und Forscher dann einen festen Kern aus Gestein. Bestätigen ließen sich diese Annahmen bislang jedoch nicht
Am 14. April 2023 machte sich erstmals eine europäische Mission auf den Weg zum Jupiter. JUICE – der „Jupiter Icy Moons Explorer“ – soll vor allem, der Name deutet es an, die Eismonde Europa, Ganymed und Kallisto erforschen. Den beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern geht es dabei unter anderem um die Frage, ob unter den Eispanzern dieser Monde vielleicht Leben möglich ist. Denn unter der gefrorenen Kruste könnte sich flüssiges Wasser befinden, was zumindest für die Existenz aller uns bekannten Organismen eine wichtige Voraussetzung darstellt.
Start der Mission JUICE
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Der Große Rote Fleck
Bereits im frühen 17. Jahrhundert – kurz nach der Erfindung des Fernrohrs – entdeckten Astronomen verschiedenfarbige Streifen in der Atmosphäre von Jupiter. Inzwischen ist bekannt, dass es sich dabei um Bereiche unterschiedlicher Temperatur und chemischer Zusammensetzung handelt.
An den Grenzen dieser atmosphärischen Bänder toben gewaltige Stürme mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 1500 Kilometern pro Stunde. Auch zahlreiche Wirbelstürme lassen sich in der Atmosphäre des Gasriesen beobachten. Der wohl prominenteste Vertreter ist der „Große Rote Fleck“.
Er tobt bereits seit Jahrhunderten und ist mit einer Länge von 16 000 Kilometern der größte Wirbelsturm in unserem Sonnensystem. Messungen der Raumsonde Juno zeigten, dass sich der Sturm bis weit unter die Wolkendecke des Planeten erstreckt – er reicht bis zu 500 Kilometer tief in die Atmosphäre hinein.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/gebiet/universum/planeten-des-sonnensystems/jupiter/
