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JUPITER
Jupiter ist nach Sonne, Mond und Venus das vierthellste Objekt an
unserem Himmel und er ist der größte Planet unseres Sonnensystems
- seine Zusammensetzung entspricht eher der eines Sterns als der
eines Planeten. Sein erkennbarer Durchmesser ist über elfmal
so groß wie die Erde (ein zehntel so groß wie die Sonne),
seine Masse über 300-mal so groß wie die der Erde.
Wäre Jupiter nur 75-mal so schwer, käme es in seinem Inneren
zur Kernfusion und er würde zum Stern.
Aufbau des Jupiter
Jupiter ist ein Riesen-Gasball, zehnmal so groß wie die Erde und
ein zehntel so groß wie die Sonne. Seine Masse beträgt 0,1% der
Sonnenmasse, und seine Zusammensetzung ist ähnlich der Sonne: 90%
Wasserstoff (in molekularer Form) und etwa 10% Helium.
Von den Spurengasen sind die wichtigsten Wasserdampf, Methan und
Ammoniak. Es gibt unter der Wolkenschicht keine feste Oberfläche.
Stattdessen findet nach tieferen Schichten hin zunehmendem Druck
ein langsamer Übergang vom gasförmigen zum flüssigen Zustand statt,
gefolgt von einem plötzlichen Übergang zu einer metallischen Flüssigkeit,
in der die Atome von ihren Elektronen befreit sind. Ganz im Zentrum
könnte sich ein kleiner Kern aus Gestein oder vielleicht Eis befinden.
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| a |
Weiße Wolken
aus Ammoniak-
kristallen |
| b |
Tieforange-
farbene Wolken aus Ammonium-
hydrogensulfid-
kristallen |
| c |
Bläuliche Wolken
aus Eis und
Wassertröpfchen |
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| Die Jupiteratmosphäre |
Atmosphäre
Jupiter dreht sich schnell um seine Achse, daher ist er an den Polen
merklich abgeplattet. Die hohe Drehgeschwindigkeit dürfte auch
Ursache für die Bänderstruktur der Gasatmosphäre
des Jupiter sein. Man kann erkennen, daß die Scheibe des Jupiter
von abwechselnd hellen und dunklen Gürteln durchzogen ist. Die Ergebnisse
von fünf Raumsonden, die Jupiter zwischen 1973 und 1995 erreichten
(Pioneer 10 und 11, Voyager 1 und 2, Galileo) haben die Komplexität
der Flußverteilung innerhalb dieser Bänder deutlich gemacht. Es
gibt fünf oder sechs auf jeder Hemisphäre, die mit Windstömen korreliert
sind. Weiße oder farbige Ovale erscheinen als relativ langlebige
Merkmale. Das bekannteste und auffälligste ist der Große Rote Fleck,
der bereits seit etwa 300 Jahren beobachtet wird. Der Ursprung dieses
Merkmals, das so breit ist wie die Erde, ist unsicher. Die populärste
Theorie besagt, daß es sich im wesentlichen um einen riesigen Antizyklon
handelt.
Der Große Rote
Fleck
| a |
Großer Roter Fleck |
| b |
Wirbelsturem,
26.000 km lang
(über das Doppelte
des
Erddurchmessers) |
| c |
Weißes Oval,
zeitweise
auftretender
Wirbelsturm |
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Der Große Rote Fleck |
Als Großen Roten Fleck
bezeichnet man einen riesigen Wirbelsturm, der über die Südhalbkugel
des Jupiter jagt. Weiße Ovale sind kleinere ähnliche
Stürme. Die Farbsse der Wolken der Jupiteratmosphäre hängt
von ihrer Höhenlage ab: die unterste Wolkenschicht ist blau,
die nächste tieforange, die nächste weiß. Am höchsten
sind die roten Wolken, zu denen der Große Rote Fleck gehört.
Ursache für die Farbunterschiede sind chemische Reaktionen
in der Jupiteratmosphäre.
Die Monde Jupiters
Seine vier Hauptmonde, die Galilie'schen Monde, waren außer
dem Erdmond die ersten natürlichen Satelliten, die man entdeckte.
Heute kennt man 17 Jupiter-Monde, die man in vier verschiedene Gruppen
aufteilen kann: die vier kleinen inneren Monde (Metis, Adrastea,
Amalthea und Thebe) und die vier großen Galileischen Monde (Io,
Europa, Ganymed und Callisto) befinden sich auf Kreisbahnen in der
Äquatorebene. Die dritte Gruppe (Leda, Himalia, Lysithea und Elara)
bestehen aus Monden in einer Kreisbahn, die um Winkel zwischen 25°
und 29° gegen die Äquatorebene geneigt sind und deren Radien 11
bis 12 Millionen km betragen. Die Monde der äußeren Gruppe (Ananke,
Carme, Pasiphae und Sinope) sind kleine Monde in retrograden Bahnen
(d.h.: sie laufen anders herum als die anderen Monde), die relativ
exzentrisch Ellipsen sind und deutlich gegen die Äquatorebene geneigt
sind. Diese Bahnen liegen alle im Abstand zwischen 21 und 24 Millionen
km von Jupiter entfernt. Die vier Galileischen Monde und ihre Bahnbewegungen
sind mit einem kleinen Teleskop oder einem Feldstecher leicht zu
erkennen.
Die Ringe Jupiters
Die Existenz eines schwachen Rings um Jupiter wurde erstmals vermutet
aufgrund von Ergebnissen von Pioneer 11 im Jahre 1974 und bestätigt
durch direkte Voyager Bilder. Der Hauptteil des Rings liegt zwischen
1,72 und 1,81 Jupiter-Radien vom Zentrum des Planeten aus. Der Natur
des Ringes gemäß müssen viele der Teilchen Größen von wenigen Mikrometern
haben. Das Material muß ununterbrochen nachgefüllt werden. Als Quelle
kommt eine Population von Felsbrocken in der Umlaufbahn in Betracht,
die kontinuierlich von Hochgeschwindigkeits-Partikeln bombardiert
werden.
Allgemeines
1955 wurde die Radioemission des Jupiters entdeckt.
Es war der erste Hinweis auf ein starkes Magnetfeld, das ca. 4.000
mal stärker ist als das der Erde. Die Magnetosphäre ist infolgedessen
100 mal größer. Die Radioemission wird von Elektronen verursacht,
die um die Feldlinien spiralen. Eingefangene Elektronen in der Nähe
des Planeten verursachen die Synchrotronstrahlung im Bereich
der Dezimeter-Wellen. Dekameterstrahlung, die nur in bestimmten
Gebieten des Planeten beobachtet wird, hat mit der Wechselwirkung
zwischen Jupiters Ionosphäre und seinem Mond Io zu tun, dessen Bahn
innerhalb eines riesigen Plasmaringes liegt. Diese Wechselwirkung
verursacht auch Polarlicht (ähnliche der Erde). Strahlung im Bereich
der Kilometer-Wellenlängen wurden von den Voyager-Sonden entdeckt,
die ihren Ursprung in hohen Breiten nahe dem Planeten und im Plasmaring
hat.
Im Juli 1994 trafen Trümmer des Kometen Shoemaker-Levy 9 auf
den Jupiter. Eine spätere Analyse der Folgen dieser Einschläge
erbrachte viele Informationen über den Planeten.
| Mittlerer Sonnenabstand |
 |
5,2028 AE = 778,33 Mio. km |
| Oberflächentemperatur |
 |
-128 °C |
| Umlaufzeit |
 |
11 Jahre, 321 Tage |
| Reziproke Masse |
 |
1.047,355 |
| Masse (Erde = 1) |
 |
317,938 |
| Masse (g) |
 |
1,900 x 1030 |
| Durchmesser |
 |
143.800 km |
| Äquatorradius (Erde = 1) |
 |
11,209 |
| Äquatorradius (km) |
 |
71.492 |
| Ellipzität |
 |
0,0649 |
| Mittlere Dichte (g/cm3) |
 |
1,33 |
| Oberflächenbeschleunigung am Äquator
(m/s²) |
 |
22,88 |
| Fluchtgeschwindigkeit am Äquator
(km/s) |
 |
59,6 |
| Siderische Umdrehungszeit am Äquator |
 |
9,841
Stunden |
| Neigung des Äquators zur Umlaufsbahn |
 |
3°,12 |
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