Quelle: Dr. Freund's Multiversum, Jupiter (http://www.drfreund.net/astronomy_jupiter.htm) Mittwoch, 22.11.2017 14:13:04 Uhr
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Planet Jupiter

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Jupiter
Jupiter, der grösste Planet im Sonnensystem
Beschreibung
Jupiter ist der sonnennächste und mit Abstand grösste der 4 Gasriesen. Seine Masse ist doppelt so gross, wie die aller anderen Planeten zusammen und seine Schwerkraft beeinflusst weite Bereiche des Sonnensystems. Manchmal wird Jupiter sogar als "verhinderter Stern" bezeichnet, denn er strahlt mehr Energie in den Weltraum ab, als er von der Sonne erhält. Der Druck und die Temperatur in seinem Inneren liegen jedoch noch weit unter den kritischen Werten, die für eine selbsterhaltende Kernfusion nötig wären. Trotz seiner Abmessungen ist der Riesenplanet ein relativ filigraner Himmelskörper aus Gaswirbeln und Wolkenschleiern, der über keine feste Oberfläche verfügt.
Rotation von Jupiter
Die Rotation von Jupiter
und seinen Monden
Jupiter ist als zweithellster Planet nach Venus bereits seit der Antike bekannt und war eines der ersten Beobachtungs-Objekte nach der Erfindung des Fernrohrs. In den 1970er Jahren flogen die amerikanischen Pioneer- und Voyager-Sonden auf ihrem Weg aus dem Sonnensystem hinaus an Jupiter vorbei und lieferten erstmals detaillierte Bilder des Gasriesen und seiner Monde. Seit 1995 wurde Jupiter vom Galileo-Orbiter umkreist, der auch eine Atmosphären-Sonde absetzte. Am 21. September 2003 wurde Galileo nach insgesamt 14 Jahren Flugdauer kontrolliert zum Absturz gebracht und verglühte in Jupiter's Atmosphäre. Damit sollte eine Kollision der Sonde mit dem Jupiter-Mond Europa verhindert werden, die diesen Mond möglicherweise mit Lebensspuren von der Erde verunreinigt und zukünftige Untersuchungen auf ausserirdisches Leben verfälscht hätte. Der letzte Besucher war im Dezember 2000 die europäisch-amerikanische Sonde Cassini, die weiter zum Saturn flog.
Die Daten des Jupiter
Position 5. Planet von der Sonne
Durchmesser 142.984 km = 11,21 Erddurchmesser
Masse 1.898,8 x 1024 kg = 317,9 Erdmassen
Schwerebeschleunigung 22,6 m/s2 = 2,3-fache Erdschwerkraft
Mittlere Dichte 1,33 g/cm3
Rotationsperiode ("Tag") 9,93 Stunden
Sonnenumlauf ("Jahr") 11,862 Jahre
Aphel 815.000.000 km = 5,45 AE
Perihel 740.000.000 km = 4,95 AE
Grösster Erdabstand 967.000.000 km
Kleinster Erdabstand 588.000.000 km
Atmosphären-Temperatur -108 Grad Celsius (-140 bis +10)
Atmosphäre  
Wasserstoff 90%
Helium 10%
  Spuren diverser Wasserstoff-Verbindungen
Relative Helligkeit -2,7
Monde mindestens 63 + Ringsystem
Der Einschlag von Shoemaker-Levy 9
Shoemaker-Levy 9
Die Bruchstücke A bis W des Kometen Shoemaker-Levy 9
Im Sommer 1994 rückte Jupiter auf dramatische Weise ins Licht der Öffentlichkeit, als in der Zeit vom 16. bis 22. Juli über 20 Fragmente des Kometen Shoemaker-Levy 9 (SL9) auf dem Riesenplaneten einschlugen. Der Komet war bereits am 24. März 1993 von dem Astronomen-Ehepaar Carolyn und Eugene Shoemaker sowie David Levy entdeckt worden. Bahn-Berechnungen ergaben, dass SL9 schon Mitte 1992 den Jupiter in geringem Abstand passiert hatte und in eine instabile Umlaufbahn eingeschwenkt war. Bei dieser Begegnung war SL9 offenbar durch die Gezeitenkräfte des Jupiter in die Bruchstücke A bis W zerissen worden, die jetzt wie auf einer Perlenschnur dem Planeten entgegen rasten.
Einschlag von SL9
Der Einschlag des Fragments H von Shoemaker-Levy 9 am 18.07.1994
Als die Einschläge dann tatsächlich stattfanden, waren dank der präzisen Voraus-Berechnungen zahlreiche Beobachtungs-Instrumente in aller Welt auf Jupiter ausgerichtet, um das Ereignis zu dokumentieren. Links ist eine Bildsequenz vom Einschlag des Fragments H am 18. Juli 1994 dargestellt, aufgenommen vom Calar Alto Observatorium in Spanien. Die Kometen-Trümmer trafen den Planeten mit einer Geschwindigkeit von ca. 60 km pro Sekunde und setzten gewaltige Energiemengen frei, die die Atmosphäre des Jupiter noch stundenlang nachglühen liesen. Die in ständiger Bewegung befindlichen Gasmassen verwischten jedoch relativ schnell wieder jede Spur der Katastrophe.
Der Einschlag von SL9 auf Jupiter dürfte kein Einzelfall gewesen sein, denn der Riesenplanet wirkt mit seiner enormen Schwerkraft wie ein kosmischer Staubsauger, der alle kleineren Körper in seiner Umgebung anzieht oder aus ihrer Bahn schleudert. Die wichtigste Lehre aus diesem Ereignis besteht aber wahrscheinlich darin, dass Kometen-Einschläge nicht nur ein Thema für Science Fiction Geschichten sind, sondern dass sie tatsächlich stattfinden. Auch die Erde war in der Vergangenheit bereits das Ziel solcher kosmischer Bomben und sie wird es mit Sicherheit wieder sein.
Details zu Jupiter
Der grosse rote Fleck
Der grosse rote Fleck des Jupiter
Das auffälligste Merkmal von Jupiter ist sein grosser roter Fleck. Dabei handelt es sich nicht um eine feste Oberflächen-Struktur, sondern um einen riesigen, mindestens 300 Jahre alten Wirbelsturm mit Windgeschwindigkeiten bis zu 400 km/h. Die gesamte Erde hätte in diesem Tiefdruck-Gebiet leicht 2 bis 3 mal Platz. Neben dem roten Fleck existieren noch zahlreiche kleinere Sturmgebiete, die die bunten Wolkenbänder des Jupiter unterbrechen. Die abwechslungsreichen Farben sind wahrscheinlich auf Spuren organischer Verbindungen und Phosphor-Wasserstoffe zurückzuführen, die aus tieferen Schichten empor steigen.
Polarlichter auf Jupiter
Polarlichter auf Jupiter
(Aufnahme im UV-Licht)
Die Aufnahme links des Hubble-Weltraum-Teleskops im UV-Licht zeigt Ringe von Polarlichtern um die Pole des Jupiter. Da der Wasserstoff im Inneren des Planeten unter hohem Druck metallische Eigenschaften annimmt und elektrisch leitfähig wird, besitzt Jupiter das stärkste Magnetfeld neben der Sonne. So ist es nicht verwunderlich, dass auch auf Jupiter Aurora-Erscheinungen beobachtet werden können (siehe auch: Das Magnetfeld der Erde).
Jupiter's Ringe
Die Ringe des Jupiter
Wie Saturn verfügt auch Jupiter über ein Ring-System, das jedoch weit weniger imposant ist und daher lange Zeit verborgen blieb. Erst 1979 entdeckte Voyager 1 die Ringe, die links auf einer eingefärbten Aufnahme von Voyager 2 zu sehen sind. Das Ring-System gliedert sich in 4 Einzelringe und erstreckt sich von 92.000 bis 221.000 km über dem Planeten-Mittelpunkt.
Die Jupiter-Monde
Io
Die Galileischen Monde
Die Galileischen Monde Io, Europa, Ganymed und Callisto (von links nach rechts) im Grössenvergleich
Die 4 Galileischen Monde Io, Europa, Ganymed und Callisto waren die ersten Monde, die in einer Umlaufbahn um einen anderen Planeten als der Erde beobachtet wurden. Sie wurden erstmals 1610 von dem italienischen Multitalent Galileo Galilei gesichtet, aber auch der weniger bekannte deutsche Astronom Simon Marius beanspruchte die Entdeckung für sich.
Io vor Jupiter
Der Mond Io zieht über
die Wolken von Jupiter
Der "Fall Galileo" ist zu historischer Berühmtheit gelangt, da Galilei seine Beobachtungen als Beweis für das heliozentrische Weltbild deutete und dabei in Konflikt mit der kirchlichen Weltsicht geriet. Der Legende nach sollen hohe Kirchenvertreter sogar einen Blick durch Galilei's Fernrohr abgelehnt haben, um sich nicht den Tatsachen stellen zu müssen. In diesem Punkt muss ich die Kirche jedoch ausnahmsweise in Schutz nehmen. Ich hatte selbst bereits Gelegenheit, die Jupiter-Monde durch ein modernes Amateur-Teleskop zu beobachten. Der Anblick war sehr ernüchternd, denn selbst nach stundenlanger Gewöhnung der Augen an die Dunkelheit, konnte ich die 4 winzigen Lichtpünktchen lediglich erahnen. Man kann sich vorstellen, dass Galilei's primitives Fernrohr noch sehr viel schlechtere Bilder lieferte und dass die Abgesandten der Kirche nicht bereit waren, dafür mehrere Nächte wach zu bleiben. Abgesehen davon war die Entdeckung der um Jupiter kreisenden Monde kein zwingender Beweis für die Gültigkeit des heliozentrische Weltbildes, denn es wäre ja immer noch denkbar gewesen, dass Jupiter mitsamt seinen Monden um die Erde kreist. Hier endet jedoch mein Verständnis für die katholische Kirche, denn obwohl die Theorie vom heliozentrischen Weltbild in der Folgezeit zweifelsfrei bewiesen wurde, konnte sie sich erst 1992 dazu überwinden, Galilei posthum vom Vorwurf der Ketzerei freizusprechen und zu rehabilitieren.
Die zahlreichen weiteren Monde des Jupiter wurden erst in jüngerer Zeit mit leistungsstarken Teleskopen oder durch Raumsonden entdeckt. Bei den meisten von ihnen dürfte es sich um eingefangene Asteroiden handeln und wahrscheinlich ist ihre komplette Anzahl noch immer nicht endgültig bekannt, denn fast jedes Jahr kommen neue hinzu. Damit könnte man Jupiter und seine Monde als ein Sonnensystem im Miniformat bezeichnen (Jovianisches System).
Mond Name Abmessungen in km Abstand von Jupiter in km Umlaufzeit in Tagen Entdecker (Jahr)
Innere reguläre Satelliten
Metis
Metis 40 128.000 0,2948 Synnott (1979)
Adrastea
Adrastea 26 x 20 x 16 129.000 0,2983 Jewitt/Danielson (1979)
Amalthea
Amalthea 262 x 146 x 134 181.400 0,4982 Barnard (1892)
Thebe
Thebe 110 x 90 221.900 0,6745 Synnott (1979)
Galileische Monde
Io
Io 3.643 421.600 1.7691 Galilei/Marius (1610)
Europa
Europa 3.122 670.900 3,5512 Galilei/Marius (1610)
Ganymed
Ganymed 5.262 1.070.400 7,1546 Galilei/Marius (1610)
Callisto
Callisto 4.821 1.882.700 16,6890 Galilei/Marius (1610)
Äussere irreguläre Satelliten
Themisto
Themisto
(S/2000 J1)
8 7.507.000 130,0200 Kowal (1975)
Leda
Leda 10 11.170.000 240,9200 Kowal (1974)
Himalia
Himalia 170 11.460.000 250,5662 Perrine (1904)
  Lysithea 24 11.720.000 259,2200 Nicholson (1938)
  Elara 80 11.740.000 259,6528 Perrine (1905)
  S/2000 J11 4 12.560.000 287,0000 Sheppard et al (2000)
  Karpo
(S/2003 J20)
6 17.100.000 456,5000 Sheppard/Jewitt (2003)
S/2003 J3
S/2003 J3 4 18.340.000 504,0000 Sheppard/Jewitt (2003)
  S/2003 J12 2 19.000.000 533,3000 Sheppard/Jewitt (2003)
  Euporie
(S/2001 J10)
2 19.390.000 553,1000 Sheppard et al (2001)
Mneme
Mneme
(S/2003 J21)
4 20.600.000 599,0000 Sheppard/Jewitt (2003)
  Thelxinoe
(S/2003 J22)
4 20.700.000 601,0000 Sheppard et al (2003)
  S/2003 J18 4 20.700.000 606,3000 Sheppard/Jewitt (2003)
  Helike
(S/2003 J6)
8 20.980.000 617,3000 Sheppard/Jewitt (2003)
  S/2003 J16 4 21.000.000 595,4000 Sheppard/Jewitt (2003)
  Euanthe
(S/2001 J7)
3 21.030.000 620,0000 Sheppard et al (2001)
  Harpalyke
(S/2000 J5)
4 21.110.000 623,3000 Sheppard et al (2000)
  Praxidike
(S/2000 J7)
7 21.150.000 625,3000 Sheppard et al (2001)
  Orthosie
(S/2001 J9)
2 21.170.000 623,0000 Sheppard et al (2001)
  Hermippe
(S/2001 J3)
4 21.250.000 631,9000 Sheppard et al (2001)
  Iocaste
(S/2000 J3)
5 21.270.000 631,5000 Sheppard et al (2000)
  Ananke 20 21.280.000 629,8000 Nicholson (1951)
  Thyone
(S/2001 J2)
4 21.310.000 632,4000 Sheppard et al (2001)
  S/2003 J15 4 22.000.000 668,4000 Sheppard/Jewitt (2003)
  S/2003 J17 4 22.000.000 690,3000 Sheppard/Jewitt (2003)
  Kallichore
(S/2003 J11)
4 22.400.000 683,0000 Sheppard/Jewitt (2003)
  S/2003 J9 2 22.440.000 683,0000 Sheppard/Jewitt (2003)
  S/2003 J19 4 22.800.000 701,3000 Sheppard/Jewitt (2003)
  Arche
(S/2002 J1)
3 22.930.000 723,9000 Sheppard (2002)
  Pasithee
(S/2001 J6)
2 23.030.000 716,3000 Sheppard et al (2001)
  Kale
(S/2001 J8)
2 23.120.000 720,9000 Sheppard et al (2001)
  Chaldene
(S/2000 J10)
4 23.180.000 723,8000 Sheppard et al (2000)
  Isonoe
(S/2000 J6)
4 23.220.000 725,5000 Sheppard et al (2000)
  Eurydome
(S/2001 J4)
3 23.220.000 720,8000 Sheppard et al (2001)
  S/2003 J4 4 23.260.000 723,2000 Sheppard/Jewitt (2003)
  Erinome
(S/2000 J4)
3 23.280.000 728,3000 Sheppard et al (2000)
  Taygete
(S/2000 J9)
5 23.360.000 732,2000 Sheppard et al (2000)
  Carme 30 23.400.000 734,2000 Nicholson (1938)
  Aitne
(S/2001 J11)
3 23.550.000 741,0000 Sheppard et al (2001)
  Kalyke
(S/2000 J2)
5 23.580.000 743,0000 Sheppard et al (2000)
  Pasiphae 36 23.620.000 743,6000 Melotte (1908)
Megaclite
Megaclite
(S/2000 J8)
5 23.810.000 752,8000 Sheppard et al (2000)
  Aoede
(S/2003 J7)
8 23.810.000 748,8000 Sheppard/Jewitt (2003)
  Sponde
(S/2001 J5)
2 23.810.000 749,1000 Sheppard et al (2001)
  Sinope 28 23.940.000 758,9000 Nicholson (1914)
  Cyllene
(S/2003 J13)
4 24.000.000 737,8000 Sheppard/Jewitt (2003)
S/2003 J23
S/2003 J23 4 24.060.000 759,7000 Sheppard/Jewitt (2003)
  S/2003 J5 8 24.080.000 759,7000 Sheppard/Jewitt (2003)
Callirrhoe
Callirrhoe
(S/1999 J1)
8 24.100.000 758,8000 Spacewatch (1999)
  Autonoe
(S/2001 J1)
4 24.120.000 765,1000 Sheppard et al (2001)
  S/2003 J10 4 24.250.000 767,0000 Sheppard/Jewitt (2003)
  Hegemone
(S/2003 J8)
6 24.510.000 781,6000 Sheppard/Jewitt (2003)
Eukelade
Eukelade
(S/2003 J1)
8 24.560.000 781,6000 Sheppard/Jewitt (2003)
S/2003 J14
S/2003 J14 4 25.000.000 807,8000 Sheppard/Jewitt (2003)
  S/2003 J2 4 28.570.000 982,5000 Sheppard/Jewitt (2003)
Alle offiziellen Jupiter-Monde: NASA Jovian Satellite Fact Sheet