Jupiter: Der größte Planet unseres Sonnensystems

Diese neue Ansicht des Hubble-Weltraumteleskops von Jupiter, aufgenommen am 27. Juni 2019, zeigt den charakteristischen Großen Roten Fleck des Riesenplaneten und eine intensivere Farbpalette in den Wolken, die in der turbulenten Atmosphäre des Jupiter wirbeln, als in den Vorjahren. Hubbles Wide Field Camera 3 beobachtete Jupiter, als der Planet 400 Millionen Meilen (640 Millionen Kilometer) von der Erde entfernt war, als Jupiter sich in der Nähe von 'Opposition' oder fast direkt gegenüber der Sonne am Himmel befand. (Bildnachweis: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) und M.H. Wong (University of California, Berkeley))

Jupiter ist der größter Planet im Sonnensystem. Passenderweise wurde es nach dem König der Götter in der römischen Mythologie benannt. In ähnlicher Weise benannten die alten Griechen den Planeten nach Zeus, dem König des griechischen Pantheons.

Jupiter half 1610 dabei, die Art und Weise zu revolutionieren, wie wir das Universum und uns selbst sahen, als Galileo die vier großen Monde des Jupiter entdeckte – Io, Europa , Ganymed und Callisto, heute bekannt als die Galileischen Monde. Dies war das erste Mal, dass Himmelskörper gesehen wurden, die ein anderes Objekt als die Erde umkreisten, und unterstützte die kopernikanische Ansicht, dass die Erde nicht der Mittelpunkt des Universums ist.

Physikalische Eigenschaften

Jupiter ist mehr als doppelt so massiv wie alle anderen Planeten zusammen. Wenn der riesige Planet etwa 80-mal massereicher wäre, wäre er tatsächlich ein Stern statt eines Planeten geworden. Das immense Volumen des Jupiter könnte mehr als 1300 Erden aufnehmen. Das heißt, wenn Jupiter die Größe eines Basketballs hätte, hätte die Erde die Größe einer Traube.

Jupiter hat einen dichter Kern ungewisser Zusammensetzung , umgeben von einer heliumreichen Schicht aus flüssigem metallischem Wasserstoff, die sich auf 80 bis 90 % des Durchmessers des Planeten ausdehnt.

Die Atmosphäre des Jupiter ähnelt der der Sonne und besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium. Die bunten hellen und dunklen Bänder, die Jupiter umgeben, werden durch starke Ost-West-Winde in der oberen Atmosphäre des Planeten erzeugt, die mehr als 539 km/h fliegen. Die weißen Wolken in den hellen Zonen bestehen aus Kristallen von gefrorenem Ammoniak, während dunklere Wolken aus anderen Chemikalien in den dunklen Gürteln zu finden sind. Auf den tiefsten sichtbaren Ebenen sind blaue Wolken. Die Wolkenstreifen sind keineswegs statisch, sondern verändern sich im Laufe der Zeit. In der Atmosphäre kann Diamantregen den Himmel füllen.

Das außergewöhnlichste Merkmal auf Jupiter ist das Großer roter Fleck , ein riesiger hurrikanähnlicher Sturm, der mehr als 300 Jahre andauerte. An seiner breitesten Stelle ist der Große Rote Fleck etwa doppelt so groß wie die Erde, und sein Rand dreht sich mit Geschwindigkeiten von etwa 270 bis 425 mph (430 bis 680 km/h) gegen den Uhrzeigersinn um seinen Mittelpunkt. Die Farbe des Sturms, die normalerweise von ziegelrot bis leicht braun variiert, kann von geringen Mengen an Schwefel und Phosphor in den Ammoniakkristallen in den Jupiterwolken herrühren. Der Spot schrumpft seit geraumer Zeit, obwohl sich die Rate in den letzten Jahren möglicherweise verlangsamt hat.

Was ist da drin?(Bildnachweis: Karl Tate, guesswhozoo.com)

Jupiters gigantisches Magnetfeld ist das stärkste aller Planeten im Sonnensystem mit fast 20.000-facher Stärke der Erde. Es fängt elektrisch geladene Partikel in einem intensiven Gürtel aus Elektronen und anderen elektrisch geladenen Partikeln ein, der regelmäßig die Monde und Ringe des Planeten mit mehr als dem 1.000-fachen der für einen Menschen tödlichen Strahlung bestrahlt, genug, um selbst stark abgeschirmte Raumschiffe wie die Galileo-Sonde der NASA zu beschädigen . Die Magnetosphäre des Jupiter schwillt etwa 1 Million bis 3 Millionen Kilometer in Richtung Sonne an und verjüngt sich zu einem Schweif, der sich mehr als 1 Milliarde Kilometer hinter dem massiven Planeten erstreckt.

Jupiter dreht sich auch schneller als jeder andere Planet und benötigt für eine Drehung um seine Achse etwas weniger als 10 Stunden, verglichen mit 24 Stunden für die Erde. Diese schnelle Drehung lässt Jupiter am Äquator ausbeulen und an den Polen abflachen.

Jupiter sendet Radiowellen aus, die stark genug sind, um sie auf der Erde zu entdecken. Diese treten in zwei Formen auf – starke Ausbrüche, die auftreten, wenn Io, der nächste der großen Jupitermonde, bestimmte Regionen des Jupiter-Magnetfeldes durchquert, und kontinuierliche Strahlung von der Oberfläche des Jupiter und hochenergetische Teilchen in seinen Strahlungsgürteln.

Umlaufbahn & Rotation

Durchschnittliche Entfernung von der Sonne: 483.682.810 Meilen (778.412.020 km). Zum Vergleich: 5,203-mal so viel wie die Erde.

Perihel (nächste Annäherung an die Sonne): 460.276.100 Meilen (740.742.600 km). Zum Vergleich: 5.036 mal so viel wie die Erde.

Aphelion (am weitesten von der Sonne entfernt): 507.089.500 Meilen (816.081.400 km). Zum Vergleich: 5,366 mal so viel wie die Erde.

Von Zeit zu Zeit werden die kleinen runden schwarzen Schatten, die die vier Galileischen Monde des Jupiter werfen, in Amateurteleskopen sichtbar, wenn sie die Planetenscheibe durchqueren (oder durchlaufen). Hier sind zwei dieser Schatten gleichzeitig auf Jupiter, Europas und Ganymeds.(Bildnachweis: Sternenklare Nacht Software)

Jupiters Monde

Mit vier großen Monden und vielen kleineren Monden in seiner Umlaufbahn bildet Jupiter selbst eine Art Miniatur-Sonnensystem.

Jupiter hat 79 bekannte Monde, die meist nach den Geliebten römischer Götter benannt sind. Die vier größten Jupitermonde, Io, Europa, Ganymed und Callisto genannt, waren entdeckt von Galileo Galilei .

Ganymed ist der größte Mond in unserem Sonnensystem und größer als Merkur und Pluto. Es ist auch der einzige Mond, von dem bekannt ist, dass er über ein eigenes Magnetfeld verfügt. Der Mond hat mindestens einen Ozean zwischen Eisschichten, obwohl er enthalten kann mehrere Schichten aus Eis und Wasser, übereinander gestapelt. Ganymed wird das Hauptziel der europäischen Raumsonde Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), die 2022 starten und 2030 das Jupitersystem erreichen soll.

Io ist der am vulkanischsten Körper in unserem Sonnensystem. Der Schwefel, den seine Vulkane spucken, verleiht Io ein gelb-orangefarbenes Aussehen, das wie eine Peperoni-Pizza aussieht. Während Io den Jupiter umkreist, verursacht die immense Schwerkraft des Planeten 'Gezeiten' in der festen Oberfläche von Io, die 100 Meter hoch steigen und genügend Wärme für vulkanische Aktivität erzeugen.

Die gefrorene Kruste von Europa besteht hauptsächlich aus Wassereis und kann einen flüssigen Ozean verbergen, der doppelt so viel Wasser enthält wie die Erde. Einige dieser Flüssigkeit spritzt von der Oberfläche in neu entdeckten sporadische Federn am Südpol Europas. NASAs Europa Clipper-Mission , ein geplantes Raumschiff, das in den 2020er Jahren starten sollte, um den eisigen Mond zu erkunden, befindet sich jetzt in Phase B (der Entwurfsphase). Es würde 40 bis 45 Vorbeiflüge durchführen, um die Bewohnbarkeit des Mondes zu untersuchen.

Kallisto hat das niedrigste Reflexionsvermögen oder Albedo der vier Galileischen Monde. Dies deutet darauf hin, dass seine Oberfläche aus dunklem, farblosem Gestein bestehen könnte.

Jupiters Ringe

Die drei Ringe des Jupiter waren eine Überraschung, als Raumsonde Voyager 1 der NASA entdeckte sie 1979 um den Äquator des Planeten. Jeder ist viel lichtschwächer als die Ringe des Saturn.

Der Hauptring ist abgeflacht. Es ist etwa 30 km dick und mehr als 6400 km breit.

Der innere wolkenartige Ring, Halo genannt, ist etwa 20.000 km dick. Der Halo wird durch elektromagnetische Kräfte verursacht, die Körner von der Ebene des Hauptrings wegdrücken. Diese Struktur erstreckt sich auf halbem Weg vom Hauptring bis zu den Wolkenspitzen des Planeten und dehnt sich aus. Sowohl der Hauptring als auch der Halo bestehen aus kleinen, dunklen Staubpartikeln.

Der dritte Ring, der wegen seiner Transparenz als hauchdünner Ring bekannt ist, besteht eigentlich aus drei Ringen aus mikroskopisch kleinen Trümmern von drei Jupitermonden, Amalthea, Thebe und Adrastea. Es besteht wahrscheinlich aus Staubpartikeln mit einem Durchmesser von weniger als 10 Mikrometern, etwa der Größe der Partikel, die in Zigarettenrauch vorkommen, und erstreckt sich bis zu einem äußeren Rand von etwa 80.000 Meilen (129.000 km) vom Zentrum des Planeten und nach innen etwa 18.600 Meilen (30.000 km).

Wellen in den Ringen von Jupiter und Saturn können Anzeichen für Einschläge von Kometen und Asteroiden sein.

Vergrößerte Version von Junos beispiellosem Foto von Jupiters Ringsystem mit den Umrissen der Orion-Konstellation.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/SwRI)

Forschung & Erkundung

Sieben Missionen sind von Jupiter geflogen – Pioneer 10 , Pionier 11 , Voyager 1, Reisen 2 , Ulysses, Cassini und New Horizons . Zwei Missionen – die Galileo- und die Juno-Mission der NASA – haben den Planeten umkreist. Zwei zukünftige Missionen sind geplant, um Jupiters Monde zu untersuchen: Der Europa Clipper der NASA (der in den 2020er Jahren starten würde) und der Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) der Europäischen Weltraumorganisation, der 2022 starten und im Jahr 2030 das Jupitersystem erreichen wird, um Ganymed, Callisto . zu untersuchen und Europa.

Pioneer 10 enthüllte, wie gefährlich der Strahlungsgürtel des Jupiter ist, während Pioneer 11 Daten zum Großen Roten Fleck und Nahaufnahmen der Polarregionen des Jupiter lieferte. Voyager 1 und 2 halfen Astronomen, die ersten detaillierten Karten der Galileischen Satelliten zu erstellen, Jupiters Ringe zu entdecken, Schwefelvulkane auf Io zu enthüllen und Blitze in Jupiters Wolken zu entdecken. Ulysses entdeckte, dass der Sonnenwind einen viel größeren Einfluss auf die Magnetosphäre des Jupiter hat als bisher angenommen. New Horizons machte Nahaufnahmen von Jupiter und seinen größten Monden.

1995 schickte Galileo eine Sonde in Richtung Jupiter, um die ersten direkten Messungen der Atmosphäre des Planeten durchzuführen und die Menge an Wasser und anderen Chemikalien dort zu messen. Als Galileo der Treibstoff ausging, stürzte das Schiff absichtlich auf Jupiter, um jegliches Risiko zu vermeiden, dass es in Europa einschlägt und es kontaminiert, das möglicherweise einen Ozean unter seiner Oberfläche hat, der Leben unterstützen kann.

Juno ist derzeit die einzige Mission bei Jupiter. Juno untersucht Jupiter von einer polaren Umlaufbahn aus, um herauszufinden, wie er und der Rest des Sonnensystems entstanden sind, was Aufschluss darüber geben könnte, wie sich außerirdische Planetensysteme entwickelt haben könnten. Eine der bisher wichtigsten Erkenntnisse war die Entdeckung, dass der Kern des Jupiter möglicherweise größer ist, als die Wissenschaftler erwartet hatten.

Wie Jupiter unser Sonnensystem geformt hat

Als massivster Körper im Sonnensystem nach der Sonne hat die Anziehungskraft der Anziehungskraft des Jupiter das Schicksal unseres Systems mitgeprägt. Die Gravitation des Jupiter ist wahrscheinlich verantwortlich für schleudert Neptun und Uranus heftig nach außen . Jupiter hat möglicherweise zusammen mit Saturn eine Flut von Trümmern geschleudert zu den inneren Planeten früh in der Geschichte des Systems, obwohl einige Wissenschaftler darüber diskutieren, welche Rolle jeder Planet bei der Bewegung der Asteroiden spielte. Jupiter kann auch dazu beitragen, Asteroiden davon abzuhalten, die Erde zu bombardieren, und die jüngsten Ereignisse haben gezeigt, dass Jupiter einige ziemlich bedeutende Einschläge absorbieren kann. Beobachtungen von Amateuren haben gezeigt, dass Jupiter erhält einige große Einschläge pro Jahrzehnt , weit mehr als vorhergesagt wurde, als der Komet Shoemaker Levy-9 1994 auf den Planeten stürzte.

Derzeit beeinflusst das Gravitationsfeld des Jupiter zahlreiche Asteroiden, die sich in den Regionen vor und nach Jupiter auf seiner Umlaufbahn um die Sonne gehäuft haben. Diese sind als Trojanische Asteroiden bekannt, nach drei großen Asteroiden dort, Agamemnon, Achilles und Hector. Ihre Namen stammen aus der Ilias, Homers Epos über den Trojanischen Krieg.

Könnte es Leben auf Jupiter geben?

Jupiters Atmosphäre wird mit der Tiefe wärmer und erreicht Raumtemperatur oder 70 Grad F (21 Grad C), in einer Höhe, in der der Atmosphärendruck etwa zehnmal so groß ist wie auf der Erde. Wissenschaftler vermuten, dass Jupiter, wenn er irgendeine Form von Leben hat, auf dieser Ebene verweilen und in der Luft sein müsste. Forscher haben jedoch keine Hinweise auf Leben auf Jupiter gefunden.

Zusätzliche Ressourcen:

• Schau dir das an neues Video über den Großen Roten Fleck des Jupiter und ein neues Bild davon, das vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen wurde.
• Lesen Sie, wie Voyager 2 unsere Wahrnehmung der Jupitermonde verändert hat .
• Dieses Jahr feiern wir das 25-jährige Jubiläum des Shoemaker-Levy 9-Aufpralls mit Jupiter, einer himmlischen Kollision, die erregte die Aufmerksamkeit der Welt .

Dieser Artikel wurde am 9. August 2019 von guesswhozoo.com-Mitarbeiterin JoAnna Wendel aktualisiert.