Jupiter
Der Jupiter - der Gigant unter den Planeten
Jupiter - der Gigant
Jupiter ist der Gigant in unserem Planetensystem und nach dem römischen Hauptgott benannt. Aufgrund seiner Größe und seiner Wolken ist er am Nachthimmel einfach zu finden. Jupiter ist nach Mond und Venus das hellste Objekt am Nachthimmel. Sein Durchmesser ist elfmal größer als die Erde, das Volumen mehr als 1000 mal. Sein Gewicht ist etwa 2,5 mal schwerer als alle anderen Planeten zusammen. Der Gasplanet Jupiter hat keine feste Oberfläche, auf der man landen könnte. Auf Jupiter toben gewaltige Stürme. Der bekannteste Sturm ist der „Große Rote Fleck“, ein Wirbelsturm dessen Durchmesser größer ist als die ganze Erde und seit mindestens 200 Jahren bekannt ist. Es sind aktuell mindestens 2 weitere kleinere Flecken bekannt. Jupiter besitzt mindestens 95 Monde (Stand Juni 2023). Die vier größten Monde heißen Io, Europa, Ganymed und Kallisto („ Galileische Monde“), und sie sind in klaren Nächten sogar in einem guten Feldstecher als winzige Punkte neben dem Jupiter zu sehen! Geht einmal auf die Suche!
Europa ist ein Eismond. Die Raumsonde Galilei zeigte, dass unter der Eiskruste ein ca. 100 km tiefer Ozean flüssigen Wassers exisistiert. Dieser Wasserozean ist einer der interessantesten Orte für die Suche nach außerirdischem Leben.
Wissenswertes zum Jupiter
Jupiter ist benannt nach Jupiter, dem römischen Hauptgott. Er ist der größte, schwerste und nach Sonne, Mond und Venus das hellste Objekt am Nachthimmel. Der mächtige Planet war daher auch bereits im Altertum bekannt und hatte einen entsprechend dominierenden Status in den frühen Religionen. In Ägypten nannte man Jupiter Hor-wepesch-taui, dies bedeutet der die Himmelsgefilde erleuchtet, in Babylonien / Mesopotamien Sag-me-gar.
Der Durchmesser des Jupiters ist rund das elfmal größer als der Erddurchmesser. Im Volumen würde die Erde mehr als 1.000mal in den Jupiter hineinpassen! Sein Gewicht ist etwa 2,5 mal schwerer als alle übrigen Planeten in Summe, und das 318-fache der Erdmasse.
Da Jupiter so riesig ist und in der Hauptsache aus den gleichen Gasen besteht wie unsere Sonne, nämlich Wasserstoff und Helium, wird er oft als verhinderte Sonne bezeichnet. Aber um eine Kernfusion zu zünden und einen Stern zu bilden, ist Jupiter dennoch viel zu klein und der Druck in seinem Inneren viel zu klein. Er müsste dafür mindestens 50 bis 70 mal schwerer sein.
Jupiter ist der erste der vier riesigen Gasplaneten (Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun) im äußeren Bereich des Sonnensystems. Im inneren Bereich finden wir die viel kleineren Gesteinsplaneten (Merkur, Venus, Erde und Mars). Seine Atmosphäre besteht im Wesentlichen aus den Gasen Wasserstoff und Helium sowie Spüren von Methan und Ammoniak. Wasser ist keines vorhanden. Als Gasplanet besitzt Jupiter keine feste Oberfläche, sondern nur eine beim Eintauchen in die Tiefe immer dichter werdende Atmosphäre. Nur ganz im Inneren vermutet man einen kleinen festen Kern aus Gestein von etwa Erdgröße.
Jupiter ist auf seiner Außenhülle, einer dicken Wolkenschicht, etwa -120 °C kalt, da die Sonne den Planeten in der riesigen Entfernung nicht mehr erwärmen kann. Die etwa 50 km dicke Wolkenschicht aus verschiedenen Gasen besteht aus deutlich erkennbaren Streifen und Bändern, welche erstaunlicherweise unterschiedlich schnell um den Planeten rotieren.
In der Jupiteratmosphäre geht es turbulent zu. In den Wolkenschichten toben gewaltige Stürme. Der bekannteste ist der Große Rote Fleck (Wikipedia) des Jupiters. Dies ist ein dauerhafter Wirbelsturm, in welchen die ganze Erde zweimal hineinpassen würde, und der bereits vor 200 Jahren sicher, wahrscheinlich aber bereits vor 350 Jahren, erstmals beobachtet wurde. Die Windgeschwindigkeiten des Sturms wurden mit bis zu 680 Stundenkilometern bestimmt.
Jupiter besitzt (Stand 2023) mindestens 95 Monde. Die vier größten Monde sind die Galileischen Monde Io, Europa, Ganymed und Kallisto. Sie wurden nicht nur von Galilei erstmals entdeckt, sondern sind bereits mit einem guten Feldstecher als winzige Punkte neben dem Jupiter erkennbar. Sie kreisen sehr schnell um den Planeten und sind täglich in einer neuen Anordnung zu sehen.
Die Entdeckung Galileis revolutionierte das Weltbild, welches zuvor für rund 1.800 Jahre geozentrisch geprägt war (die Erde im Mittelpunkt des Universums) . Es stammte aus dem antiken Griechenland und wurde von Aristoteles und Ptolemäus beschrieben.
Kopernikus und Kepler dagegen stellten Theorien für ein heliozentrisches Weltbild auf, mit der Sonne im Zentrum. Das heliozentrische Weltbild konnte nämliche die beobachteten Bewegungen der Planeten besser erklären. Das heliozentrische Weltbild stellte aber auch das Verständnis über die Stellung des Menschen auf den Kopf. Denn die Kirche begründete mit dem geozentrischen Weltbild die Schöpfung der Menschheit und dessen Stellung im Mittelpunkt des Universums. Das heliozentrische Weltbild stellte also den Glauben und die Lehren der Kirche in Frage und dessen Lehre wurde zunächst sogar von der Kirche verboten. Doch allmählich fand das heliozentrische Weltbild, befeuert durch die mathematische Präzision der Keplerschen Gesetze der Planetenbewegung, Anerkennung. Die Entdeckung Galileis, dass die vier großen Jupitermonde den Jupiter und nicht die Erde umkreisen, hat schließlich das geozentrische Weltbild widerlegt und die Sonne ins Zentrum gerückt.
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Die vier Galileischen Monde
NASA / JPL: https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA00012
Diese Fotos der vier galiläischen Satelliten des Jupiter wurden von Voyager 1 während ihrer Annäherung an den Planeten Anfang März 1979 aufgenommen. Zu sehen sind Io (oben links), Europa (oben rechts), Ganymed (unten links) und Callisto (unten rechts). in ihren korrekten relativen Größen: Ganymed und Callisto sind beide größer als der Planet Merkur; Io und Europa sind etwa so groß wie der Mond.
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Vulkanausbruch auf IO
NASA/JPL: Voyager - Vulkanausbruch auf dem Jupitermond IO
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Jupitermond Europa
NASA / JPL: https://images.nasa.gov/details/PIA24895
Drei Ansichten von Europa
Auf der linken Seite ist eine Ansicht des Jupitermondes Europa zu sehen, aufgenommen am 2. März 1979 von der NASA-Raumsonde Voyager 1. In der Mitte ist ein Farbbild von Europa zu sehen, das von der NASA-Raumsonde Voyager 2 während ihrer nahen Begegnung am 9. Juli 1979 aufgenommen wurde. Auf der rechten Seite ist eine Ansicht von Europa zu sehen, die aus Bildern der NASA-Raumsonde Galileo aus den späten 1990er Jahren stammt.
https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA24895 -
Europa: Potenzielle Vulkane auf dem Meeresboden
NASA/JPL-Caltech/Michael Carroll- https://images.nasa.gov/details/PIA24477
Diese Abbildung zeigt die Erkenntnisse der Wissenschaftler darüber, wie das Innere des Jupitermondes Europa aussehen könnte: ein Eisenkern, umgeben von einem felsigen Mantel, der vermutlich in direktem Kontakt mit einem riesigen inneren Ozean steht. Neue Forschungen und Computermodelle zeigen, dass es in der jüngeren Vergangenheit möglicherweise zu vulkanischer Aktivität auf dem Meeresboden von Jupitermond Europa gekommen ist – und möglicherweise immer noch stattfindet. Die neue Arbeit zeigt, wie die durch Gezeiten erzeugte innere Wärme – die Verformung der Form Europas, wenn es während seiner Umlaufbahn seinen Abstand zum Jupiter ändert – seine Gesteinsschicht teilweise schmelzen könnte, ein Prozess, der Vulkane auf dem Meeresboden speisen könnte.
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Jupiter
Diese simulierte Echtfarbenansicht des Jupiters besteht aus 4 Bildern, die am 7. Dezember 2000 von der NASA-Raumsonde Cassini aufgenommen wurden. Um zu veranschaulichen, wie Jupiter ausgesehen hätte, wenn die Kameras ein Sichtfeld gehabt hätten, das groß genug gewesen wäre, um den gesamten Planeten zu erfassen, wurde die zylindrische Karte auf einen Globus projiziert. Die Auflösung beträgt etwa 144 Kilometer (89 Meilen) pro Pixel. Der Jupitermond Europa wirft den Schatten auf den Planeten.
Cassini ist eine Kooperationsmission der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation und der italienischen Raumfahrtagentur. JPL, eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena, verwaltet Cassini für das Office of Space Science der NASA in Washington, D.C.
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Hubble fängt leuchtende Polarlichter in der Atmosphäre des Jupiter ein
NASA: https://images.nasa.gov/details/hubble-captures-vivid-auroras-in-jupiters-atmosphere_28000029525_o
Astronomen nutzen das NASA/ESA-Weltraumteleskop Hubble, um Polarlichter – atemberaubende Lichtshows in der Atmosphäre eines Planeten – an den Polen des größten Planeten im Sonnensystem, Jupiter, zu untersuchen. Unterstützt wird dieses Beobachtungsprogramm durch Messungen der NASA-Raumsonde Juno, die derzeit auf dem Weg zum Jupiter ist. Jupiter, der größte Planet im Sonnensystem, ist vor allem für seine farbenfrohen Stürme bekannt. Der bekannteste ist der Große Rote Fleck. Jetzt haben sich Astronomen auf ein weiteres wunderschönes Merkmal des Planeten konzentriert und dabei die ultravioletten Fähigkeiten von Hubble genutzt. Die außergewöhnlich lebhaften Leuchten, die in den neuen Beobachtungen gezeigt werden, werden als Polarlichter bezeichnet. Sie entstehen, wenn hochenergetische Teilchen in der Nähe seiner Magnetpole in die Atmosphäre eines Planeten eindringen und mit Gasatomen kollidieren
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Jupiters großer roter Fleck
Bild: JPL, NASA, http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA00065
Dieses von NASA Voyager 1 aufgenommene Mosaik des Großen Roten Flecks des Jupiter zeigt den Bereich um die nördliche Grenze, wo eine weiße Wolke zu sehen ist, die sich östlich der Region erstreckt. Ein Wirbelsturm von der doppelten Größe der Erde
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Hubble’s New Portrait of Jupiter
https://science.nasa.gov/missions/hubble/hubbles-new-portrait-of-jupiter/
Diese neue Ansicht des Hubble-Weltraumteleskops von Jupiter, die am 27. Juni 2019 aufgenommen wurde, zeigt den für den Riesenplaneten typischen Großen Roten Fleck und eine intensivere Farbpalette in den Wolken, die in Jupiters turbulenter Atmosphäre wirbeln, als in den Vorjahren. Die Farben und ihre Veränderungen liefern wichtige Hinweise auf laufende Prozesse in der Jupiteratmosphäre.
Die Bänder entstehen durch Unterschiede in der Dicke und Höhe der Ammoniak-Eiswolken. Die bunten Bänder, die in verschiedenen Breitengraden in entgegengesetzte Richtungen fließen, resultieren aus unterschiedlichen atmosphärischen Drücken. Hellere Bänder steigen höher und haben dickere Wolken als die dunkleren Bänder.
Zu den auffälligsten Merkmalen auf dem Bild gehören die satten Farben der Wolken, die sich auf den Großen Roten Fleck zubewegen, ein Sturm, der gegen den Uhrzeigersinn zwischen zwei Wolkenbändern rollt. Diese beiden Wolkenbänder über und unter dem Großen Roten Fleck bewegen sich in entgegengesetzte Richtungen. Das rote Band über und rechts (nordöstlich) des Großen Roten Flecks enthält Wolken, die sich nach Westen und um den Norden des Riesensturms bewegen. Die weißen Wolken links (südwestlich) des Sturms bewegen sich ostwärts in den Süden des Ortes.
Alle bunten Wolkenbänder des Jupiters in diesem Bild sind im Norden und Süden durch Jetstreams begrenzt, die konstant bleiben, selbst wenn die Bänder ihre Farbe ändern. Die Bänder sind alle durch Winde getrennt, die Geschwindigkeiten von bis zu 400 Meilen (644 Kilometer) pro Stunde erreichen können.
Auf der gegenüberliegenden Seite des Planeten werden das tiefrote Band nordöstlich des Großen Roten Flecks und das hellweiße Band südöstlich davon viel schwächer. Die wirbelnden Filamente, die am äußeren Rand des roten Supersturms zu sehen sind, sind Wolken in großer Höhe, die in und um ihn herum gezogen werden.
Der Große Rote Fleck ist ein hoch aufragendes Bauwerk in Form einer Hochzeitstorte, dessen obere Dunstschicht sich mehr als 5 Kilometer höher erstreckt als die Wolken in anderen Gebieten. Die gigantische Struktur mit einem etwas größeren Durchmesser als der der Erde ist ein Hochdruckwindsystem, das als Antizyklon bezeichnet wird und sich seit den 1800er Jahren langsam verkleinert hat. Der Grund für diese Größenänderung ist noch unbekannt.
Eine wurmförmige Struktur unterhalb des Großen Roten Flecks ist ein Zyklon, ein Wirbel um ein Tiefdruckgebiet mit Winden, die sich in die entgegengesetzte Richtung des Roten Flecks drehen. Forscher haben Zyklone mit einer Vielzahl unterschiedlicher Erscheinungen auf der ganzen Welt beobachtet. Die beiden weißen ovalen Strukturen sind Antizyklone, wie kleine Versionen des Großen Roten Flecks. in weiteres interessantes Detail ist die Farbe des breiten Bandes am Äquator. Die leuchtend orange Farbe könnte ein Zeichen dafür sein, dass sich tiefere Wolken zu lichten beginnen, und betont rote Partikel im darüber liegenden Dunst.
Das neue Bild wurde im sichtbaren Licht im Rahmen des Outer Planets Atmospheres Legacy-Programms (OPAL) aufgenommen. Das Programm bietet jährliche Hubble-Globalansichten der äußeren Planeten, um nach Veränderungen in ihren Stürmen, Winden und Wolken zu suchen.
Hubbles Wide Field Camera 3 beobachtete Jupiter, als der Planet 400 Millionen Meilen von der Erde entfernt war, als Jupiter sich in der Nähe der "Opposition" oder fast direkt gegenüber der Sonne am Himmel befand.
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Weiterführende Links
DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt): Jupiter, die Mission JUICE (Jupiter und seine Eismonde), Historische Betrachtung und Ziel von Raumsonden
EYES ON THE SOLAR SYSTEM (NASA): Hochauflösende Ansichten (3D animiert) des Jupiters, Position und Entfernungen in Echtzeit, Missionen der Sonden Juno, Voyager 1+2, Galileo, die Monde des Jupiters
Einschlag des Kometen Levy-Shoemaker 9 auf Jupiter 1984: Wikipedia, Youtube (Science@NASA), Youtube (Animation aus Aufnahmen des Hubble-Teleskops)
