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Einführung

Der Riesenplanet Jupiter

Jupiter ist der größte Planet unseres Sonnensystems. Mit einer Masse von 1/1000 Sonnenmasse bzw. 318 Erdmassen wäre dieser Planet fast eine zweite Sonne geworden. Jupiter ist nach Venus der zweithellste Planet. Schon in einem kleinen Fernrohr kann man die typischen verschiedenfarbigen Wolkenbänder, den Großen Roten Fleck und das Bewegungsspiel der vier Galileischen Monde sehen.

Für einen Umlauf um die Sonne benötigt Jupiter knapp zwölf Jahre. Pro Sekunde legt Jupiter dabei durchschnittlich 13 Kilometer zurück. Wegen seiner enormen Masse beeinflusst der Planetenriese die Bahnen aller anderen Körper im Sonnensystem. Jupiters Gravitationseinfluss verursacht z.B. die Lücken im Asteroidengürtel; er lenkt Kometen von ihrer ursprünglichen Bahn ab, fängt manche von ihnen ein und stört die Bahnen der anderen Planeten – ein Effekt, der bei langfristigen Bahnberechnungen stets berücksichtigt werden muss. Auch nutzt man sein starkes Gravitationsfeld, um Raumsonden zu beschleunigen und deren Kurs merklich zu ändern (Voyager, Ulysses).

Jupiters Radius (RJ) beträgt 71.500 km, seine Rotationsgeschwindigkeit liegt bei knapp 10 Stunden. Diese hohe Geschwindigkeit führt zusammen mit Jupiters geringer mittlerer Dichte von 1,33 g/cm3 zu einer deutlichen Abplattung des Planetenkörpers. Im Äquatorbereich treten Windgeschwindigkeiten von 150 m/s auf (540 km/h). Der markante Große Rote Fleck (GRF) gilt als ein isoliertes gigantisches Wirbelsturmgebiet, das relativ zur Bewegung anderer Oberfächenstrukturen in der Umgebung zurückbleibt.

Die obersten Schichten der dichten Atmosphäre enthalten vorwiegend (von außen nach innen) Wasserstoffgas (H2), Ammoniakeiskristalle (NH3), Ammoniumhydrogensulfid (NH4HS) sowie Wassereis und -tröpfchen (H2O). Modellen zufolge besteht der Planet zwischen 1,0 bis 0,75 RJ tief aus einem molekularen Wasserstoff-Helium-Gemisch, das dann ob des hohen Druckes bis 0,2 RJ in einen metallischen Zustand übergeht. Nur im Zentralbereich (0 - 0,2 RJ) rechnet man mit einem kleinen kompakten Planetenkern von zehnfacher Erdgröße.

Aufschluss über die obersten Wolkenschichten hat die Galileo-Raumsonde gebracht, von der aus im Dezember 1995 ein Eintrittskörper mit sechs wissenschaftlichen Experimenten an Bord erstmalig in die kalte Atmosphäre eines äußeren Planeten eingetaucht ist. Ein wichtiges Ergebnis dabei ist, dass den Messungen zufolge der Heliumgehalt der Jupiteratmosphäre tatsächlich der solaren Häufigkeit entspricht, Jupiter sich also gewissermaßen noch in einem unverbrauchten, noch nicht entmischten "juvenilen" Zustand befindet.

Mittlerweile sind im Jupitersystem 63 Monde bekannt. Jupiter hat ein maximal etwa 30 km dickes äquatoriales Ringsystem, das aus 3 Einzelringen zu bestehen scheint.


Masse     1,8987 x 1027 kg
Radius    71.492 km
Dichte    1,33 g/cm3
Rotationsperiode    9,925 h
Orbitalperiode    11,86 Jahre
Durchschnittliche Entfernung von der Sonne     778,4 x 106 km


Die Jupitermonde

Die Galileischen Monde Io, Europa, Ganymed und Callisto wurden 1610 von Galileo Galilei entdeckt.

Io ist der innerste der vier Galileischen Monde. Sein Volumen und seine Dichte sind dem Erdmond ähnlich. Io umläuft Jupiter in einer nahezu kreisförmigen Bahn, auf der er alle dreieinhalb Tage Europa begegnet. Dabei entsteht durch Gezeitenwirkung Wärme im Inneren des Mondes. Dies hat vulkanische Prozesse zur Folge. Während der Voyager-Vorbeiflüge und im Zuge der Galileo-Beobachtungen wurden über ein Dutzend aktive Vulkane und über einhundert vulkanische Förderzentren registriert. Vulkanischen Ursprungs auf Io sind wahrscheinlich auch die bis zu 11.000 m hohen Berge, sowie geschichtete Strukturen bis zu Höhen von 1.700 m. Io ist ein Körper, dessen Oberfläche durch die vulkanische Aktivität ständig umgeformt wird. Aktive Vulkane schleudern Material mehrere hundert Kilometer hoch, das dann großflächig auf die Io-Oberfläche niedergeht.

Europa ist der zweite der Galileischen Monde und etwas kleiner als der Erdmond. Seine Oberfläche besteht aus Eis, weist relativ wenige Einschlagskrater auf. Die obersten Schichten bestehen wahrscheinlich weitgehend aus Wassereis. Dominierende Oberflächenstrukturen auf Europa sind langgezogene Bergrücken, die in fast allen mittel- und hochaufgelösten Aufnahmen zu sehen sind. Unter der Eiskruste könnte einmal ein Wasserozean existiert haben, der sich vielleicht sogar bis heute erhalten hat. Die Frage nach der Existenz dieses hypothetischen Ozeans hat eine so hohe Priorität für die Wissenschaftler, dass die Verlängerung der Galileo-Mission speziell dem Mond Europa gewidmet war.

Ganymed ist der größte und von Jupiter aus gesehen der dritte der Galileischen Monde. Ganymed hat eine sehr niedrige Dichte, was darauf hinweist, dass er einen Mantel aus Wassereis hat, der mehr als die Hälfte des Volumens einnimmt. Auf der Oberfläche befinden sich große, alte, dunkle, kraterreiche Gebiete und dazwischen helle, gefurchte Gebiete, die ca. 60% der Oberfläche bedecken. Ganymeds Inneres ist in Kern, Mantel und Kruste differentiert, und er besitzt ein Dipolmagnetfeld.

Callisto ist der äußere der Galileischen Monde. Er hat die niedrigste mittlere Dichte. Zusammen mit seinem großen Durchmesser deutet das darauf hin, dass Callisto große Mengen an Wassereis enthält. Die Oberfläche von Callisto ist mit Kratern übersät. Außerdem gibt es mindestens 9 weitere große Einschlaggebilde, die von einer Serie konzentrischer Ringe umgeben sind. Das größte davon, Walhalla, besteht aus einem kraterarmen, zentralen Teil mit einem Durchmesser von etwa 600 km, der von einem System konzentrischer Ringe bis zu einem Abstand von 1.500 km umgeben ist. In Bildern mit hoher Auflösung erkennt man eine pulverartige Deckschicht, die offensichtlich die kleineren Krater zudeckt und jünger als die meisten Krater zu sein scheint. Ihre Herkunft ist noch völlig ungeklärt.

Zum Jupitersystem gehören außerdem die folgenden Monde: Metis, Adrastea, Amalthea, Thebe, Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Ananke, Carme, Pasiphae und Sinope und 33 weitere kleine Monde, die zum Teil erst in den letzten Jahren entdeckt wurden.


Io Masse8,93 x 1022 kg
Radius 1.830 x 1.817 x 1815,3 km
Dichte3,53 g/cm3
Orbitalperiode1,769 Tage
Durchschnittliche Entfernung vom Jupiter 422.000 km

Europa Masse 4,80 x 1022 kg
Radius 1.565 km
Dichte3,02 g/cm3
Orbitalperiode3,551 Tage
Durchschnittliche Entfernung vom Jupiter 671.000 km

Ganymed Masse1,48 x 1023 kg
Radius2.634 km
Dichte1,94 g/cm3
Orbitalperiode7,155 Tage
Durchschnittliche Entfernung vom Jupiter1.070.000 km

Callisto Masse1,076 x 1023 kg
Radius2.403 km
Dichte1,85 g/cm3
Orbitalperiode16,69 Tage
Durchschnittliche Entfernung vom Jupiter1.883.000 km

 
© DLR, Regional Planetary Image Facility, Rutherfordstr. 2, D-12489 Berlin 
Redaktion: Susanne Pieth 
WWW-Bearbeiter: Susanne Pieth, Carsten Keller, Susann Lier 
Erstellt: 01.09.1998
Letzte Änderung: 07.06.2017