Jupiter - Gasriese und König im Sonnensystem

Wissenswertes über den Planeten Jupiter:

Der Planet Jupiter ist von der Sonne aus gesehen der 5. Planet in unserem Sonnensystem und gleichzeitig der größte. Sein Durchmesser am Äquator beträgt etwa 143000 km. Jupiter umkreist unsere Sonne in einem Abstand von 778 Mio Kilometern im Mittel, dafür benötigt er fast 12 Erdenjahre. Die ungeheurere Masse beträgt in etwa das 318-fache der Erde. Die Rotationsgeschwindigkeit des Jupiters ist schnell, in nur knapp 10 Stunden dreht er sich um die eigene Achse. Der Jupiter hat etliche Monde und Trabanten. Vor einigen Jahrzehnten wusste man von 63, im Jahre 2011 zählten wir bereits 67, und heute (Stand 2020) ist Anzahl inzwischen auf angewachsen 79 Monde und Trabanten angewachsen. Die Atmosphäre des Jupiters besteht zu 90% aus Wasserstoff und 10% aus Helium, näheres dazu weiter unten.

Größenverhältnis zwischen Jupiter und Erde
Größenverhältnis zwischen Jupiter und Erde

Die wichtigsten Daten auf einem Blick

ObjektJupiter
Umlaufzeit um die Sonne11,86 Jahre
Durchmesser143.000 km am Äquator
Orbitalgeschwindigkeit13 km/s
Scheinbare Helligkeitmax -2,9m
Eigenrotationszeit9 Stunden 55 Minuten
Temperatur-105 bis -145 Grad
Monde u. Trabanten79 (Stand: 2020)
Fallbeschleunigung~22,9 m/s² (vgl. Erde ~9,80 m/s²)
AtmosphäreHauptsächlich Wasserstoff und Helium

Die Entstehung von Jupiter:

Die Theorie der Kern-Akkretion in Kurzform: Vor 4,6 Milliarden Jahren, das Sonnensystem war noch eine Wolke aus Staub und Gas. Die Gravitation kollabierte das Material in sich zusammen und bildete eine zentrale Masse im Zentrum. Auch die restlichen Teilchen im Sonnensystem begannen sich nach und nach zusammenzuballen. Kleine Partikel zogen sich zusammen, zu immer weiteren größeren Teilchen und Klumpen. Nachdem die große Masse im Zentrum einen kritischen Wert überschritt, zündete diese und die Sonne entstand. Durch den starken Sonnenwind wurden danach leichtere Elemente wie Gase weggefegt. Aber in größerer Entfernung von der Sonne hatten die Sonnenwinde weniger Einfluss auf die leichteren Elemente, so dass sich diese in die Gasriesen wie Jupiter verschmolzen. Es gibt allerdings auch noch weitere Theorien zur Entstehung unseres Sonnensystems und der Planeten wie das Nizza-Modell oder das Instabilitäts-Modell. Dies würde aber den Umfang unseres Artikels deutlich sprengen. Das Kern-Akkretion Modell ist jedoch derzeit die am meisten verbreitete.

Jupiter und seine Monde von Stefan Westphal
Jupiter aufgenommen von Stefan Westphal 03.02.2015 in Defersdorf mit 250mm Newton bei 3600mm Brennweite, Tele Vue 3x Barlow, IMG DFK 42AUC, 20% von 7541 Frames, 35Fps Software: Autostakkert 2, Fitswork, Photoshop CS6, IR/UV Sperrfilter

Geologie und Oberfläche:

Jupiter ist der wahre König in unserem Sonnensystem, er ist nicht nur der größte, sondern auch der schwerste Planet. Der Durchmesser ist 11x größer als die der Erde. Jupiter ist von einer ca. 50km dicken Wolkenschicht umgeben mit dem bekannten Großen Rotem Fleck (GRF). Ob nun Jupiter einen festen Kern hat oder nicht, ist leider unzureichend belegt. Vermutet wird ein felsiger Kern bereits seit etwa 20 Jahren. Zwischen dem “Kern” und der Wolkenschicht besteht Jupiter einzig und allein aus Gasen, die mit zunehmender Tiefe immer dichter werden. Die Hauptbestandteile sind Wasserstoff und Helium, aber auch Spuren von Methan, Wasser und Ammoniak wurden entdeckt. In noch tieferen Schichten ist der Druck so hoch das die Gase bereits in eine flüssige Form übergehen. Jupiter besitzt auch ein Magnetfeld. Dieses ist ca. 15x stärker als dass der Erde. Auch das Vorhandensein dieses doch sehr starken Magnetfelds deutet auf einen massereichen, festen, ja vielleicht gesteinsartigen Kern hin.

Jupiter Aufnahme mit den Monden Io und Europa
Jupiter, Io und Europa mit GRF; von Hartmuth Kintzel am 15.02.2015; Ort: Rückersdorf. Canon ZWO ASI120MM + Astronomik RGB-Filter; Teleskop: Celestron C8 +TS 2,5x Barlow (Brennweite 6000mm) 20% von 5000 Frames bei 40Fps. Monde separat aufgenommen und kombiniert. Aufnahme: Firecapture 2.4; Bearbeitet mit Autostakkert!, WinJupos und Photoshop.

Der große rote Fleck (GRF):

Der sog. Große rote Fleck im Wolkenband des Jupiters ist bereits seit dem 17. Jahrhundert bekannt. Es handelt sich dabei um einen Hochdruckwirbel dessen Ausmaß ungefähr der 2-fachen Erdgröße entspricht. Das mysteriöse dabei ist, dass der große rote Fleck sich kaum verändert. Selbst die schwersten Tiefs auf der Erde (karibische Wirbelstürme) lösen sich nach wenigen Monaten wieder auf. Ungeklärt ist bis heute auch die rötliche Färbung. Die Theorien gehen von einer einfachen Anreicherung mit rotem Phosphor aus, bis hin zu organischen Molekülverbindungen. Eines ist jedenfalls sicher, der rote Fleck ist außergewöhnlich und gibt unserem Jupiter seinen eigenen Reiz und Charme.

Jupiter
Jupiter mit GRK + Io + Schatten, sowie links Ganymed Aufgenommen von Paul Schuberth am 09.Mrz 2014 Fürth -Südstadt mit C11 + 2-fach Barlow + DBK21618AU (640×480) 60Fps Brennweite:6,8m

Jupitermonde und Trabanten:

Die Entdeckung der ersten Jupitermonde werden Galileo Galilei zugeschrieben, er erwähnte Sie 1610 in seiner Schrift Sidereus Nuncius. Ob Galilei Sie auch tatsächlich als erster entdeckte ist fraglich, denn auch der deutsche Astronom und Naturforscher Simon Marius beansprucht die Erstentdeckung für sich. Galilei bezichtigte Ihn des Plagiats und schon damals begann ein Streit welcher bis heute nicht eindeutig geklärt werden konnte. (Wenn Sie mehr über den aus Franken stammenden Astronom Simon Marius erfahren möchten, besuchen Sie bitte das Simon Marius Portal mit weiteren Informationen). Eines steht sicherlich fest!, ohne die Erfindung des Fernrohrs (Hans Lipperhey um 1608) wäre es beiden sicherlich nicht möglich gewesen.

Inzwischen wurden weit mehr als die 4 von Galilei beschrieben Jupitermonde (Io, Europa, Ganymed, Kalisto) gefunden. Stand 2020 sind es 79 Monde und Trabanten. Ganymed ist der größte mit über 5200Km Durchmesser und damit auch der größte Mond in unserem Sonnensystem. Die kleinsten dagegen, erst von wenigen Jahren entdeckt, sind nur ca. 1km dick.

Galileische Monde des Jupiters: Io, Europa, Ganymed, Kalisto
Die vier Galileische Monde des Jupiters: Io, Europa, Ganymed, Kalisto

Beobachtung des Jupiter mit dem Teleskop:

Jupiter lässt sich bereits mit einem Fernglas beobachten, er erscheint als sehr heller Stern. Strukturen sind hierbei natürlich keine zu entdecken, jedoch können mit einer guten Optik bereits die größeren Monde gesehen werden. Mit einem Teleskop ab 800mm Brennweite, besser mehr, sind bereits die ersten Strukturen in Form von “Bändern” sichtbar. Auch der große rote Fleck (GRF) kann mit etwas Glück beobachtet werden. Die Monde können deutlich erkannt werden. Sogar die Eigenbewegung der Monde sieht man sehr deutlich, da sich diese in einer schnellen Umlaufbahn um den Jupiter bewegen.

Jupiter Missionen:

  • Pioneer 10 (1972): Erste Raumsonde die am Jupiter vorbeiflog und Aufnahmen machte.
  • Pionerr 11 (1973): Aufnahmen des Großen roten Flecks. Weiterflug zum Saturn welchen die Sonde 1979 erreichte.
  • Voyager 1 (1977): Entdeckung der Jupiterringe, Vulkane auf Io.
  • Voyager 2 (1977): Atmosphäre des Jupiters erforscht.
  • Galileo (1989): Erste Sonde in der Umlaufbahn von Jupiter. Untersuchung der Galileischen Monde, Beobachtung der Vulkane auf Io, Entdeckung von Wasser unter dem Eispanzer des Mondes Europa. Mission endete spektakulär durch verglühen der Sonde im Herbst 2003 durch Kontakt mit der Atmosphäre.
  • Ulysses (1990): Swing-By Manöver bei Jupiter
  • Cassini-Huygens (1997): Swing-By Manöver bei Jupiter mit spektakulären neuen Aufnahmen
  • New Horizons (2006): Swing-By Manöver bei Jupiter
  • Juno (2011): Hat Jupiter im Sommer 2016 erreicht. Erforschung des Magnetismus, Gravitationsfeld und der sog. Magnetosphere von Jupiter
  • In Planung: Jupiter Icy Moon Explorer (Start 2022)


Autor: Claus-Dieter Müller


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