Der Jupiter ist der größte und massereiche Planet im
Sonnensystem und markiert den ersten Planeten nach dem
Asteroidengürtel und der Erste der zwei Gasriesen. Seine Oberfläche,
also hier: Das was man von Jupiter sieht, besteht aus Stürmen und
Wolkenbänder welche eine rote oder weiße Farbe hauptsächlich
haben.
An seinem Äquator passt er etwa zweieinhalb in den Radius
der Mondumlaufbahn oder 11 Erden in den Jupiter.
Jupiter hat 318
Erdmassen oder auch den 1048sten Teil einer Sonnenmasse, weist eine
starke Abplattung auf und hat eine charakteristische Dichte für
Gasriesen oder Eisriesen von etwa 1,3 Gramm pro Kubikzentimeter.
Jupiters Zusammensetzung ähnelt der Zusammensetzung
Jupiter war bereits in der Antike bekannt und vermutlich bis in die Urgeschichte. Galilei, jetzt greife ich vor, hat 1610 die vier großen galileischen Monde entdeckt: Ganymed, Kallisto, Europa und Io.
Jupiter verkörpert wegen seiner Dimensionen und Helligkeit am nächtlichen Firmament in vielen Mythologien die höchste Gottheit. Im alten Griechenland Zeus und bei den Römern Jupiter.
Wegen seinen großen Dimensionen und trotz seiner doch schon weiteren Entfernungen ist er immer noch so hell, dass er mit Venus am Nachthimmel konkurriert.
Jupiter hat einer leicht elliptische Bahn um die Sonne und kreist
etwas mehr als fünfmal weiter um die Sonne als die Erde.
Wegen
seiner recht geringen Bahnneigung von 1,3° bewegt sich der Jupiter
immer nahe der Ekliptik. Dadurch das sich Jupiter ungefähr alle 12
Jahren um die Sonne zieht und weiter von der Sonne weg ist als die
Erde, finden bei Jupiter ebenso scheinbar Planetenschleifen am
Firmament statt und ist jedes Jahr in einem anderen Sternbild denn in
der Ekliptik liegen 12 (13, der Dreizehnte liegt ganz am Rand)
Sternbilder. Dadurch ist seine Opposition auch jedes Mal ein Monat
später.
Jupiter stabilisiert durch seine Nähe am
Asteroidengürtel den Asteroidengürtel, denn sonst würden öfters
Asteroiden zur Erde finden und einschlagen, Leben auf der Erde wäre
so undenkbar und mit Sicherheit schwierig.
Auch ein interessanter
Punkt ist, dass Dutzende Asteroiden mit Jupiter die Bahn teilen und
im einem 60-Grad-Winkel zum Jupiter stehen, so gibt es also
sogenannte Trojaner auf dem L4 und L5. Also 60 Grad vor oder nach
Jupiter.
Jupiter dreht sich trotz seiner Größe am Schnellsten um sich
selbst. In knapp unter 10 Stunden rotiert Jupiter was zu enormen
Zentripetalkräften führt. Sie verformen den Jupiter zum
Rotationsellipsoid und sieht dadurch aus wie ein Ei. Er wird also
durch seine Rotation nach außen gedrückt.
Interessant auch, dass
Jupiter dreht sich auch an den Polen geringfügig langsamer als am
Äquator.
Seine Rotationsachse ist ebenfalls mit 3,13° minimal
zur Bahnebene gekippt und seine Präzessionsperiode beträgt nach
verschiedenen Modellen um die 500 Tausend Jahre.
Der Jupiter hat bekannterweise keine feste Oberfläche oder eine klare Aufteilung der verschiedenen Schichten wie der Atmosphäre. Jupiter besteht fast komplett aus Wasserstoff, Methan und Helium. Mit zunehmender Tiefe wirkt der Jupiter eigenartig, hohe Drücke und Gase, welche Zustände höchst erstaunlich sind. In vielen hundert Kilometer Tiefe beginnt der Wasserstoff zum Beispiel metallisch zu werden. Die Vorgänge und die Atmosphäre selbst sind bis derweilen ein großes Rätsel.
Von außen zeigt sich der Jupiter wie schon kurz erwähnt in
verschiedenfarbigen Bändern und Wirbeln von Wolken in größtenteils
Weiß, Rot und Orange aber auch Töne in das Gelb und Braun
gehende.
Die Wolken enthalten Aerosole wie kristallines Ammoniak
und Ammoniumhydrogensulfid und Schwefelverbindungen, und Spuren von
Wasser und Methan.
Die Bänder laufen in Ost-West Richtung und
sind recht symmetrisch zur anderen Hemisphäre. Die hellen Bänder
werden Zonen und die dunkleren Gürtel genannt. Die Zonen sind kühler
und dichter als die Gürtel und die helle Farben stammen vermutlich
von Ammoniakeis und die dunklen Farben der Gürtel vermutlich von
Phosphor, Schwefel und Kohlenwasserstoffe.
Die Zonen und Gürtel
bewegen sich mit der fast alle mit der Rotation und sind
unterschiedlich schnell. Dann gibt es da Jets, Streifen von hohen
Windgeschwindigkeiten, welche die Zonen und Gürtel begrenzen. Jets,
die nach Osten strömen, strömen an Übergängen von Zonen zu
Gürteln und Jets, die nach Westen strömen, strömen an Übergängen
von Gürteln zu Zonen.
An den Polen verschwinden zunehmend die
Bänder und Strömungen und die Wolken werden diffus.
Die
Wolkendecke ist etwa 50km dick, ist aus zwei Schichten und unter der
Ammoniakwolken-Schicht befinden sich dünne Wolkenschichten aus
Wasser, da bereits Blitze beobachtet wurden. Die Blitze entstehen
durch die Polarität von Wasser, in der sich elektrische Ladungen
trennen können.
Diese Schichten enthalten u.a. auch
Schwefelwasserstoffe, weitere Oxide und Sulfide und weiter tiefer
kann sich Ammoniak und Schwefelwasserstoff zu Ammoniumsulfid
verbinden.
Wenn man Jupiter beobachtet, fällt einem ein großer, roter Fleck auf der auch tatsächlich so heißt: Großer Roter Fleck. Er ist ein riesiger Antizyklon, der zweimal so groß wie die Erde ist. Kleinere Stürme die zuerst weiß waren und dann eine rotbraune Farbe haben, haben sich etabliert.
Auch hat der Jupiter ein schwach ausgeprägtes Ringsystem, welcher
sich bis zum Io ausstreckt. Die Ringe bestehen aus feinen
Staubkörnen, der weniger als ein halbes Millimeter groß ist, die
Partikel schlucken fast alles Licht und sie bewegen sich auf Jupiter
hinzu und werden in einigen Zehntausenden Jahren verschluckt werden.
Das deswegen so, weil das Magnetfeld die Partikel elektrisch auflädt
und so Sonnenwind einfängt, was zur Abbremsung beiträgt. Die
Partikel kommen von ständigen Meteoriten-Einschlägen auf kleine
Asteroidenmonde, welche den Ring ständig wieder auffüllen.
Jupiter
strahlt eineinhalb Mal mehr Energie ab als er von der Sonne erhält.
Doch sein Kern kühlt um 1 K pro Jahrmillion ab. Oberhalb des GRF
(Großen Roten Flecks) ist die Atmosphäre einige hundert Grad wärmer
als anderswo in der Atmosphäre. Das kommt vermutlich von akustischer
Strahlung vom Sturm die sich in der Atmosphäre in Wärme umwandeln.
Jupiter in Zahlen
Große Halbachse | 5,203 AE 778,36 Mio. km |
Perihel Aphel | 4,955 AE 5,462 AE |
Exzentrizität | e = 0,0484 |
Neigung der Bahnebene | 1,305° |
Siderische Umlaufzeit Synodische Umlaufzeit | 11 Jahre 315 Tage 398,88 Tage |
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit | 13,07 km/s |
Kleinster – größter Erdabstand | 3,934 – 6,471 AE |
Äquatordurchmesser Poldurchmesser | 142 984 km 133 708 km |
Masse | 1,899*10^27 kg |
Mittlere Dichte | 1,326 g/cm³ |
Radius | 69911 km |
Fallbeschleunigung | 24,79 m/s² |
Fluchtgeschwindigkeit | 10,36 km/s |
Rotationsperiode | 9h 55min 30s |
Neigung der Rotationsachse | 3,13° |
Albedo | 0,34 |
Max. Scheinbare Helligkeit | -2,94 mag |
Druck d. Atmosphäre | Gasriese |
Oberflächentemperatur | 165 K (-108°C) bei 1bar 112 K (-161 °C) bei 0,1 bar |
Bestandteile d. Atmosphäre (vol%) | Wasserstoff: 89,8 ± 2,0% Helium: 10,2 ± 2,0% Methan: 0,3 ± 0,1 % Ammoniak: 0,026% ± 400 ppm |
Monde Ringe | 79, z.B. Io, Europa, Kallisto und Ganymed (2019) 3, und einen Vierten, unerforschten Ring |
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