- Astronomie im Berchtesgadener Land -

Monatsthema März 2006: "Nicht nur Saturn hat einen Ring"

Unser größter Planet im Sonnensystem ist der Jupiter. Er alleine hat mehr Masse als alle anderen Planeten zusammen. In seinem Volumen hätte die Erde tausendvierhundertmal Platz. Sein Durchmesser am Äquator misst 142.984 km, die Erde bringt es nur auf 12756 km. Die durchschnittliche Entfernung des fünften Planeten zur Sonne beträgt 778.330.000 km (vgl. Erde 149.600.000 km). Das entspricht ca. 5,2 Astronomischen Einheiten (AE). Für einen Umlauf um die Sonne benötigt der Jupiter 11 Jahre 215 Tage und 3 Stunden - und das, obwohl er sich mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 13,7 km/Sek (ca. 4.900 km/h) im Orbit bewegt. Ein Tag auf dem Jupiter dauert aber nur 9 Std. 55 Min. und 30 Sek. Sein Abstand zur Erde schwankt zwischen 588,5 und 968,1 Mio. km.

Jupiter ist das vierthellste Objekt am Himmel (nach der Sonne, dem Mond und der Venus), was dazu führte, dass er schon vor langer Zeit die Blicke der Astronomen auf sich zog. Bereits im Jahre 1610 entdeckte Galileo die vier hellsten Monde, die nach ihm als Galileische Monde bezeichnet werden. Im einzelnen heißen sie Io, Kallisto, Europa und Ganymed. Die Beobachtung von Jupiter mit seinen Monden war eines der Hauptargumente in der Diskussion um die heliozentrische Theorie. Als sich Galileo zu dieser Theorie bekannte und somit Kopernikus unterstützte, machte er sich in der seinerzeit deutlich mächtigeren Kirche viele Feinde, was ihn schließlich durch die Inquisition für das restliche Leben in Gefangenschaft brachte. In den nächsten Jahrhunderten wurden weitere 12 Monde entdeckt, die aber alle viel kleiner sind. Mittlerweile hat man mit modernerer Technik sowie einigen Sonden noch zahlreiche weitere Satelliten entdeckt. Nach heutigem Kenntnisstand hat Jupiter mindestens 63 Monde. Die vier großen Monde kann man leicht selbst mit einem kleinen Teleskop oder Fernglas entdecken. Allerdings sind sie je nach Position nicht immer alle sichtbar.

Ähnlich wie der Saturn hat der Jupiter auch ein Ringsystem, welches jedoch viel schwächer ausgeprägt ist. Bereits 1974 wurden diese Ringe beim Besuch der Pioneer 11 Sonde vermutet und schließlich 1979 von der Voyager 1 Sonde fotografiert. Die Ringe bestehen aus Staubkörnchen, die von der Größe mit den Partikeln von Zigarettenrauch vergleichbar sind. Außerdem sind sie schwarz und daher kaum wahrnehmbar. Die vier Ringe stammen wahrscheinlich aus dem Staub von Monden, der durch Meteoriteneinschläge aufgewirbelt wurde.

Das Magnetfeld ist fast 10-mal so stark wie das der Erde und enthält die 20.000-fache Energie des Erdmagnetfeldes. Der magnetische Nordpol entspricht aber dem geografischen Südpol, die Achse ist um 11° zur Rotationsachse geneigt. Das Magnetfeld erstreckt sich weit in den Weltraum hinaus. Auf der sonnenzugewandten Seite sind es etwas 6 Mio. km, auf der abgewandten Seite sogar 700 Mio. km. Grund für diese Asymmetrie ist der Sonnenwind.

Jupiter zählt zu mit Saturn, Uranus und Neptun zu den sogenannten Gasplaneten, d.h. er hat einen festen Kern (aus Eisen und Siliziumverbindungen), der aber nur einen kleinen Teil ausmacht; darüber liegt eine ausgedehnte Gashülle. Den größten Anteil des Gases hat Wasserstoff mit ca. 90%, danach kommt Helium mit knapp 10%. Die restlichen Bestandteile haben einen so kleinen Stellenwert, dass sie ignoriert werden können. Der feste Kern hat felsiges Material in der geschätzten Größenordnung von 10 bis 15 Erdmassen. Gasplaneten haben keine feste Oberfläche wie die Erde, die Dichte der Atmosphäre nimmt aber zum Zentrum hin stark zu.

Wie kann man dann die Größe eines Gasplaneten bestimmen? Die angegebenen Radien und Durchmesser beziehen sich auf eine Höhe, in der ein Druck von 1,013 bar herrscht, was dem Luftdruck auf Meeresniveau der Erde entspricht. Betrachten wir einen Gasplaneten, sehen wir nur die Oberseite der Wolken, die sich in ihrer Atmosphäre befinden. Beim Jupiter können wir helle und dunkle Bänder erkennen. Besonders auffallend ist der "Große Rote Fleck", der bereits seit über 300 Jahren beobachtet wird und etwa einen Erddurchmesser gross ist. Dieser und andere, meist hellere Flecken, sind Wirbelstürme, die im Gegensatz zu einigen Tagen wie auf der Erde hunderte von Jahren dauern können. Der Grosse Rote Fleck kann so als größter Wirbelsturm in unserem Sonnensystem betrachtet werden. Die Winde haben Geschwindigkeiten bis etwa 400 km/h.

Zahlreiche unbemannte Rausonden, wie z.B. Cassini, Galileo und die oben schon genannten Voyager- und Pioneersonden, sind zur Erforschung des Jupiter auf den Weg gebracht worden. Was man bisher noch nicht gefunden hat und auch mit größter Wahrscheinlichkeit nicht finden wird, sind Lebewesen. Aufgrund der herrschenden Temperaturen, der Drücke und der Gaszusammensetzung in der Atmosphäre ist dies nach bisherigem Wissen unmöglich.

Florian Kronawitter

Zum Sternenhimmel März 2006

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