Jupiter
J
upiter ist der größte Planet des Sonnensystems. In knapp zwölf Jahren hat er seine Bahn um die Sonne gezogen und dreht sich in 9 Stunden 55 Minuten 29,7 Sekunden um die eigene Achse. Sein Sonnenabstand bewegt sich zwischen 740,9 Millionen km und 815,7 Millionen km. Jupiter ist nach Venus der zweithellste Planet am nächtlichen Himmel. Da sich Jupiter in der Nähe der Ekliptik um die Sonne bewegt und für einen Umlauf zwölf Jahre benötigt, zieht er jedes Jahr ein Sternbild weiter nach Osten.

Im Januar des Jahres 1610 entdeckte der Italiener Galileo Galilei mit seinem selbstgebauten Fernrohr neben Jupiter drei weitere Lichtpunkte, zwei östlich und einen westlich von Jupiter. Einen Tag später standen alle westlich und am 10. und 11. Januar fand er nur zwei wieder. Galileo deutete die Erscheinung richtig und erkannte in Lichtpunkten Monde. Eigentlich sah er vier, aber wegen des mangelnden Auflösungsvermögens seine Teleskops konnte er nur drei erkennen.

Heute spricht man immer noch von den vier „galileischen“ Monden, die von innen nach außen Io, Europa, Ganymed und Kalisto heißen. Bis zum Jahre 1891 waren nur die vier Monde von Jupiter bekannt, in den folgenden sechzig Jahren wurden noch weitere entdeckt und die Anzahl der Monde wuchs auf zwölf an. 1974 wurde noch ein dreizehnter Mond entdeckt. Jupiter besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium und wird deshalb als Gasriese bezeichnet. Besondere Merkmale bei der Teleskopbeobachtung sind Jupiters Wolkenbänder ober- und unterhalb des Äquators und der „Große Rote Fleck“ bei etwa 22° Südbreite. Die vier großen Jupitermonde bieten im Teleskop ein weiteres Schauspiel. Über einen gewissen Beobachtungszeitraum sind viele verschiedene Erscheinungen erkennbar. Verdeckung durch Jupiter selber, Schattenspiele auf der Oberfläche, wenn sie vor Jupiter vorüberziehen und letztendlich die verschiedenen Stellungen zueinander und zum Planeten. Jupiters Monde sind so hell, das sie theoretisch so hell, das sie mit bloßem Auge erkennbar wären. Jupiters reflektiertes Sonnenlicht überstrahlt sie allerdings. Wer sich lediglich mit der Beobachtung der Monde Jupiters beschäftigt, benötigt nicht unbedingt ein Teleskop, da diese vier Monde bereits im Fernglas sichtbar werden.

Nach Venus ist er von der Erde aus gesehen der zweithellste Planet. Jupiter ist ein Riesen-Gasball, zehnmal so groß wie die Erde und ein Zehntel so groß wie die Sonne. Seine Masse beträgt 0.1 Prozent der Sonnenmasse, und seine Zusammensetzung ist ähnlich der der Sonne: 90 Prozent Wasserstoff (in Jupiter in molekularer Form) und etwa 10 Prozent Helium. Von den Spurengasen sind die wichtigsten Wasserdampf, Methan und Ammoniak. Es gibt unter der Wolkenschicht keine feste Oberfläche. Stattdessen findet mit nach tieferen Schichten hin zunehmendem Druck ein langsamer Übergang vom gasförmigen zum flüssigen Zustand statt, gefolgt von einem plötzlichen Übergang zu einer metallischen Flüssigkeit, in der die Atome von ihren Elektronen befreit sind. Ganz im Zentrum könnte sich ein kleiner Kern aus Gestein oder vielleicht Eis befinden. Durch seine interne Energiequelle - die Wärme, die während der Bildung von Jupiter durch den Gravitationskollaps erzeugt wurde -, strahlt der Planet zwischen 1.5 und zweimal so viel Wärme ab, wie er von der Sonne absorbiert. Im visuellen Licht erkennt man, daß die Scheibe des Jupiter von abwechselnd hellen und dunklen Gürteln durchzogen ist. Die Ergebnisse von vier Raumsonden, die Jupiter zwischen 1973 und 1981 erreichten (Pioneer 10 und 11, Voyager 1 und 2), haben die Komplexität der Flußverteilung innerhalb dieser Bänder deutlich gemacht. Es gibt fünf oder sechs auf jeder Hemisphäre, die mit Windströmungen korreliert sind. Weiße oder farbige Ovale erscheinen als relativ langlebige Merkmale. Das bekannteste und auffälligste ist der Große Rote Fleck, der bereits seit etwa 300 Jahren beobachtet wird. Der Ursprung diese Merkmals, das so breit ist wie die Erde, ist unsicher. Eine populäre Theorie besagt, daß es sich im wesentlichen um einen riesigen Antizyklon handelt. Die farbigen Wolken befinden sich in den höchsten Schichten Jupiters in einem Bereich von nur 0.1 bis 0.3 Prozent des Gesamtradius. Die Herkunft der starken Färbung bleibt mysteriös, wenn es auch als sicher gilt, daß sie mit Spurenanteilen der Atmosphäre zu tun haben muß und ein Hinweis auf komplexe Chemie ist. Die Färbung der Wolken variiert systematisch mit der Höhe: Blaue Bereiche sind die tiefsten, gefolgt von Braun, dann Weiß und schließlich Rot in den höchsten Gebieten. Eine von der Raumsonde Galileo ausgesetzte Atmosphärenkapsel sank 1995 an einem Fallschirm durch die obere Jupiteratmosphäre und funkte Daten über die dort vorkommenden Bestandteile und die physikalischen Bedingungen. Erdgebundene Beobachtungen der Eintrittsstelle der Kapsel zeigen, daß es ein relativ wolkenfreier Fleck war, was erklärt, warum praktisch keine Spuren der erwarteten drei Wolkenschichten aus Ammoniakkristallen ganz oben, aus Ammoniakhydrosulphid in der Mitte und darunter schließlich aus Wasser und Eiskristallen gefunden wurden. Der Wind war mit Geschwindigkeiten bis zu 530 km/h sogar schneller als angenommen. Die Kapsel fand vor dem Sturz in die Atmosphäre einen intensiven Strahlungsgürtel um Jupiter. Die Existenz eines schwachen Rings um Jupiter wurde erstmals vermutet aufgrund von Ergebnissen von Pioneer-11 im Jahre 1974 und bestätigt durch direkte Voyager-bilder. Der Hauptteil des Rings liegt zwischen 1.72 und 1.81 Jupiter-Radien vom Zentrum des Planeten. Der Natur des Ringes gemäß müssen viele der Teilchen Größen von wenigen Mikrometern haben. Das Material muß ununterbrochen nachgefüllt werden. Als Quelle kommt eine Population von Felsbrocken in der Umlaufbahn in Betracht, die kontinuierlich von Hochgeschwindigkeits-Partikeln bombardiert werden. Man kennt heute sechzehn Jupiter-Monde, die man in vier verschiedene Gruppen aufteilen kann: Die vier kleinen inneren Monde (Metis, Adrastea, Amalthea und Thebe) und die vier großen Galileischen Monde (Io, Europa, Ganymed und Kallisto) befinden sich auf Kreisbahnen in der Äquatorebene. Die dritte Gruppe (Leda, Himalia, Lysithea und Elara) besteht aus Monden in einer Kreisbahn, die um Winkel zwischen 25° und 29° gegen die Äquatorebene geneigt sind und deren Radien 11 bis 12 Millionen Kilometer betragen. Die Monde der äußersten Gruppe (Ananke, Carme, Pasiphae und Sinope) sind kleine Monde in retrograden Bahnen, die relativ exzentrische Ellipsen sind und deutlich gegen die Äquatorebene geneigt sind. Diese Bahnen liegen alle im Abstand zwischen 21 und 24 Millionen Kilometern von Jupiter entfernt. Die vier Galileischen Monde und ihre Bahnbewegungen sind mit einem kleinen Teleskop oder einem Feldstecher leicht zu erkennen. 1955 wurde die Radioemission des Jupiter entdeckt. Es war der erste Hinweis auf ein starkes Magnetfeld, das 4 000mal stärker ist als das der Erde. Die Magnetosphäre ist infolgedessen 100mal größer. Die Radioemission wird von Elektronen verursacht, die um die Feldlinien spiralen. Eingefangene Elektronen in der Nähe des Planeten verursachen Synchrotronstrahlung im Bereich der Dezimeter-Wellenlängen. Dekameterstrahlung, die nur in bestimmten Gebieten des Planeten beobachtet wird, hat mit der Wechselwirkung zwischen Jupiters Ionosphäre und seinem Mond Io zu tun, dessen Bahn innerhalb eines riesigen Plasmatorus liegt. Diese Wechselwirkung verursacht auch Polarlicht. Strahlung im Bereich der Kilometer-Wellenlängen wurde von den Voyager-Sonden entdeckt, die ihren Ursprung in hohen Breiten nahe dem Planeten und im Plasmatorus hat.

Claus Münch

Datenblatt:
Äquatorradius
Polradius
Mittlere Dichte
Rotationsdauer
Äquatorneigung gegen Bahnebene
Umlaufzeit
Mittlere Bahngeschwindigkeit
Bahnneigung gegen Ekliptik
Kleinster Sonnenabstand
Größter Sonnenabstand
Bahnexzentrizität
  71492 km
66854 km
1,33 t/m3
9 Std. 55 Min. 29,7 Sek.
3,08° Grad
11,86 Jahre
13,06 km/s
1,31° Grad
740,9 Mio. km
815,7 Mio. km
0,05

Monde: 61
Io
Entdeckt: 1610 Galileio Galilei
Durchm: 3643 km
Entf.Planet: 421.800 km
 
Europa
Entdeckt: 1610 Galileio Galilei
Durchm: 3122 km
Entf.Planet: 671.100 km
 
Ganymed
Entdeckt: 1610 Galileio Galilei
Durchm: 5262 km
Entf.Planet: 1.070.400 km
 
Kallisto
Entdeckt: 1610 Galileio Galilei
Durchm: 4821 km
Entf.Planet: 1.882.700 km
 

kleine Monde in den Ringen
Metis S/1979 J3
Entdeckt: 1979 S.Synnott/Voyager 2
Durchm: 44 km
Entf.Planet: 128.100 km
 
Adrastea S/1979 J1
Entdeckt: 1979 Jewitt, Danielson
Durchm: 16 km
Entf.Planet: 128.900 km
 
Amalthea
Entdeckt: 1892 E.Barnard
Achsen: 131 * 73 * 67 km
Entf.Planet: 181.400 km
 
Thebe S/1979 J2
Entdeckt: 1979 S.Synnott/Voyager 1
Durchm: 98 km
Entf.Planet: 221.900 km
 

kleine äußere Monde
Leda
Entdeckt: 1974 C.Kowal
Durchm: 18 km
Entf.Planet: 11.165.000 km
 
Himalia
Entdeckt: 1904 C.D.Perrine
Durchm: 184 km
Entf.Planet: 11.461.000 km
 
Lysithea
Entdeckt: 1938 S.B.Nicholson
Durchm: 38 km
Entf.Planet: 11.717.000 km
 
Elara
Entdeckt: 1905 C.D.Perrine
Durchm: 78 km
Entf.Planet: 11.741.000 km
 
Ananke
Entdeckt: 1951 S.B.Nicholson
Durchm: 28 km
Entf.Planet: 21.276.000 km, retrograd
 
Carme
Entdeckt: 1938 S.B.Nicholson
Durchm: 46 km
Entf.Planet: 23.404.000 km, retrograd
 
Pasiphae
Entdeckt: 1908 P. Mellote
Durchm: 58 km
Entf.Planet: 23.624.000 km, retrograd
 
Sinope
Entdeckt: 1914 S.B.Nicholson
Durchm: 38 km
Entf.Planet: 23.939.000 km, retrograd
 
Callirrhoe - S/1999 J1
Entdeckt: 1999, ESO, Brett Gladman
Durchm: 7 km
Entf.Planet: 24.102.000 km, retrograd
 
Themisto - S/1975 J1 (*)
Entdeckt: 2000, S. Sheppard, D. Jewitt, Y. Fernandez G. Magnier
Durchm: 9 km
Entf.Planet: 7.507.000 km
 
Kalyke - S/2000 J2
Entdeckt: 2000, S. Sheppard, D. Jewitt, Y. Fernandez G. Magnier
Durchm: 5 km
Entf.Planet: 23.583.000 km retrograde
 
Iocaste - S/2000 J3
Entdeckt: 2000, S. Sheppard, D. Jewitt, Y. Fernandez G. Magnier
Durchm: 5 km
Entf.Planet: 21.269.000 km retrograde
 
Erinome - S/2000 J4
Entdeckt: 2000, S. Sheppard, D. Jewitt, Y. Fernandez G. Magnier
Durchm: 3 km
Entf.Planet: 23.279.000 km retrograde
 
Harpalyke - S/2000 J5
Entdeckt: 2000, S. Sheppard, D. Jewitt, Y. Fernandez G. Magnier
Durchm: 4 km
Entf.Planet: 21.105.000 km retrograde
 
Isonoe - S/2000 J6
Entdeckt: 2000, S. Sheppard, D. Jewitt, Y. Fernandez G. Magnier
Durchm: 4 km
Entf.Planet: 23.217.000 km retrograde
 
Praxidike - S/2000 J7
Entdeckt: 2000, S. Sheppard, D. Jewitt, Y. Fernandez G. Magnier
Durchm: 7 km
Entf.Planet: 21.147.000 km retrograde
 
Megaclite - S/2000 J8
Entdeckt: 2000, S. Sheppard, D. Jewitt, Y. Fernandez G. Magnier
Durchm: 6 km
Entf.Planet: 23.806.000 km retrograde
 
Taygete - S/2000 J9
Entdeckt: 2000, S. Sheppard, D. Jewitt, Y. Fernandez G. Magnier
Durchm: 5 km
Entf.Planet: 23.360.000 km retrograde
 
Chaldene - S/2000 J10
Entdeckt: 2000, S. Sheppard, D. Jewitt, Y. Fernandez G. Magnier
Durchm: 4 km
Entf.Planet: 23.179.000 km retrograde
 
S/2001 J11
Entdeckt: 2001, S. Sheppard, D. Jewitt, Y. Fernandez G. Magnier
Durchm: 3 km
Entf.Planet: 23.231.000 km
 
S/2001 J10
Entdeckt: 2001, S. Sheppard, D. Jewitt
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 19.302.000 km
 
S/2001 J8
Entdeckt: 2001, S. Sheppard, D. Jewitt
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 23.217.000 km
 
S/2001 J9
Entdeckt: 2001, S. Sheppard, D. Jewitt
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 20.721.000 km
 
S/2001 J2
Entdeckt: 2001, S. Sheppard, D. Jewitt
Durchm: 4 km
Entf.Planet: 20.940.000 km
 
S/2001 J7
Entdeckt: 2001, S. Sheppard, D. Jewitt
Durchm: 3 km
Entf.Planet: 20.799.000 km
 
S/2001 J3
Entdeckt: 2001, S. Sheppard, D. Jewitt
Durchm: 4 km
Entf.Planet: 21.131.000 km
 
S/2001 J6
Entdeckt: 2001, S. Sheppard, D. Jewitt
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 23.096.000 km
 
S/2001 J4
Entdeckt: 2001, S. Sheppard, D. Jewitt
Durchm: 3 km
Entf.Planet: 22.865.000 km
 
S/2001 J11
Entdeckt: 2001, S. Sheppard, D. Jewitt
Durchm: 3 km
Entf.Planet: 23.231.000 km
 
S/2001 J5
Entdeckt: 2001, S. Sheppard, D. Jewitt
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 23.487.000 km
 
S/2001 J1
Entdeckt: 2001, S. Sheppard, D. Jewitt
Durchm: 4 km
Entf.Planet: 23.039.000 km
 
S/2002 J1
Entdeckt: 2002
Durchm: 3 km
Entf.Planet: 22.931.000 km
 
S/2003 J1
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 4 km
Entf.Planet: 24.557.295 km
 
S/2003 J2
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 28.570.410 km
 
S/2003 J3
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 18.339.885 km
 
S/2003 J4
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 23.257.920 km
 
S/2003 J5
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 4 km
Entf.Planet: 24.084.180 km
 
S/2003 J6
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 4 km
Entf.Planet: 20.979.105 km
 
S/2003 J7
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 4 km
Entf.Planet: 23.807.655 km
 
S/2003 J8
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 3 km
Entf.Planet: 24.514.095 km
 
S/2003 J9
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 1 km
Entf.Planet: 22.441.680 km
 
S/2003 J10
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 24.249.600 km
 
S/2003 J11
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 22.395.390 km
 
S/2003 J12
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 1 km
Entf.Planet: 19.002.480 km
 
S/2003 J13
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 24.000.000 km
 
S/2003 J14
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 25.000.000 km
 
S/2003 J15
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 22.000.000 km
 
S/2003 J16
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 21.000.000 km
 
S/2003 J17
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 22.000.000 km
 
S/2003 J18
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 20.700.000 km
 
S/2003 J19
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 22.800.000 km
 
S/2003 J20
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
Durchm: 3 km
Entf.Planet: 17.100.000 km
 
S/2003 J21
Entdeckt: 2003, S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna, UBC
Durchm: 2 km
Entf.Planet: 20.600.000 km
 
(*) S/1975 J1 = S/2000 J1
 

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