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Der Jupiter

Der Planet Jupiter

von

Andreas Schwarz

 

Der Jupiter ist der größte und massereichste Planet im Sonnensystem. Der Äquatordurchmesser des Jupiters beträgt 142.984 km. Seine Masse beträgt etwa 318 Erdmassen bzw. 1/1000 Sonnenmassen. Der Jupiter rotiert nicht wie ein starrer Körper, sondern differenziell. Am Äquator rotiert der Jupiter einmal in 9h 50m 30s um seine eigene Achse, in den Polregionen einmal in 9h 55m 41s. Infolge der schnellen Rotation ist der Jupiter zu seinen Polen hin deutlich abgeplattet. Sein Poldurchmesser beträgt 133.700 km. Der Jupiter ist ein sogenannter Gasplanet und hat eine Dichte von 1,33 g/cm³. Die Rotationsachse des Jupiters ist um 3,13° gegenüber seiner Bahnebene geneigt, so dass keine jahreszeitlich bedingten Änderungen auftreten.

Die Entfernung des Jupiters zur Sonne beträgt im Perihel (sonnennächsten Punkt) seiner Bahn 740 Millionen km, im Aphel (sonnenfernsten Punkt) sind es 815 Millionen km. Die Jupiterbahn hat eine Exzentrizität von e = 0,0489 und eine Neigung von 1°18` gegenüber der Ekliptik. Die mittlere Entfernung des Jupiters von der Sonne beträgt rund 778 Millionen Kilometer. Der Abstand des Jupiters von der Erde schwankt zwischen 588 und 950 Millionen Kilometer. Die scheinbare Größe der Planetenscheibe schwankt entsprechend zwischen 49 und 30 Bogensekunden. Die maximale Oppositionshelligkeit beträgt 2m,9. Für einen Umlauf um die Sonne benötigt der Jupiter 11 Jahre und 315 Tage.

Der Jupiter verfügt über eine dichte Atmosphäre, welche zu 89 Prozent aus Wasserstoff (H bzw. H2) und zu knapp 11 Prozent aus Helium (He) besteht. In geringen Anteilen kommen auch Ammoniak (NH3), Methan (CH4), Ethan (C2H6), Ethin (Acetylen) (C2H2), Ammoniumhydrosulfid (NH4SH), Germaniumwasserstoff (GeH4), Phosphin (PH3), Wasser (H2O) und Schwefelwasserstoff (H2S) vor. In der obersten Atmosphärenschicht beträgt der Druck 0,1 Atmosphären und die Temperatur -145 °C. Mit zunehmender Tiefe steigen Druck und Temperatur extrem an. In zirka 1.000 km Tiefe geht die gasförmige Atmosphäre bei einem Druck von 500 Atmosphären und einer Temperatur in einige flüssige Phase über. In einer Tiefe von rund 30.000 km, bei einem Druck von drei Millionen Atmosphären und einer Temperatur von 11.000 °C, geht der Wasserstoff in einen metallischen Zustand über. Die Protonen (Atomkerne des Wasserstoffatoms) bilden dann ein Gitter, während sich die Elektronen frei zwischen den Atomrümpfen bewegen. Ähnlich ist auch ein Metallgitter aufgebaut, daher wird von einem metallischen Wasserstoff gesprochen. Die Schicht aus metallischem Wasserstoff dürfte über 35.000 km dick sein und ist aufgrund der freien Elektronen hoch leitend. Es fließt ein elektrischer Strom. Aufgrund der relativ schnellen Rotation des Jupiters kommt es zu einem Dynamo-Effekt, welcher ein starkes Magnetfeld generiert. Die Stärke dieses Magnetfeldes ist rund 20.000-mal größer als die des Erdmagnetfeldes.

In der Jupiteratmosphäre gibt es verschiedene Strukturen: Flecken, Bänder und Streifen verschiedenster Farbe. Das sind alles dynamische Vorgänge in der Jupiteratmosphäre, so ist z.B. der Große Rote Fleck ein langwieriger Wirbelsturm. Der Planet strahlt 1,7 Prozent mehr Energie aus, als er von der Sonne erhält. Zum einen ist es Restwärme aus der Entstehungszeit des Planeten, zum anderen kontrahiert der Planet und dabei wird potentielle Energie frei.

Der Jupiter besteht auch aus einen Gesteinskern, welcher einen Durchmesser von 14.000 km haben dürfte und von einer etwa 7.000 km dicken (Hochdruck-)Eisschicht umgeben ist. Der Kern dürfte etwa 28 Erdmassen haben. Die Masse des Gesteinskerns hat damit einen Anteil von 9 Prozent an der Gesamtmasse des Planeten. Der Gesteinskern besteht aus Silikaten sowie Eisen, Nickel und Kobalt. Der Gesteinskern ist einem Druck von 30 Millionen Atmosphären und einer Temperatur von 20.000 °C ausgesetzt. Unter diesen Bedingungen hat die Materie des Gesteinskerns keine kristalline Struktur, sondern besteht aus einer amorphen, zähflüssigen Masse.

Der Jupiter verfügt nach derzeitigem Wissensstand über rund 70 Monde. Die Durchmesser dieser Monde bewegen sich zwischen 2 km und 5.262 km Die vier bekanntesten sind die galileischen Monde Io, Europa, Ganymed und Kallisto, sie haben Durchmesser zwischen 3.122 und 5.262 km. Des Weiteren verfügt der Jupiter über ein Ringsystem, welches bei weitem nicht so auffällig wie das des Saturns ist.

In der nachfolgenden Abhandlung „Der Planet Jupiter“ befindet sich eine ausführliche Darstellung über diesen Planeten.


 

Der Jupiter
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