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Jupiter [1]
[2]
Jupiter in natürlichen Farben mit Schatten des Mondes Europa, aus Fotos der Telekamera der Raumsonde Cassini vom 7. Dezember 2000
Eigenschaften des Orbits [1]
Große Halbachse 5,203 AE

(778,36 Mio. km)

Perihel – Aphel 4,95 – 5,46 AE
Exzentrizität 0,0484
Neigung der Bahnebene 1,305°
Siderische Umlaufzeit 11,86 Jahre
Synodische Umlaufzeit 398,88 Tage
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit 13,07 km/s
Kleinster – größter Erdabstand 3,934 – 6,471 AE
Physikalische Eigenschaften [1]
Äquator- – Poldurchmesser* 142.984 – 133.708 km
Masse 1,899 ·1027 kg
Mittlere Dichte 1,326 g/cm3
Hauptbestandteile

(Stoffanteil der oberen Schichten)

Fallbeschleunigung* 24,79 m/s2
Fluchtgeschwindigkeit 59,54 km/s
Rotationsperiode 9 h 55 min 30 s
Neigung der Rotationsachse 3,13°
Geometrische Albedo 0,52
Max. scheinbare Helligkeit −2,94m
Temperatur*

Min. – Mittel – Max.

165 K (−108 °C)
*bezogen auf das Nullniveau des Planeten
Sonstiges
Monde 63
[3]
Größenvergleich zwischen Erde (links) und Jupiter

Jupiter ist mit einem Äquatordurchmesser von 142.800 Kilometern der größte Planet des Sonnensystems. Er ist mit einer durchschnittlichen Entfernung von 778 Millionen Kilometern von der Sonne aus gesehen der fünfte Planet. Aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung zählt er zu den Gasplaneten („Gasriesen“) und hat keine sichtbare feste Oberfläche.

Diese Gasriesen werden nach ihm auch als jupiterähnliche (jovianische) Planeten bezeichnet, die im Sonnensystem auch die Gruppe der äußeren Planeten bilden. In dieser Gruppe ist er der innerste und läuft in äußerer Nachbarschaft des Asteroidengürtels um die Sonne.

Als eines der hellsten Objekte des Nachthimmels ist er nach dem römischen Hauptgott Jupiter benannt. In Babylonien galt er wegen seines goldgelben Lichts als Königsstern (siehe auch Stern von Betlehem). Sein astronomisches Symbol ist ♃.

WetterBearbeiten

Auffällig sind die hellen und dunklen äquatorparallelen Wolkenbänder und der Große Rote Fleck – ein riesiger ovaler Antizyklon, der in seiner Länge in Richtung der Rotation zwei Erddurchmesser groß ist. Er ist mit keiner festen Oberfläche verbunden, liegt aber sehr stabil zwischen zwei Wolkenbändern um etwa 22° südlicher Breite und wird bereits seit rund 300 Jahren mit nur leichten Veränderungen beobachtet. Erstmals wurde er 1664 von dem englischen Naturforscher Robert Hooke gesehen. Zum Vergleich: Auf der Erde lösen sich Windwirbel in der Atmosphäre üblicherweise innerhalb einiger Wochen wieder auf. Der Große Rote Fleck ist aufgrund seiner Größe bereits in einem Amateurteleskop sichtbar. Seine markante Farbe ist jedoch kein sehr tiefes, leuchtendes Rot, sondern schwankt im Lauf der Jahre um ein eher helles Orange. Für ein erfolgreiches Auffinden können sich Beobachter an der durch ihn bedingten Einbuchtung am Südrand des dunklen südlichen äquatorialen Gürtels orientieren; diese wird als Bucht des Großen Roten Flecks (Red Spot Hollow) bezeichnet. Welche chemischen Elemente für die rote Färbung verantwortlich sind, ist unbekannt. Jedoch ist vor kurzem der „südliche äquatoriale Gürtel“ verschwunden, so dass der Große Rote Fleck jetzt noch besser sichtbar auf einem sehr breitem weißen Band liegt.

WirbelstürmeBearbeiten

Jupiter unterliegt nach neuen Forschungsergebnissen einem 70-jährigen Klimazyklus. In diesem Zeitraum kommt es zur Ausbildung etlicher Wirbelstürme – Zyklone und Antizyklone, die nach gewisser Zeit wieder zerfallen. Zudem verursacht das Abflauen der großen Stürme Temperaturunterschiede zwischen den Polen und dem Äquator von bis zu zehn Kelvin, die sonst wegen der ständigen Gasvermischung durch die Stürme verhindert werden.

Bis zum Jahr 2011 sollten die meisten Wirbelstürme auf Jupiter vorübergehend verschwunden sein, allerdings dürfte der Große Rote Fleck diese Entwicklung aufgrund seiner großen Energie überleben. Die letzte Klimaveränderung dieser Art auf Jupiter konnte bereits 1939 beobachtet werden. [4][5]Der Große Rote Fleck, „red spot junior“ und der im Mai 2008 aufgetauchte dritte rote Fleck, aufgenommen vom Hubble-Teleskop.Neben dem auffälligen roten Fleck ist seit längerem auch eine Struktur mit der Bezeichnung weißes Oval (englisch oval BA) bekannt, deren Ausdehnung (etwa ein Erddurchmesser) allerdings geringer als die des roten Flecks ist. Das weiße Oval hatte sich ab 1998 aus drei seit den 1930er Jahren bekannten Stürmen entwickelt. Im Jahre 2006 wurde durch Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops ein Farbwechsel hin zu Rot beobachtet, so dass möglicherweise in Zukunft dieser Struktur der Name Zweiter Roter Fleck oder Kleiner Roter Fleck gegeben wird, auf englisch red spot junior. Neuere Messungen ermittelten in seinem Inneren Windgeschwindigkeiten bis zu 600 km/h.

Im Mai 2008 wurde ein dritter roter Fleck entdeckt, von dem zuerst angenommen wurde, dass er etwa im August mit dem Großen Roten Fleck zusammentreffen würde. Der neue rote Fleck ging aus einem bisher weißlichen, ovalförmigen Sturmgebiet hervor. Die Änderung der Farbe deutet darauf hin, dass die Wolken in größere Höhen steigen. In solch einer Höhe befindet sich auch die Wolkenobergrenze des Großen Roten Flecks.[5] Mitte Juli 2008 hat der größte Wirbelsturm des Jupiter, der Große Rote Fleck, den dritten roten Fleck verschlungen, wie Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble zeigen.

MondeBearbeiten

Jupiter besitzt 63 bekannte Monde (Stand: November 2005).[8] Sie können in mehrere Gruppen unterteilt werden:

Die Galileischen Monde Io, Europa, Ganymed und Kallisto mit Durchmessern zwischen 3122 und 5262 km (Erddurchmesser 12.740 km) wurden 1610 unabhängig voneinander durch Galileo Galilei und Simon Marius entdeckt. Alle anderen Monde, mit Ausnahme der 1892 entdeckten Amalthea, wurden erst im 20. oder 21. Jahrhundert gefunden. Die Galileischen Monde sind die größten Jupitermonde und haben planetennahe, nur wenig geneigte Bahnen. Die erste mathematische Berechnung der Bahnen der Jupitermonde wurde 1945 von Pedro Elias Zadunaisky in seiner Dissertationsschrift bei Beppo Levi durchgeführt.

IoBearbeiten

  • Io hat einen Durchmesser von 3643 km und umkreist Jupiter in einem Abstand von 421.600 km. Sie besteht aus einem Eisenkern und einem Mantel. Io besitzt eine sehr dünne Atmosphäre, hauptsächlich bestehend aus Schwefeldioxid. Da in ihrem Inneren geologische Prozesse ablaufen, befinden sich auf ihrer Oberfläche zahlreiche Vulkane.

EuropaBearbeiten

  • Europa besitzt einen Eisenkern und einen Steinmantel, über dem ein wahrscheinlich 100 km tiefer Ozean aus Wasser liegt, dessen Oberfläche 10 bis 20 km zu einer Eiskruste gefroren ist. Ihr Durchmesser beträgt 3122 km, ihre Entfernung zum Jupiter 670.900 km.

GanymedBearbeiten

  • Ganymed befindet sich in einer Entfernung von 1.070.000 km. Sein Durchmesser liegt bei 5262 km. Damit ist er der größte Mond im Sonnensystem. Er besteht aus einem Eisenkern, einem Felsmantel und einem Eismantel. Außerdem besitzt er ein eigenes Magnetfeld.

Kallisto- Hat er Grundvoraussetzungen für Leben?Bearbeiten

  • Kallisto hat einen Durchmesser von 4821 km und einen Abstand von 1.883.000 km zu Jupiter. Sie besteht aus einem Eisen-Stein-Gemisch und einer Eiskruste. Forscher fanden auf ihr Anzeichen für Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen, die zu den Grundvoraussetzungen für Leben gehören. Auch im Innern von Kallisto gibt es wahrscheinlich Schichten aus flüssigem Wasser.

Neben den Galileischen Monden gibt es vier weitere Monde auf planetennahen und nur wenig geneigten Bahnen: Metis, Adrastea, Amalthea und Thebe. Diese sind aber mit Durchmessern von 20 bis 131 km wesentlich kleiner als die Galileischen Monde. Man vermutet, dass diese acht inneren Monde gleichzeitig mit dem Jupiter entstanden sind.

Die restlichen Monde sind kleine bis kleinste Objekte mit Radien zwischen 1 und 85 km und wurden vermutlich von Jupiter eingefangen. Sie tragen teilweise noch Zahlencodes als vorläufige Namen, bis sie von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) endgültig benannt sind.

Vermutlich während der 1960er-Jahre geriet der Komet Shoemaker-Levy 9 unter die Gravitationskräfte des Planeten und wurde in eine stark elliptische Umlaufbahn (Exzentrizität > 0,99, Apojovium bis zu 0,33 AE) gezwungen. Im Juli 1992 passierte der Quasisatellit Jupiter innerhalb der Roche-Grenze und zerbrach in 21 Fragmente, die zwei Jahre später auf den Planeten stürzten.