Planetengrund - Der Jupiter, Monde und Ringsystem

Jupiter ist der größte Planet des Sonnensystems. Als eines der hellsten Objekte des Nachthimmels ist er nach dem römischen Hauptgott Jupiter benannt.

Als Erster entdeckte Galileo Galilei 1610 mit Hilfe eines Fernrohrs den Jupiter. Dabei entdeckte er auch die vier größten Jupitermonde, Io, Europa, Ganymed und Kallisto, die heute als Galileische Monde bekannt sind.

Von allen Planeten des Sonnensystems hat Jupiter die kürzeste Rotationsperiode. Wie alle großen, aus verschiedenen Gasen bestehenden Planeten besitzt auch Jupiter eine differenzielle Rotation, d. h. die Drehung vollzieht sich in verschiedenen Breiten unterschiedlich schnell. Die hohe Rotationsgeschwindigkeit von 9 Stunden 55 Minuten an den Polen und 9 Stunden 50 Minuten am Äquator hat zu einer starken Abplattung der Pole geführt. Aus diesem Grund beträgt der Durchmesser von Pol zu Pol nur 134.000 km, während er am Äquator 143.000 km ausmacht.

Der Jupiter hat einen festen Kern aus Eisen und Silizium-Verbindungen, der ca. 4% der Gesamtmasse ausmacht. Der Kern wird aus einer 40.000 km dicken Schicht aus metallischem Wasserstoff umhüllt. In diesem Bereich herrscht ein extrem hoher Druck von ca. 3 Mio. bar, wodurch der Wasserstoff in einzelne Atome zerfällt und metallartige Eigenschaften annimmt. Daran anschließend folgt eine Schicht aus flüssigem Wasserstoff, über der schließlich die Atmosphäre liegt, die vorwiegend aus Wasserstoff und Helium besteht, in der aber auch andere Bestandteile vorkommen. Das Magnetfeld ist ca. 12 mal so stark wie auf der Erde, wobei die Achse des Feldes ca. 11° gegen die Rotationsachse geneigt ist.

Die Wolken in der Atmosphäre sind parallel zu Äquator angeordnet und sind je nach Höhe anders gefärbt. Die höchsten sind rot, die darunter dann weiß, braun und ganz unten bläulich gefärbt. Die Atmosphäre besteht aus 82% Wasserstoff, 18% Helium sowie geringen Spuren von Methan, Ammoniak, Acetylen und Äthan. Zwischen den Streifen reiben sich die Winde und es kommt zu Wirbeln. Diese Wirbel bleiben oft für Jahrhunderte oder länger an derselben Stelle stehen. Ein solch großer Wirbel ist das Rote Auge des Jupiters.

Jupiter hat ein sehr schwach ausgeprägtes Ringsystem das 1979 von Voyager 1 erstmals fotografiert werden konnte. Als die Sonde am 5. März 1979 in den Jupiterschatten eintauchte, waren die Ringe im Gegenlicht zu erkennen.
Der feine Staub stammt wahrscheinlich von den kleinen felsigen Monden des Jupiters. Die Monde werden ständig von kleinen Meteoriten bombardiert. Durch die geringe Schwerkraft der Monde wird ein Großteil des Auswurfs in die Jupiterumlaufbahn geschleudert und füllt damit die Ringe ständig wieder auf.


(Alle Bilder: NASA/JPL)

Der Hauptring (Main Ring) zum Beispiel besteht aus dem Staub der Monde Adrastea und Metis. Zwei weitere schwächere Ringe (Gossamer-Ringe) schließen sich nach außen hin an. Das Material für diese Ringe stammt hauptsächlich von Thebe und Amalthea. Außerdem konnte noch ein extrem dünner Ring in einer äußeren Umlaufbahn entdeckt werden, der einen Durchmesser von über 640.000 km hat und dessen Teilchen sich bis zu 20° außerhalb der Äquatorebene des Jupiters bewegen. Dieser Ring umkreist Jupiter in gegenläufiger Richtung. Der Ursprung dieses Ringes ist noch nicht geklärt. Es wird jedoch vermutet, dass er sich aus interplanetarem Staub zusammensetzt.

Innerhalb des Hauptringes befindet sich ein Halo aus Staubkörnern, der sich in einem Gebiet von 92.000 bis 122.500 km, gemessen vom Zentrum Jupiters, erstreckt. Der Hauptring reicht von oberhalb der Halogrenze ab 130.000 km bis etwa an die Umlaufbahn von Adrastea heran. Oberhalb der Umlaufbahn von Metis nimmt die Stärke des Hauptrings merklich ab. Die Dicke des Hauptrings ist geringer als 30 km.

Der von Amalthea gespeiste innere Gossamer-Ring reicht von der äußeren Grenze des Hauptrings bis zu Amaltheas Umlaufbahn bei etwa 181.000 km vom Jupiterzentrum. Der äußere Gossamer-Ring reicht von 181.000 km bis etwa 221.000 km und liegt damit zwischen den Umlaufbahnen von Amalthea und Thebe.