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Jupiter
Jupiter in Zahlen
Allgemeines
Oberfläche und
innerer Aufbau
Atmosphäre
Monde
Beobachtung
Namenspatron
Jupiter in Zahlen
Äquatorradius:
71492 km
Polradius:
66854 km
mittlere
Entfernung zur
Sonne:
5,20 AE
oder 779 Millionen Kilometer
siderische
Umlaufzeit um die
Sonne: 11,87 Jahre
synodische
Umlaufzeit um die
Sonne: 398,9 Tage
siderische
Rotationsdauer:
9h 55m 30s
Masse:
1,9×1024
t oder 317,8 Erdmassen
Äquatorneigung
gegen die
Bahnebene: 3° 04'
Bahnneigung
gegen die
Ekliptik:
1° 18' 18,3''
visuelle
Helligkeit:
? bis -2,39mag
scheinbarer
Durchmesser:
? bis 50''
Albedo:
0,51
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Allgemeines
Jupiter
ist der größte Planet unseres Sonnensystems. Jupiter ist
aber auch der erste der Gasriesen. Er ist 318 mal so schwer wie die
Erde, hat aber mehr als das tausendfache Volumen. Wie auch unsere
Sonne bestehen Jupiter und die anderen Gasriesen (Saturn, Uranus,
Neptun) Hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium. Das Jupiter
trotz seiner Größe kein Stern, sondern ein Planet ist
liegt einzig und allein daran, daß Jupiter zu wenig Masse hat
um eine Kernfusion im seinem Inneren zu zünden.
Was
die scheinbare Helligkeit anbetrifft ist Jupiter nach Venus der
zweithellste Planet am Nachthimmel. Er erscheint in einem
blaßgelben
Licht.
Aufgrund
seiner siderischen Umlaufzeit von knapp zwölf Jahren kann man
sich als grobe Faustregel merken, daß Jupiter jedes Jahr um ein
Sternbild weiter wandert.
Aus
der synodischen Umlaufzeit von 393,9 Tagen kann man unschwer
ausrechnen, daß Jupiter rund gerechnet alle 13 Monate in
Opposition steht.
Jupiter
besitzt, wie die anderen Gasriesen, auch einen Ring. Dieser ist
allerdings so schwach ausgeprägt, daß er erst von den
Voyager-Sonden entdeckt wurde.
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Oberfläche und innerer Aufbau
Da Jupiter ein
Gasplanet ist besitzt er
natürlich keine feste Oberfläche. Mit Hilfe von Raumsonden
konnte sein Durchmesser aber sehr genau bestimmt werden. Wenn man den
mittleren Luftdruck am Erdboden als Grenzwert für den
Übergang
von Oberfläche zu Atmosphäre festlegt, dann ergeben sich
der oben angegebene Äquatorradius von 71492 km und der Polradius
von 66854 km, oder anders ausgedrückt ein Äquatordurchmesser
von 142984 km und eine Poldurchmesser von 133708 km. Aus diesen
Zahlen ergibt sich ein Verhältnis von Äquatordurchmesser zu
Poldurchmesser von 1,07 bzw. eine Abplattung von von 0,065. (Die
Abplattung ist definiert als die Differenz zwischen
Äquatordurchmesser und Poldurchmesser dividiert durch den
Äquatordurchmesser.) Diese verhältnismäßig starke
Abplattung ergibt sich aus der Tatsache das Jupiter gasförmig
ist und aus seiner schnellen Rotation. Eine siderische Rotation, d.h.
ein Tag auf Jupiter dauert nur 10 Stunden und 55 Minuten. Würde
man am Äquator einen Punkt auf die Oberfläche des Jupiter
malen, dann würde dieser sich mit 45000km/h bewegen. Zum
Vergleich: Würde die Erde mit der gleichen Geschwindigkeit
rotieren wäre ein Tag nicht mal eine Stunde lang.
Wenn man bei
Jupiter von Rotation
spricht muß man, wenn man ganz genau sein will
berücksichtigen
daß Jupiter eine differentielle Rotation zeigt, d.h. die
Rotationsgeschwindigkeit ist am Äquator größer als an
den Polen. Was die Rotationsdauer betrifft unterscheidet man deshalb
streng genommen auch zwischen zwei Systemen. System I ist der
Äquatorbereich. Hier täuschen ostwärts gerichtete
Winde ein kürzere Rotationsdauer vor. Eine erkennbare Struktur
im äquatorialen Wolkenband benötigt 9 Stunden 50 Minuten
und 30 Sekunden für einen siderischen Umlauf. System II liegt
weiter nördlich bzw. südlich des Zentralmeridians. Hier
beträgt die siderische Rotationsdauer 9 Stunden 55 Minuten und
40 Sekunden. Mit einigen Abweichungen wird diese Zeit in der
Literatur als siderische Rotationsdauer angegeben.
Wie bereits
mehrfach erwähnt ist
Jupiter ein Gasplanet. Aufgrund des hohen Drucks in seinem Inneren
werden die Gase dort zu einem festen Planetenkern
zusammengepreßt.
Es ist aber auch nicht auszuschließen, daß Jupiter, wie
an anderen Stellen in der Literatur erwähnt, im Zentrum
möglicherweise einen 30000km großen Gesteinskern hat.
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Atmosphäre
Die
Jupiteratmosphäre besteht
nicht nur aus Wasserstoff und Helium. Man findet dort auch andere
Moleküle und Atome wie Ammoniak, Schwefel und
Kohlenstoffverbindungen.
Die schnelle
Rotation, auf die im
Abschnitt „Oberfläche und innerer Aufbau“ näher
eingegangen wurde hat natürlich auch eine Auswirkung auf die
Atmosphäre, denn wie bereits ebenfalls erwähnt sind
Oberfläche und Atmosphäre nicht wirklich voneinander zu
trennen, da ja der ganze Planet aus Gas besteht.
In der
Jupiteratmosphäre gibt es
durch die rasche Rotation starke Strömungen, die wiederum
Ursache für die charakteristischen Wolkenmuster sind, die
teilweise bereits im kleinen Fernrohr zu beobachten sind.
Aus Nahaufnahmen
von Raumsonden weiß
man daß es sich bei den Wolkenbändern um Hoch- und
Tiefdruckgebiete handelt, die aufgrund der schnellen Rotation zu
Bändern verzerrt werden, die den gesamten Planeten umspannen. In
den hellen Zonen steigt warmes Gas aus tieferen
Atmosphärenschichten
auf. Dabei kühlt das Gas ab, Ammoniak kondensiert aus und bildet
Wolken. Diese sinken dann in den dunklen Zonen ab und es kommt zu
Farbreaktionen des Schwefels und kohlenstoffhaltiger Moleküle.
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Monde
An dieser Stelle
möchte ich nur ein paar kurze Informationen über die
Jupitermonde geben, denn mit Stand vom 16. Dezember 2006 sind 63
Jupitermonde bekannt. Sie alle aufzulisten würde diese Seite bei
weitem sprengen. Eine sehr gute tabellarische Übersicht findet man
hier.
Die galileischen
Monde
Die vier galileischen Monde Io, Europa,
Ganymed und Kallisto wurden nach ihrem Entdecker, dem italienischen
Naturforscher Galileo Galilei benannt. Als dieser im Januar 1610 sein
selbstgebautes Fernrohr auf Jupiter richtete entdeckte er neben dem
hellen Planetenfleck (sein Fernrohr war nicht gut genug um ein
scharfes Planetenscheibchen zu erkennen) noch drei weitere
Lichtpunkte, zwei östlich und einen westlich von Jupiter. Am
darauffolgenden Tag waren alle drei Lichtpunkte westlich von Jupiter
zu sehen. Daß Galilei nur drei Monde sah lag daran, daß
Io und Europa zu diesem Zeitpunkt so nahe beieinander standen,
daß
die Auflösung von Galileis Fernrohr nicht ausreichte um sie zu
trennen.
Galileo deutete
seine Beobachtung
richtig und folgert daraus, daß Jupiter von Monden umrundet
wird. Diese Beobachtung war für ihr ein wichtiger Beweis daß
die Theorie von Nikolaus Kopernikus richtig war und nicht die Erde,
sondern die Sonne im Mittelpunkt des Sonnensystems steht. Galilei
ging daher sogar so weit, daß er Jupiter und seine Monde als
Model des Sonnensystems bezeichnete.
Die anderen Monde
Bis 1891 blieben die vier galileischen
Monde die Einziegen bekannten Jupitermonde.
In den folgenden
60 Jahren wurden acht
weiter Monde entdeckt und 1974 wurde schließlich wurde der
dreizehnte Jupitermond gefunden. Mit Ausnahme der Bahn von Amalthea
lagen alle Mondumlaufbahnen außerhalb der Bahnen der
galileischen Monde.
1979 wurden auf
den Bildern der
Voyager-Sonden drei weitere Monde entdeckt,
die eine planetennahe Umlaufbahn haben; zwei von Ihnen bewegen sich
sogar noch innerhalb des ebenfalls mit Hilfe der Voyager-Sonden
entdeckten Ringes.
In den folgenden
Jahren wurden durch
den Einsatz von Raumsonden und den Einsatz immer größerer
und besserer Teleskope immer mehr Jupitermonde entdeckt.
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Beobachtung
Allgemein
Jupiter stellt wie bereits erwähnt ein
auffälliges Objekt am Nachthimmel dar. Bereits im Feldstecher
kann man Jupiter als Scheibchen erkennen und auch die vier
galileischen Monde sehen. Jupiter ist also auch für Anfänger
und Besitzer kleinerer Fernrohre ein dankbares Objekt. Aber auch hier
wieder der Hinweis: Man darf nicht enttäuscht sein, wenn man
nicht all die Details erkennt, die man auf den überall
publizierten Photos von Satelliten und Großteleskopen sieht.
Jupiter
im
Fernrohr
Wer Jupiter im Fernrohr beobachtet kann
zumindest einige der Wolkenbänder erkennen. In einem 10cm
Linsenteleskop oder auch in einem 20cm Spiegelteleskop kann man in
Stadtnähe in der Regel zwei bis vier Wolkenbänder erkennen.
Wenn die Beobachtungsbedingungen gut sind (geringe Luftunruhe und
dunkler Himmel) sieht man sogar noch mehr Wolkenbänder und diese
zeigen sich dann auch deutlich strukturiert. Bei systematischer
Beobachtung mit geeigneten Mitteln, d.h. ein Fernrohr mit großer
Öffnung oder photografischer Beobachtung, kann man über
einen Zeitraum von Wochen Monaten und Jahren Änderungen in den
Strukturen der Wolkenbänder nachweisen.
Die
Jupitermonde im Fernrohr
Im
Amateurfernrohr sind in der Regel nur die vier hellsten Jupitermonde
Io, Europa, Ganymed und Callisto zu erkennen. Diese sind so klein,
daß sie nur als Lichtpunkte zu erkennen sind. Die anderen Monde
sind so lichtschwach, daß sie mit kleineren Fernrohren nicht zu
beobachten sind.
Interessant
ist auch zu beobachten, wenn einer der Monde hinter dem Planeten
verschwindet oder wieder vorkommt. Dieses Ereignis ist nicht
schlagartig, wie etwa eine Sternbedeckung durch den Mond, sondern
zieht sich über einige Sekunden hin, so daß man die
Ausdehnung der Monde erahnen kann.
Interessant
ist es auch zu beobachten, wenn einer der Monde so vor dem Planeten
vorbeiläuft, daß er er einen Schatten auf das
Jupiterscheibchen wirft. Man kann dann beobachten, wie der Schatten
als kleiner, kreisrunder, schwarzer Fleck über die Oberfläche
des Jupiter wandert.
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Namenspatron
Namenspatron
für den größten Planeten
unseres Sonnensystems ist oberste Gott der griechischen Mythologie.
In der römischen Mythologie ist er unter dem Namen Zeus bekannt.
Die
Jupitermonde wurden nach den Geliebten des Jupiter
benannt und tragen somit alle weiblichen Namen.
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Aktualisiert
am 17. Dezember 2006 von Martina Haupt