Jupiter (Planet)
Dr Jupiter, daift uf dr römisch Gott Jupiter, isch dr fümft un bi wittem gröscht Planet vu unserem Sunnesystem. In dr Astronomi verwendet mer s'Zeiche 20px|♃ fer dr Jupiter.
Allgmein
Dr Jupiter isch dr innerscht vu dr Gasriise vum Sunnesystem un lauft uf ere annächernd chreisförmige Umlaufbahn mit ere Exzentrizität vu 0,0489 um d'Sunne. Si sunnenächschte Punkt, s'Perihel, lit bi 4,95 AE un si sunnefernschte Punkt, s'Aphel, bi 5,459 AE. Si Umlaufbahn isch mit 1,305° liicht gege d'Ekliptik gneigt. Fer e Umlauf um d'Sunne benötigt dr Jupiter 11 Johr 215 Däg un 3 Stund.
Dr Jupiter isch z'Nacht vu dr Erde us mit blossem Aug z'erchenne. An sinere maximale Helligkeit gmesse isch dr Jupiter noch dr Sunne, em Mo un dŕ Venus s'vierthellscht Objekt am Himmel. (Bi günschtiger Planetekonstellation cha er sogar heller si wie d'Venus, aber au vum Mars in bsunders nocher Opposition an Helligkeit ibertroffe werre). Doher isch er scho in dr Antike bekannt gsi. Eini vu dr erschte Persone, wo dr Jupiter miteme Fernrohr beobachtet het, isch anno 1610 dr Galileo Galilei gsi. Debi het er die vier gröschte Jupitermönd Ganymed, Kallisto, Io un Europa entdeckt. Sälli vier Mönd werre ihm z'Ehre au als Galilei'schi Mönd bezeichnet. Dr Galilei het dodemit die erscht eidütig Bewegig vu Himmelschörper entdeckt, wo nit direkt um d'Erde zentriert isch. S'isch under anderem sälli Entdeckig gsi, wo zue sinere Understützig vum heliozentrische Weltbild gfüehrt un ihn in Schwirigkeite mit dr Inquisition broocht het.
Dr Jupiter zellt zue de ussere Gruppe vu dr masseriiche Gasriise, wo nooch ihm als die jupiterähnliche (iovianische) Planete bezeichnet werre. E gnaueri Beschribig vu sinem Ufbau findet sich im entsprechende Abschnitt.
Dr Jupiter isch dr bi wittem masseriichscht Planet in unserem Sunnesystem. Er bsitzt 2,5 mol sovil Masse wie alli siibe andere Planete zämme. Si Massi reicht sogar us, d'Sunne ins Schlingere z'bringe: Dr gmeinsam Schwerpunkt vum Jupiter un dr Sunne lit öppe 1,068 Sunneradie usserhalb vum Sunnezentrum (un dodemit chnapp oberhalb vu dr Sunneoberflächi).
Dr Jupiter isch aber nit bloss dr schwerscht, sundern mit eme Äquatordurmesser vu öppe 143.000 km au dr gröscht Planet vu unserem Sunnesystem. Er het mit 1,326 g/cm3 wie alli Gasriise e gringi middleri Dichti im Beriich vu flüssigem Wasser. Interessanterwiis besitzt dr Jupiter fascht d'Maximalusdähnig vume "chalte" us Wasserstoff ufbaute Chörper. Chalt meint in dem Zämmehang e Himmelschörper, wo nit wie e Stern Wasserstoff zue Helium verbrennt. Chörper us Wasserstoff mit meh Massi wie dr Jupiter besitze uf Grund vu ihrer erhöhte Gravitation e chleiners Volume. Sonigi Objekt nennt mer ab ere Masse vu 13 Jupitermasse au Bruni Zwerg oder im angelsäxische Sprochruum "failed stars", wil ab sällere Grössi scho Fusionsprozesse ablaufe chänne, numme erscht ab öppe 70 Jupitermasse aber au e Proton-Proton-Fusion.
Trotz sinere enorme Grössi isch dr Jupiter in unserem Sunnesystem dr sich am schnellschte drillend Planet. Er vollendet e Rotationsperiodi in wäniger wie 10 Stunde, was uf Grund vu dr Fliehchräfte e Abflachig vum Jupiter an dr Pole un d'Entstehig vume "Buuch" am Äquator zur Folg het. D'Abflachig cha liicht miteme Amateurteleskop beobachtet werre.
Ufbau
Atmosphäri
Hauptbestanddeil vu dr Atmosphäri sin Wasserstoff, Helium un in gringerer Mengi Ammoniak un Methan. Deswittere sin Spure vu Sürstoff, Chohlestoff, Schwäfel, Neon un fascht allene andere Elemente gfunde worre. D'Atmosphäri beinhaltet usserdem Spure vu Ammoniak, Wasser, Schwäfelwasserstoff, Oxide un Sulfine. Die usserschte Schichte vu dr Atmosphäri beinhalte Kristalle us gfrorenem Ammoniak.
Insgsamt gliicht im Jupiter si Zämmesetzig sehr dr Gasschibe, us dere sich vor öppe 4,5 Milliarde Johre d'Sunne entwicklet het. Ähnlichkeite im Ufbau zum Saturn len sich erchenne, während die beide andere Gasriise Uranus un Neptun meh Adeile an schwerere Elemente besitze. D'Atmosphäri goht ohni Phaseibergang mit zuenämmender Diefi in e flüssige Zuestand iber, wil sich dr Druck iber dr kritisch Punkt vum Atmosphäregas erhöht.
Uffällig sin die helle un dunkle Bänder un dr Gross Rot Fleck - e riisige Antizyklon, wo in sinere Längsrichtig zwei Erddurmesser gross isch. Er isch sehr stabil un wird scho sit 300 Johre mit numme liichte Veränderige beobachtet. Zum Vergliich: Uf dr Erde löse sich Windwirbel in dr Atmosphäre yblicherwiis innerhalb vu einige Wuche wiider uf. Dr Gross Rot Fleck isch ufgrund vu sinere Grössi scho ime Amateurteleskop sichtbar.
Dr Jupiter underlit nooch nöiere Forschigsergäbnisse ime circa 70-jährige Klimazyklus (entspricht sex Jupiterjohr). In dem Zittruum chummt's zue dr Usbildig vu etliche Wirbelstürm - Zyklone un Antizyklone, wo noch gwisser Ziit wiider zerfalle. Zuedem verursacht s'Abflaue vu dr grosse Stürm Temperaturunderschiide zwische dr Pole un em Äquator vu bis zue 10 °C, wo bisher wäge dr ständige Gasvermischig dur d'Stürm verhinderet worre sin.
Bis zum Johr 2011 sotte die meiste Wirbelstürm ufem Jupiter voribergehend verschwunde si. Allerdings dürft dr Gross Rot Fleck d'Entwicklig ufgrund vu sinere grosse Energi iberläbe. Die letzt Klimaveränderig vu dere Art uf em Jupiter het 1939 bobachtet werre chänne.
Gasplanete wie dr Jupiter beziege ä Dail vu ihrer Energi us dr adiabatische Kontraktion vum Gas. Dur die dorus resultierend Temperaturerhöhig stigt dr Druck, bis dr Planet sich im Gliichgwicht befindet. Säller Prozess wird Kelvin-Helmholtz-Mechanismus gnennt. Die so erzügt Wärmi wird langsam in dr Weltruum abgstrahlt. Deshalb schrumpft dr Planet beständig. Dr Jupiter beziegt us dere Kontraktion e Energi vu öppe 400 Milliarde Watt, was circa dere Energi entspricht, wo er dur die absorbiert Sunneistrahlig erhaldet.
Innerer Planeteufbau
Mit zuenämmender Diefi vu dr Atmosphäri isch dr Wasserstoff, us dem dr Jupiter zue dr Hauptsach bestoht, ufgrund vum hoche Druck flüssig, aber ohni Phaseibergang, so dass kei definierti Oberflächi existent isch, wil dr Druck vu dr Atmosphäri in dr Diefi jensits vum kritische Punkt astigt. Under dene Bedingige isch d'Underschidig zwische Gas un Flüssigkait nimmi megli. Ab öppe 25 % vum Jupiterradius goht dr Wasserstoff bime Druck jensits vu 300 Millione Erdatmosphäre in e metallischi Form iber. S'wird vermuetet, dass dr Jupiter underhalb vu dere metallische Wasserstoffschicht e Gstei-Iis-Chern het, wo us schwere Elemente bestoht.
Ringe
Dr Jupiter het e sehr schwach usprägts Ringsystem, wo scho sit dr Pioneer 11-Mission 1974 vermuetet worre isch un 1979 vu Voyager 1 erschtmols het photographiert werre chänne. Wie d'Sonde am 5. März 1979 in dr Jupiterschatte itaucht isch, sin si im Gegeliecht z'erchenne gsi.
Langi Ziit isch d'Herkunft vu dr Ring ubekannt bliibe un e erdbundini Bobachtig het sich as usserordetlich schwirig erwiise, wil d'Ringe us Staubchörnli bestehn, wo zum Grossdeil nit grösser sin wie d'Rauchpartikel im Rauch vu ere Zigarette. Dezue chummt, dass d'Staubdeilli nochzue schwarz sin: Si hän e Albedo vu lediglig 0,05.
E wittere Grund fer die gringe Usmasse vu dr Ringe isch d'Datsach, dass sich d'Ringe langsam spiralförmig uf dr Jupiter zuebewege un schliessli vu ihm „ufgsügt“ werre. Die spiralförmig Rotation het underschidlichi Ursache. Zum eine bewirkt s'starch Magnetfeld vum Jupiter e elektrischs Uflade vu dr Staubdeilli. Sälli stosse mit andere gladene Deilli wo dr Jupiter zum Bispil ussem Sunnewind ifangt zämme, was schliessli zue ere Abbremsig vu dr Deilli füehrt. E zweite Effekt, wo e Abbremsig vu dr Staubpartikel bewirkt, isch d'Absorption un aschliessendi Reemission vu Liecht. Debi verliere d'Staubpartikel Bahndrillimpuls. Der Effekt nennt mer Poynting-Robertson-Effekt. Beidi Effekt zämme bewirke, dass dr Staub innerhalb vume Zittruum vu öppe 100.000 Johr us dr Ringe verschwindet.
Dr Ursprung vu dr Ringe het erscht dur d'Galileo-Mission chlärt werre chänne. Dr fein Staub stammt wohrschins vu dr chleine felsige Mönd vum Jupiter. Die Mönd werre ständig vu chleine Meteorite bombardiert. Dur die gring Schwerchraft vu dr Mönd wird e Grossdeil vum Uswurf in d'Jupiterumlaufbahn gschlüderet un füllt demit d'Ringe ständig wiider uf.
Dr Hauptring (Main Ring) zum Bispil bestoht ussem Staub vu dr Mönd Adrastea un Metis. Zwei witteri schwächeri Ringe (Gossamer-Ring) schliesse sich noch usse hi a. S'Material fer sälli Ringe stammt hauptsächli vu dr Thebe un dr Amalthea. Usserdem het noch e extrem dünne Ring in ere ussere Umlaufbahn entdeckt werre chänne. Säller Ring umchreist dr Jupiter in gegelaifiger Richtig. Dr Ursprung vu dem Ring isch no nit klärt. S'wird aber vermuetet, dass er sich us interplanetarem Staub zämmesetzt.
Innerhalb vum Hauptring befindet sich e Halo us Staubchörner. Säller erstreckt sich ime Gebiit vu 92.000 bis 122.500 km, gmesse vom Zentrum vum Jupiter. Dr Hauptring erstreckt sich vu oberhalb vu dr Halogrenze ab 130.000 km bis öppe an d'Umlaufbahn vu dr Adrastea. Oberhalb vu dr Umlaufbahn vu dr Metis nimmt d'Stärchi vum Hauptring merkli ab. D'Dicki vum Hauptring isch gringer wie 30 km.
Dr vu dr Amalthea gspiist inner Gossamer-Ring längt vu dr ussere Grenze vum Hauptring bis zue dr Amalthea ihrer Umlaufbahn bi öppe 181.000 km vum Jupiterzentrum. Dr usser Gossamer-Ring längt vu 181.000 km bis öppe 221.000 km un lit demit zwische dr Umlaufbahne vu dr Amalthea un dr Thebe.
Magnetfeld
thumb|left|Magnetosphäre vum Jupiter
Jupiter het ä sehr usprägts Magnetfeld. D'Stärchi vum Feld betrait uf Wolkehöchi öppe 1,2×10-3 Tesla. Es isch somit fascht 10 mol so starch wie s'Erdmagnetfeld un enthaltet öppe die 20.000fache Energi vum Erdmagnetfeld. Der magnetisch Nordpol vum Jupiter lit in de Nächi vu sinem geographische Südpol. D'Ax vum Nordpol isch um 11° in Relation zue sinere Rotationsax gneigt. Die fiktiv Ax zwischem magnetische Nordpol un em magnetische Südpol goht nit direkt dur's Zentrum vum Planet, sundern liicht dra vorbi, ähnli wie's bi dr Erde dr Fall isch.
Die gnaue Entstehig vum Magnetfeld isch bim Jupiter noch unklärt, aber s'giltet as gsicheret, dass dr metallisch Wasserstoff un die schnell Rotationsperiode vum Riiseplanet e entscheidendi Rolle spile.
Uf dr in dr Sunne zuegwendete Site erstreckt sich s'Magnetfeld öppe 6 Millione km witt in's Weltall ussi, während's auf dr in dr Sunne abgwendete Site guet 700 Millionen km wit reicht - bis an d'Umlaufbahn vum Saturn. Dr Grund fer sälli Asymmetrie isch dr Sunnewind, wo e Stossfront bildet. Dodurch wird us Sicht vu dr Sunne s'Magnetfeld vor em Planet zämmedätscht und dehinter ussenanderzoge. Die ständig Wexelwirkig mit em Sunnewind füehrt dezue, dass die gnaue Usmasse vum Magnetfeld starch schwanke chänne. Dorum sin die gnennte Werte numme ugfähri Richtwerte. Besunders starch chänne d'Schwankige uf dr in dr Sunne zuegwendete Site si. Bi schwachem Sunnewind cha s'Magnetfeld dert bis zue 16 Millione km witt ins All reiche. D'Fluktuatione vum Magnetfeld sin under anderem vu dr beide Voyager-Sonde undersuecht worre.
De vum Magnetfeld ignumme Ruum nennt mer Magnetosphäre. D'Magnetosphäre vum Jupiter isch mit 20 Millione km Durmesser derart gross, dass si am irdische Nachthimmel die dreifach Flächi vu dr Sunne oder vum Mond innämme dät, sofern si lüchte dät.
S'starch Magnetfeld fangt beständig gladeni Dailli i, so dass sich Ringe un Schiibe us gladene Dailli um dr Jupiter bilde. Sälli gladene Dailli chänne zum Bispil ussem Sunnewind stamme. E vergliichbare Effekt findet sich uf dr Erde in Form vum Van-Allen-Gürtel. E witteri Quelle fer gladeni Dailli sin d'Mönd vum Jupiter. So findet mer bispilswiis e Ring us gladene Schwäfelatome um Io rum, während sich um Europa rum e Torus us Wassermoleküle bildet het.
Dur Fluktuatione im Magnetfeld entstoht ständig Strahlig wo vum Jupiter usgoht. Sälli sognennt Synchrotronstrahlig cha im Dezimeterwelleberiich gmesse werre un füehrt au zue ere Wasserverdampfig uf dr Europa ihrer Oberflächi.
S'Magnetfeld losst sich grob in drei Deil ideile: Dr inner Beriich isch ringförmig un erstreckt sich öppe 20 Jupiterradie witt. Innerhalb vu dem Deil len sich underschidlichi Regione underschiide, wo dur verschideni Elektrone- un Protonekonzentratione definiert sin. Dr middler Deil vum Magnetfeld erstreckt sich vu 20 Jupterradie bis öppe 50 Jupiterradie. Säller Dail isch dur schnelli Rotation um dr Jupiter un dodemit hochi Fliehchräft schiibeförmig abplattet. Die usser Region vum Magnetfeld isch vor allem dur d'Wexelwirkig vum Magnetfeld mitem Sunnewind prägt un ihr Form demit abhängig vu dem sinere Stärchi.
Rotationsverhalte
Dr Jupiter rotiert nit wie e starre Körper. Die Äquatorregione benötige fer e Rotation 9 h 50 m 30 s un d'Polregione 9 h 55 m 41 s. D'Äquatorregione werre als System I un d'Polregione als System II bezeichnet. Im Jupiter si Rotationsax isch debi nur sehr gring um 3,13° gege si Umlaufbahn um d'Sunne gneigt. Dr Jupiter het demit im Gegesatz zue andere Planete keini usprägte Johrszitte.
Funktion
Dr Jupiter het e wohrschins wichtigi Funktion in unserem Sunnesystem. Wil er masseriicher wie alli andere Planete zämme isch, dominiert er d'Dynamik im Sunnesystem. Er stabilisiert dur si Masse zum eine dr Asteroidegürtel, zum andere reduziert er d'Zahl vu dr Komete, wo ins inner Sunnesystem vordringe. Ohni dr Jupiter dät wohl alli 100.000 Johr e Asteroid ussem Asteroidegürtel oder e Komet d'Erde treffe un eso zmindischt komplexers Läbe zimli uwohrschinlig mache.
Mönd
Ibersicht vu allene Jupitermönd: Liste vu dr Jupitermönd
Jupiter besitzt 63 bekannti Mönd (Stand: Mai 2004). Si chönne in mehreri Gruppe underdeilt werre:
Die Galileische Mönd Io, Europa, Ganymed un Kallisto mit Durmesser zwische 3122 km un 5262 km (Erddurmesser 12.756 km) sin 1610 unabhängig vunenander dur dr Galileo Galilei un dr Simon Marius entdeckt worre, alli andere Mönd mit Usnahm vu dr 1892 entdeckte Amalthea erscht im 20. oder 21. Jahrhundert. Die Galileische Mönd sin die gröschte Jupitermönd mit Dimensione und Eigeschafte vu terrestrische (erdähnliche) Planete un hän planetenochi, numme wänig gneigti Bahne. Säll trifft au uf d'Metis, d'Adrastea, d'Amalthea un d'Thebe zue, wo aber mit Grössene vu 20 km bis 131 km wesentli chleiner sin. Mer vermuetet, dass die innere acht Mönd glichzittig mitem Jupiter entstande sin.
D'Io het e Durmesser vu 3160 km un umchreist dr Jupiter ime Abstand vu 421 600 km. Si bestoht us eme Iisechern un eme Mantel. D'Io besitzt e extrem dünni Atmosphäre wo us Vulkangase bestoht. Ufgrund vu dr Uffheizig durch Gezitteriibig isch si geologisch sehr aktiv un het uf ihrer Oberflächi zahlriichi Vulkane.
D'Europa het e Iisechern un e Steimantel, wo e 100 km dicki Schicht us Wasseriis driber lit. Die undere 90 km vu sällere Schicht sin villiicht e Salzwasserozean. Ihr Durmesser betrait 3138 km, ihr Entfernig zum Jupiter 670.900 km.
Dr Ganymed befindet sich in ere Entfernig vu 1.070.000 km. Si Durmesser lit bi 5268 km. Er bestoht us eme Iisechern, eme Felsmantel un eme Iismantel, userdem besitzt er e eiges Magnetfeld.
D'Kallisto het e Durmesser vu 4806 km un het e Abstand vu 1.883.000 km zum Jupiter. Si bestoht us eme Iis-Stei-Gmisch un ere Iichruste.
Die restliche Mönd sin chlaini bis chleinschti Objekte mit Radie zwische 1 km un 85 km, wo vermuetli vum Jupiter igfange worre sin. Si trage deilwiis noch Zahlecodes als vorlaifigi Nämme, bis si vu dr Internationale Astronomische Union IAU endgültig daift werre.
Sichtbarkeit
Hauptartikel: Jupiterpositione bis 2021
In dr folgende Tabelle sin d'Sichtbarkeite vum Jupiter fer d'Johre 2004 bis 2010 agäbbe. Näbenem Datum vu dr Opposition isch jewils au die schinbar Helligkeit, dr Abstand zue dr Erde un dr Winkeldurmesser vum Jupiter bi dr Opposition agäbbe.
Stationär, no rucklaifig  Opposition  Oppositionsentfernig  Oppositionshelligkeit  Winkeldurmesser  Stationär, no rächtlaifig  Konjunktion zue de Sunne  4. Jänner 2004  4. März 2004  4,42570 AE  -2,5 mag  44,5"  5. Mai 2004  21. September 2004 2. Februar 2005  3. April 2005  4,45664 AE  -2,5 mag  44,19"  5. Juni 2005  23. Oktober 2005 5. März 2006  4. Mai 2006  4,41269 AE  -2,5 mag  44,63"  6. Juli 2006  21. November 2006 6. April 2007  5. Juni 2007  4,30436 AE  -2,6 mag  45,75"  7. August 2007  23. Dezember 2007 9. Mai 2008  9. Juli 2008  4,16097 AE  -2,7 mag  47,33"  8. September 2008  24. Jänner 2009 15. Juni 2009  14. August 2009  4,02777 AE  -2,9 mag  48,89"  13. Oktober 2009  28. Februar 2010
Erforschig dur Ruumsonde
Die erschte Ruumsonde, wo dr Jupiter erreicht hän, sin anno 1973 un 1974 die amerikanische Sonde Pioneer X un Pioneer XI gsi. Anno 1979 sin Voyager I un II gfolgt, wo dr Vulkanismus uf dr Io entdeckt hän. 1990 isch die europäisch Sonde Ulysses am Jupiter vorbigfloge, het aber kei Kamera an Bord gha un numme Magnetfeldmessige gmacht. Anno 1995 isch d'Ruumsonde Galileo in e Jupiterumlaufbahn igschwenkt un het e Sonde in dr Atmosphäri abgsetzt. D'Galileo-Sonde het mer anno 2004 im Jupiter verglüehe lo. An Sylvester 2000 isch d'Sonde Cassini uffem Wäg zum Saturn am Jupiter vorbigfloge un het zämme mit dr Galileo-Sonde Messige durgfüehrt.
Am 28. Februar 2007 isch die amerikanisch Pluto-Sonde New Horizons am Jupiter vorbigfloge. Dr Planet het d'Sonde debi beschlünigt, so dass si dr Zwergplanet Pluto schneller erreicht.
Kulturgschicht
In dr Astrologi stoht dr Jupiter under anderem fer Expansion, Glück, Religion un Philosophi. Dr Jupiter wird im Element Fyr, im Sternzeiche Schütze un im 9. Hüs zuegordnet.
Obwohl er nit so hell wie d'Venus isch, het mer dr Planet im Aldertum mitem Göttervadder gliichgesetzt, wil er anderscht wie d'Venus als hellschter Stern die ganz Nacht beherrsche cha und anderchst wie dr Mars ibers Johr keini grosse Helligkeitsunderschiid zeigt, worus mer scho im Aldertum dr Jupiter fer dr Herrscher under dr Planete ghalde het.
Lueg au
Shoemaker-Levy 9
Asteroidegürtel
Trojaner (Astronomi)
Weblink
Raumfahrer.net: Planet Jupiter
Bericht zue dr Entdeckig vu Jupitermönd
NASA: Jovian Satellite Fact Sheet (Englisch)
Lischte vu dr Jupitermönd (Englisch)
Beschribig vum Jupiter
Videos
Us dr Fernsehsendig Alpha Centauri:
Was nützt uns Jupiter?
Quelle
Kategorie:Jupiter (Planet)
Kategorie:Planet