Jupiter

Lektion 2
Die Planeten Giganten
Dr. Roman Anatolievich
Surmenev
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Riesenwelten oder jupiterähnlichen
Planeten (TEXT)
Welche 4 jupiterähnlichen Planeten gibt’s überhaupt?
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Trabanten der Planeten Giganten
• Saturn – 30 Trabanten.
• Uranus – 21 Trabanten
• Neptun – 8 Monden.
• Jupiter???
Dieses schon „klassisch" zu nennende Voyager-1-Foto zeigt
Jupiter mit den beiden Monden Io und Europa aus 20 Millionen
Kilometer Entfernung.
Mit einem Aquatordurchmesser
von 142.796 Kilometern, was
etwa dem zwölffachen
Durchmesser der Erde entspricht,
ist Jupiter der grösste Planet
unseres Sonnensystems. Seine
Entfernung von der Sonne beträgt
778 Millionen Kilometer, seine
Masse ist mehr als doppelt so
gross wie die aller übrigen
Planeten zusammen, und sein
gigantisches Volumen übertrifft
das der Erde 1335-mal.
Jupiter besteht überwiegend aus gasförmiger Materie und ähnelt in seiner Zusammensetzung
der Sonne: Seine Atmosphäre enthält zu 88 Prozent Wasserstoff, gefolgt von 11 Prozent Helium
und einem Prozent zahlreicher anderer Komponenten wie Wasser, Methan, Äthan , Acetylen,
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Kohlenmonoxid, Phosphor- und Schwefelverbindungen.
Was ist der Grosse Rote Fleck?
Auf diesem Voyager-Foto wurden die Farben des
Grossen Roten Flecks besonders hervorgehoben.
Der so genannte “Grosse Rote Fleck”, kurz GRF
genannt, ist die auffälligste Erscheinung und das
einzige ziemlich gleichbleibende Merkmal des
Jupiter. Der GRF liegt auf der Südhalbkugel, ist
oval und meist von ziegelroter Farbe, wird
allerdings gelegentlich blasser und zeigt dann
Verfärbungen ins Weissliche und Gelbliche. Mit
einer Länge von 40 000 Kilometern übertrifft
dieses Gebilde mehr als dreimal die Grösse der
Erde. In letzter Zeit hatte er noch eine Länge von
knapp 30 000 Kilometern. Es handelt sich um
einen seit Jahehunderten tobenden
“permanenten Hurrikan”, der durch Konvektion
aus tieferen Jupiterschichten erzeugt wird.
Ios “Vulkanmotor”
Das historische Voyager-1-Foto von Io zeigt den Mond mit der
Eruptionswolke des Vulkans Pele am Horizont aus 490 000 km
Entfernung. Die Entdeckung geschah rein zufällig durch Linda
Morabito, Mitarbeiterin des Bildauswerteteams.
Wie sind die anderen Jupitermonde beschaffen?
Die vier Galelischen Monde zeigen zwar unterschiedliche
Oberflächenmerkmale.
Doch drei von Ihnen, nämlich Europa, Ganymed und
Kallisto, sind im Innern änlich Aufgebaut, haben also unter
ihrer Kruste einen Ozean.
Der Saturn
Die Saturnringe aus 1,5
Mio. km Entfernung von
Voyager
1
aufgenommen.
Deutlich sind die
einzelnen, durch
Lücken
getrennten
Ringsysteme
zu
erkennen, die grösste
Lücke - die Cassinische
Teilung - und der
Ringschatten auf der
Planetenoberfläche.
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Saturn – zweitgrösster Planet, aber
leichter als Wasser
• Mit einem Äquatordurchmesser von 120 000 Kilometern
ist Saturn der zweitgrösste Planet im Sonnensystem.
• In 29,5 Jahren umrundet er einmal die Sonne in einer
mittleren Entfernung von 1526 Millionen Kilometern.
• Seine Masse ist rund 95-mal grösser als die der Erde, und
in seinem Innern hätten 900 Erdkugeln Platz.
• Dagegen ist seine mittlere Dichte von 0,71 g/cm3 die
geringste im gesamten Planetensystem und sogar noch
geringer als die von Wasser.
• Wie bei Jupiter besteht Saturnatmosphäre hauptsächlich
aus Wasserstoff (95 %), Helium (3 %), und Methan (0,4 %).
Weshalb zeigt Uranatmosphäre keine
Merkmale
Im Gegensatz zu den anderen
Riesenplaneten lässt die Oberfläche
bzw. Atmosphäre des Uranus
keinerlei Strukturen erkennen,
weshalb sie hier auch in Falschfarben
dargestellt wurde.
Spektroskopische Beobachtungen ergaben eine Zusammensetzung aus über 80 Prozent
Wasserstoff, gefolgt von Helium, Ammoniak und Methan.
Die Uranatmosphäre ähnelt sehr stark der des Jupiter, allerdings ist der Methananteil grösser.
Die niedrigen Temperaturen an der Oberzone der Uranusatmosphäre lassen das Methan zu
einer dichten Wolkendecke ausfrieren, und die Einwirkung ultravioletter Sonneneinstrahlung
führt zur Bildung von Dunstteilchen. Durch diese Mischung erhält der Planet sein gleichförmiges
Aussehen.
Wie kam es zur Entdeckung
der Uranusringe
Die Uranusringe sind knapp 10 000
km breit und mit 10 km Dicke sehr
dünn. Ausserdem sind sie nicht
kreisförmig und symmetrisch,
sondern ellipsenförmig und an
einigen Stellen etwas dicker.
Neptun
Auch wenn Neptun von der Farbe her eher
Uranus gleicht, ähnelt er von den
Oberflächenmerkmalen her Jupiter. Wie der
grösste Planet zeigt Neptuns Atmosphäre helle
und dunkle Streifen und einen Grossen,
allerdings dunklen Fleck: den GDF. Daneben
gibt es noch einen Bläulich-weissen, der
Scooter getauft wurde.
Vor dem Vorbeiflug der Voyager-Sonde waren nur zwei Neptunmonde
mit sehr unterschiedlicher Grösse und Bahn bekannt: Triton und
Nereide. Jetzt man 8 Monde bekannt. Die grösste sind Triton (2700 km
Durchmesser, 1846), Nereide (340 km Durchmesser, 1949) und
Proteus (400 km Durchmesser).
Triton: kältester Punkt im Sonnensystem
Tritons Oberfläche, 1986 von Voyager 2
aufgenommen, weisst zahlreiche dunkle
strichartige Strukturen auf, die an
Abgasfahren erinnern. Sie stammen von
den Stickstoffgeysiren und sind in der
dünnen Atmosphäre entlang der
vorherrschenden Windrichtung
ausgerichtet.
Tritons Oberfläche ist gefroren und liegt unter einer dünnen
Atmosphäre aus Stickstoff und Methan. Der Druck an der Oberfläche
beträgt nur 15 Mikrobar, was 1/150 000 des irdischen Drucks
entschpricht. Die Oberflächetemperatur liegt bei -235 Grad Celsius,
womit dieser Mond der kälteste im Sonnensystem bekannte Körper
ist.
Weshalb sind die Riesenplaneten
Ringplaneten?
Bis heute gibt es jedoch keine befriedigende Erklärung für dieses
Charakteristikum, und so kann man zwischen drei Möglichkeiten
wählen
•Die Gezeitenkräfte des Planeten haben einen
Mond zerrissen, und die Ringteilchen sind
damit
die Überreste dieses Trabanten
•Ein einfangener Körper, zum Beispiel ein
Komet, zerbrach.
•Die Ringteilchen sind schon bei der Bildung
des entsprechenden Planeten vorhanden
gewesen.
Auch Jupiter besitzt einen bzw. mehrere Ringe, die
allerdings von der Erde aus nicht zu sehen sind.
Vielen Dank
für Ihre
Aufmerksamkeit!
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