Was nützt uns der Jupiter[1]?
Werbung
Spike Teleskop Observer Array STOA II Was nützt uns der Jupiter? Spike Jupiter, Sim 6 Kapitel 1 von 12 Was nützt uns der Jupiter [1]? Wir haben hier nun schon viel gehört, wie sehr wir, das heißt die Erde im allgemeinen und unsere Existenz im Besonderen, davon abhängen, das wir in einem Geflecht von Phänomenen und Erscheinungen sind, die es uns überhaupt erst ermöglichen, da zu sein, zu existieren. Wäre es irgendwie anders, gäbe es uns gar nicht. Thema 61 Wir hatten uns darüber unterhalten, dass der Mond[2] für uns ganz wichtig ist, für die Stabilität der Erde[3] und ihre Drehung, dass die Sonne[4] selbstverständlich für uns wichtig ist, als Energielieferant und das Supernovaexplosion[5] in der Sternentwicklung[7] die schweren Elemente erzeugen, jenseits vom Eisen[6], die gäb´s ja sonst gar nicht und uns auch nicht. Man merkt schon, das es viele Dinge gibt, die für unsere Existenz verantwortlich sind. Viele Dinge mussten passieren, damit es uns überhaupt geben kann. halb hier heute mal die Frage: Was nützt uns der Jupiter[1]? Sagt er uns irgendetwas darüber, welchen besonderen Platz wir im Universum haben? Und hier auch wieder so ein Fall. Jupiter[1] ist der größte Planet im Sonnensystem und fast 318 Er ist groß, er ist schwer und mal schwerer als die Erde. er ist weit weit weg! Was hat Und trotz seines Äquatorumder mit mir zu tun? Und des- fangs von fast 143.000Km HG: soloton.selfhost.eu:8002:STOA II Jupiter http://soloton.selfhost.eu Seite 1 von 9 Spike Teleskop Observer Array STOA II Was nützt uns der Jupiter? dreht er sich in nicht einmal 10 Stunden einmal um sich selbst. Um die Sonne kreist er in nicht ganz 12 Jahren. nen sich das Sonnensystem zusammengebaut hat. Ein Zeuge des Ursonnensystems sozusagen. Er hat eine sehr intensive Wetterbildung. Man sieht deutlich die großen Streifen auf der Oberfläche. Wir können ja nicht bis auf den Boden sehen, wir sehen nur die Atmosphäre[8]. Und die besteht aus 10,2% Helium[9], 0,3% Methan[10], 0,026% Ammoniak[11] und der ganze Rest (knapp 90%) ist Wasserstoff[12]. Der Jupiter ist ein Gasriese und ist wirklich reich an Wasserstoff. Jupiter ist 5 AE (Astronomische Einheit[13]) von der Sonne entfernt. 1 AE ist die Strecke Erde-Sonne, also ist er 5 mal so weit weg. Spike Jupiter, Sim 6 Kapitel 1 von 12 steinsbrocken, der Asteroidengürtel[18] und dann kommt der Jupiter[1]. Weiter draußen dann noch Saturn[19], Uranus[20] und Neptun[21]. wesentlichen Wasserstoff. 300 Erdmassen Wasserstoff. Ein bisschen Helium ein paar Spurenelemente, aber eigentlich fast nur Wasserstoff. Der Jupiter wäre fast ein Stern geworden, ja... um Haaresbreite. Mit seinen 318 Erdmassen ist er zwar 70 mal zu klein für ein Stern, aber er hätte es fast Und damit hat Jupiter einen geschafft. außerordentlich erlesenen Platz im Sonnensystem[14]. Wie Denn er strahlt mehr Energie wir gleich noch sehen werden. ab[22], als er von der Sonne bekommt. Wie kommt das? Schaut man sich das Sonnensystem an, ist die Sonne[4] ja in Er ist aus Material entstanden der Mitte, dann kommen Mer- wie die Erde auch, nur hat er Abgesehen von ein paar Krü- kur[15], Venus[16], Erde[3] 10 Erdmassen im Kern, da ist meln besteht der Jupiter aus Mars[17], dann kommt so ein also schon mal der Kern viel genau den Elementen, aus de- komischer Gürtel aus Ge- schwerer. Und drum herum im Vielfach wird der Jupiter als Gasriese bezeichnet, was daher kommt, das er eine so unglaublich schwere und dichte gasförmige Atmosphäre hat, aber eigentlich ist der Planet innen ein flüssiger Tropfen. Thema 61 HG: soloton.selfhost.eu:8002:STOA II Jupiter http://soloton.selfhost.eu Was wir sehen ist nur die Atmosphäre, die ist mit -108°C recht kalt. Aber er ist sehr schwer, und dadurch drückt die Atmosphäre auf die unterliegenden Schichten. Und Druck[23] erSeite 2 von 9 Spike Teleskop Observer Array STOA II zeugt Wärme[26]. Viel Druck sogar Hitze. Und aus dem Wasserstoff[12] wie wir ihn kennen, wird unter dem gewaltigen Druck eine Flüssigkeit[24]. Der Wasserstoff wird flüssig. Die Teilchen werden so stark zusammengepresst, dass sie flüssig werden und ganz im Inneren wird daraus sogar ein Metall[25]. Was nützt uns der Jupiter? mer auch, das ein Magnet- nicht zu“, weil er für die Erde feld[28] aufgebaut wird. Der Ju- eigentlich viel zu groß ist. piter hat eine riesige Magnetosphäre[29]. Und der Jupiter hat noch eine außerordentlich wichtige Außerdem hat der Jupiter Funktion in unserem SonnenMonde[30]. Die größten kennen system, aber dazu gleich mehr. wahrscheinlich alle, das sind Io[31], Europa[32], Ganymed[33] Fragen wir uns erst, was ist los und Kallisto[34]. Das sind nur 4 in anderen Sonnensystemen. Stück von insgesamt 67 Mon- Dann können wir hinterher den, die der Jupiter hat. Und den Wert des Jupiters besser da sind ganz schöne Brocken verstehen. bei, die fast hätten eine Erde werden können. Fast! Wenn es In anderen Sonnensystemen[14] dort wärmer wäre und so wei- sind Planeten wie der Jupiter [1] ter.... innen! Spike Jupiter, Sim 6 Kapitel 1 von 12 herum entdeckt. Nun, das ist mal ganz schlecht, weil die Nähe eines Pulsars[35] jede Form von Leben verbietet. Aber 1995 dann, hat Michel Mayor[37], ein in der Schweiz geborener Astronomie Professor aus Genf, einen Planeten gefunden, der sich in einem Sternsystem[39] ähnlich der Sonne[4] befand. Der etwa Jupiter-große Planet 51 Pegasi b[38] umkreist seinen Stern in nur 7 Millionen Km. Als Vergleich, unser innerster Planet, der Merkur[15] ist hingegen immerhin fast 58 Millionen Km von der Sonne entfernt. Und diese flüssige metallische Wasserstoff[27] leitet auch Strom und zwar viel besser, als wir das hier auf der Erde kennen. Etwa so groß ist auch unserer Ach?! Erdmond, deshalb sagt man ja Und wenn Ströme durch ein auch immer: „Der Mond steht Ja! 1992 – 1994 hatte man beMetall laufen bedeutet das im- uns „dienstgradmäßig gar reits Planeten[36] um Pulsare[35] Nun wie hat er den gefunden? Thema 61 HG: soloton.selfhost.eu:8002:STOA II Jupiter http://soloton.selfhost.eu Seite 3 von 9 Spike Teleskop Observer Array STOA II Er machte Spektralanalysen[40] und stellte fest, das sich das Licht regelmäßig ins Rote und dann wieder ins Blaue verschiebt[43][44]. Der Stern wurde also von irgendwas vor und zurück gezogen. Der Stern war nicht ruhig, er eierte. Und um einen Stern zum Eiern zu bringen muss man eine große Masse wie einen Jupiter-ähnlichen Planeten ganz nah um den Stern kreisen lassen. Was nützt uns der Jupiter? werden lassen und sie etwa die Größe des Jupiters haben, manchmal sogar ein bisschen größer. Der Merkur ist schon flott und in beinahe 90 Tagen einmal um die Sonne, aber auf 51 Pegasi b[38] ist nach 4,2 Tagen schon wieder Sylvester. Material irgendwie zusammen gekommen und verklumpt, oder war da nur ein Stern und sonst nichts. Alles so´was wollte er wissen. Man ging nun davon aus, das auch andere Planeten, ähnlich dem Jupiter, Molekularen Wasserstoff[12] enthalten müssten und genau Michel Mayor[37] wollte wissen, wie bei jungen Sternen, danach hat er in den Spekdie also 1 – 10 Millionen Jahre tren[47] auch gesucht. Solche Planeten, die so masse- alt sind, es in ihrer näheren reich und dicht um ihr Zen- Umgebung aussah. Gab es Und was hat er gefunden? tralgestirn kreisen, nennt man dort eine auch „Hot Jupiter“[41]. Weil die Nichts, gar nichts. [45] Nähe zu ihrer Sonne einerseits Akkretionsscheibe , haben und das durchwalken durch sich Planeten[46] gebildet, ist Das erklärte man sich nun so, die Gezeitenkräfte[42] anderer- das das gerade junge Sterne einen seits, den Planeten recht heiß ungeheuren Wind machen. Thema 61 HG: soloton.selfhost.eu:8002:STOA II Jupiter http://soloton.selfhost.eu Spike Jupiter, Sim 6 Kapitel 1 von 12 Die Sonne[4] bläst ihren Sonnenwind[49] mit etwa 150 Km/s bis 300Km/s[48], es können auch in seltenen Ausnahmen mal 800 Km/s[49] erreicht werden. Die Jets[50] von jungen Sternen sind damit nicht gemeint sonder kontinuierliche Winde in alle Richtungen. Bei jungen Sternen geht es um mehrere 1.000Km/s[51]. So, nun mag man sich fragen, wie macht man in ein paar Millionen Jahren einen HotJupiter-Planeten[41], wenn der Stern den ganze Wasserstoff wegbläst? 10 Erdmassen[53] PlanetenKern[52] und außen herum 300 Erdmassen[53] molekularer Seite 4 von 9 Spike Teleskop Observer Array STOA II Was nützt uns der Jupiter? Wasserstoff[54]. Und der wir keinen Jupiter hätten?“ [55][7] Stern bläst vorher alles weg! Wie soll das gehen? Denn auch bei unserem Jupiter haben wir beim Verstehen, wie er und seine Monde entstanden sind, ein großes Problem. Das Material aus dem er besteht, hätte zum Zeitpunkt seiner Entstehung, gar nicht da sein dürfen. Mehr noch. Der Jupiter hat ja seinerseits eine Akkretionsscheibe gebildet und dadurch die ganzen Monde eingefangen. Das wissen wir noch nicht, wie passiert Nun, der Jupiter[1] ist ja eine ist. richtig schwere Masse[56]. Der Jupiter[1] ist mehr als doppelt Das verstehen wir noch nicht so schwer wie alle anderen wirklich, was wir aber verstePlaneten zusammen! hen ist: „Was wäre denn, wenn Thema 61 Würde man ihn wegnehmen, würde eine erhebliche Masse[56] im Sonnensystem[14] fehlen. Nun kann man sich Fragen, was zB. mit Kometen passieren würde, nähmen wir den Jupiter weg. Würden die uns dann häufiger treffen? Es heißt ja: „Der Jupiter ist der Beschützer der Erde, der kosmische Staubsauger[57] Spike Jupiter, Sim 6 Kapitel 1 von 12 Ohne Jupiter hätten wir alle 100.000 Jahre einen Brocken in der Größe von ein paar KM. Da kann man mal sehen, was der Jupiter alles abhält. So, und das Ganze endet jetzt in einem Erklärungsnotstand: Man fand heraus, das es kein Gas gibt, aus dem man einen Planeten wie den Jupiter hätte machen können, trotzdem ist er da und sorgt dafür, das eben nicht alle 100.000 Jahre so ein Brocken einschlägt. Wie geht das zusammen? Gut, das weiß man wie gesagt noch nicht so ganz. Der Jupiter[1] zieht die Brocken mit seiner Schwerkraft an und sorgt dafür, das nur alle paar Millionen Jahre mal einer einschlagt. Stichwort: Dino- Jupiter hat allerdings eine funsauriersterben[59].vor 65 Mio damentale Auswirkung auf das Jahren. Leben hier auf der Erde. HG: soloton.selfhost.eu:8002:STOA II Jupiter http://soloton.selfhost.eu Seite 5 von 9 Spike Teleskop Observer Array STOA II Was nützt uns der Jupiter? Einige vertreten die These: Wenn allerdings sich alle Leben braucht Stress[60]. 100.000 Jahre die Umweltbedingungen so drastisch ändern, Jetzt nicht den Alltagsstress, das keine Zeit für die Anpasdas man von jemandem die sung bleibt, dann hat das höVorfahrt genommen bekommt, here Leben keine Chance oder es gerade noch zum Bus mehr. schafft, nee nee... Im Sinne von Veränderungen. Das Le- Aber kommen wir zurück zu ben muss sich auch auf Verän- unserem Planeten vom andederungen von Umweltbedin- ren Stern. Wie ist der so nah gungen anpassen können. Und am Stern entstanden? so ein Asteroiden Einschlag ist garantiert eine massive Verän- Wir hatten ja gesagt, dass der derung der Umweltbedingung. entdeckte Planet ganz nah am Zentralgestirn ist. Bei uns ist Ok, die Dinos sind ausgestor- der Jupiter 5 mal so weit von ben, aber es ist ja etwas übrig der Sonne entfernt wie die geblieben. Eine Lebensform Erde, dort ist er näher dran als der wir heute unsere Existenz bei uns der Merkur. Wie verdanken. kommt das? Wie kommen diese Riesen dahin. Thema 61 Die können da nicht entstanden sein, weil der Stern bei seiner Entstehung ja alles frei bläst? Also was machen die da? Die müssen also weiter draußen entstanden sein und haben gravitativ einen Schubs bekommen. Sind durch einen anderen Himmelskörper aus ihrer Bahn geworfen worden und sind anschließend nach innen gewandert. Spike Jupiter, Sim 6 Kapitel 1 von 12 schleunigung und zur Kurskorrektur genutzt. Wenn also so einer wie der Jupiter sich langsam immer näher zur Sonne bewegen würde, würden alle inneren Planeten einfach raus gekegelt. Gar nicht mal, das er sie trifft, nein, nur seine Schwerkraft würde dafür sorgen, das sich die Umlaufbahnen so ändern, das sie einfach weg geschleudert werden. Und dabei haben sie das gleiche gemacht, wie wir unsere Wir wissen also, das alle Satelliten durchs All schicken. Sterne die solche riesigen Brocken ganz nah am Stern Man nennt diese Effekt haben, dass die praktisch frei „Swing by“-Effekt[61]. Die sind, von allen anderen KörGravitation wird zur Be- pern. HG: soloton.selfhost.eu:8002:STOA II Jupiter http://soloton.selfhost.eu Seite 6 von 9 Spike Teleskop Observer Array STOA II Man hat das alles erst vor kurzem heraus gefunden und sich auch gleich gefragt, was passieren würde, wenn Erde[3] und Mond[2] nicht im [14] Sonnensystem wären. Man hat ausrechnen können, dass die Erde zusammen mit dem Mond quasi ein Stoßdämpfer für die inneren Planeten Merkur und Venus sind. Wären Erde und Mond Thema 61 Was nützt uns der Jupiter? nicht da, würde einer von beiden raus fliegen. All diese Simulationen sind erst mit den besseren Computern möglich geworden, die wir heute haben. Dadurch wissen wir, das neben all den vielen Randbedingungen die es braucht, damit ein Planet Leben hervorbringen kann, eine ist, dass der zentrale Stern im richtigen Abstand einen Jupiter hat, der die inneren Plane- Spike Jupiter, Sim 6 Kapitel 1 von 12 ten beschützt und alles auf Ich hoffe ich konnte Dir den Kurs hält. Jupiter etwas näher bringen. Auch er ist eine ganz ganz Nun stelle man sich noch vor, wichtige Größe bei der wie sehr wir darauf angewie- Entstehung und Erhaltung des sen sind, das unsere Erde auf Lebens auf unserer Erde. eben genau dieser Umlauf- Andauernd lernen wir immer bahn die Sonne umkreist und mehr darüber, wo wir wäre der Jupiter nicht als Ord- überhaupt herkommen und nungshüter da, würde hier auf was wir im Universum für der Erde Leben gar nicht ent- einen wirklich einzigartigen standen sein. und tollen Platz haben. HG: soloton.selfhost.eu:8002:STOA II Jupiter http://soloton.selfhost.eu Seite 7 von 9 Spike Teleskop Observer Array STOA II Was nützt uns der Jupiter? Spike Jupiter, Sim 6 Kapitel 1 von 12 Quellennachweis [1] Jupiter https://de.wikipedia.org/wiki/Jupiter_ [14] Sonnensystem http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff#Atom%28Planet%29 http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnensystem _und_kernphysikalische_Eigenschaften [2] Mond https://de.wikipedia.org/wiki/Mond [15] Merkur http://de.wikipedia.org/wiki/Merkur_ [25] Wasserstoff wird zu Metall [3] Erde https://de.wikipedia.org/wiki/Erde %28Planet%29 http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff#Aggrega [4] Sonne https://de.wikipedia.org/wiki/Sonne [16] Venus http://de.wikipedia.org/wiki/Venus_ tzust.C3.A4nde [5] Supernova %28Planet%29 [26] Wärme https://de.wikipedia.org/wiki/W https://de.wikipedia.org/wiki/Supernova [17] Mars http://de.wikipedia.org/wiki/Mars_ %C3%A4rme [6] Eisen https://de.wikipedia.org/wiki/Eisen %28Planet%29 [27] flüssiger metallischer Wassestoff [7] Sternentwicklung [18] Asteroidengürtel https://de.wikipedia.org/wiki/Metallischer_Wasser https://de.wikipedia.org/wiki/Sternentwicklung#St http://de.wikipedia.org/wiki/Asteroideng stoff ernentwicklung %C3%BCrtel [28] Magnetfeld [8] Atmosphäre [19] Saturn http://de.wikipedia.org/wiki/Saturn_ https://de.wikipedia.org/wiki/Magnetfeld http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph %28Planet%29 [29] Magnetosphäre %C3%A4re_%28Astronomie%29 [20] Uranus http://de.wikipedia.org/wiki/Uranus_ https://de.wikipedia.org/wiki/Magnetosph [9] Helium http://de.wikipedia.org/wiki/Helium %28Planet%29 %C3%A4re [10] Methan http://de.wikipedia.org/wiki/Methan [21] Neptun http://de.wikipedia.org/wiki/Neptun_ [30] Liste der Jupiter Monde [11] Ammoniak %28Planet%29 https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Jupitermo http://de.wikipedia.org/wiki/Ammoniak [22] Jupiter – Energiebilanz nde [12] Wasserstoff https://de.wikipedia.org/wiki/Jupiter_%28Planet [31] Io https://de.wikipedia.org/wiki/Io_ http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff %29#Energiebilanz %28Mond%29 [13] Astronomische Einheit [23] Druck https://de.wikipedia.org/wiki/Druck_ [32] Europa http://de.wikipedia.org/wiki/Astronomische_Einh %28Physik%29 https://de.wikipedia.org/wiki/Europa_%28Mond eit [24] Jupiter Atmosphäreneigenschaften %29 Thema 61 HG: soloton.selfhost.eu:8002:STOA II Jupiter http://soloton.selfhost.eu Seite 8 von 9 Spike Teleskop Observer Array STOA II [33] Ganymed https://de.wikipedia.org/wiki/Ganymed_ %28Mond%29 [34] Kalisto https://de.wikipedia.org/wiki/Kallisto_%28Mond %29 [35] Pulsar http://de.wikipedia.org/wiki/Pulsar [36] Pulsar-Planet http://de.wikipedia.org/wiki/Pulsar-Planet [37] Michel Mayor https://de.wikipedia.org/wiki/Michel_Mayor [38] Planet 51 Pegasi b https://de.wikipedia.org/wiki/51_Pegasi_b [39] Planetensystem / Sternsystem http://de.wikipedia.org/wiki/Planetensystem [40] Spektralanalysen / Spektroskopie http://de.wikipedia.org/wiki/Spektroskopie [41] Hot Jupiter https://de.wikipedia.org/wiki/Hot_Jupiter [42] Gezeitenkraft http://de.wikipedia.org/wiki/Gezeitenkraft [43] Rotverschiebung http://de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung [44] Blauverschiebung Thema 61 Was nützt uns der Jupiter? Spike Jupiter, Sim 6 Kapitel 1 von 12 http://de.wikipedia.org/wiki/Blauverschiebung#R arer_Wasserstoff otverschiebung.2C_Blauverschiebung_und_Kosm [55] Stern http://de.wikipedia.org/wiki/Stern ologie [56] Masse http://de.wikipedia.org/wiki/Masse_ [45] Akkretionsscheibe %28Physik%29 http://de.wikipedia.org/wiki/Akkretionsscheibe [57] Kosmischer Staubsauger und Beschützer der [46] Planet http://de.wikipedia.org/wiki/Planet Erde [47] Spektrum http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/asteroi http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetisches deneinschlaege-jupiter-kosmischer-staubsauger_Spektrum und-beschuetzer-der-erde-a-517834.html [48] http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenwind [58] Schwerkraft [49] Sonnenwind / Sonne https://de.wikipedia.org/wiki/Schwerkraft http://de.wikipedia.org/wiki/Sonne#Sonnenwind [59] Dinosaurier Sterben [50] Überschalljets von jungen Sternen https://de.wikipedia.org/wiki/Dinosaurier#Ausster http://de.wikipedia.org/wiki/Sternentstehung#Zirk ben umstellare_Scheibe_und_Jets [60] Stress https://de.wikipedia.org/wiki/Stress [51] Sternwind [61] Swing by http://de.wikipedia.org/wiki/Sternwind https://de.wikipedia.org/wiki/Swing_by [52] Planetenkern von Extrasolerem Planeten [62] Was nützt uns der Jupiter? Teil 1 http://de.wikipedia.org/wiki/Extrasolarer_Planet# http://www.youtube.com/watch? HD_149026 v=wLAaA7esIaI&list=PLF2D6BB02EC696B50 [53] Erdmasse [63] Was nützt uns der Jupiter? Teil 2 http://de.wikipedia.org/wiki/Erdmasse http://www.youtube.com/watch? [54] Molekularer Wasserstoff v=nMQ1vI5MFZs&list=PLF2D6BB02EC696B50 http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff#Molekul HG: soloton.selfhost.eu:8002:STOA II Jupiter http://soloton.selfhost.eu Seite 9 von 9
