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Jupiter - Referat
Der Jupiter
Der Jupiter
Als der solare Urnebel vor rund 5 Milliarden Jahren kondensierte, entstand weit abseits der Mitte ein riesiger Materieklumpen. Während die Sonne im Zentrum heranwuchs, kühlte sich dieser Klumpen weiter ab und wurde zu Jupiter.
Seine Anziehungskraft war schon früh so groß, dass er alle Gase in seiner Umgebung zurückhalten konnte, sogar leichte Gase wie Wasserstoff und Helium. Daher enthält J. noch heute die gleiche Gasmischung wie der solare Urnebel.
J. vereint rund 318 Erdmassen in sich oder ein Tausendstel der Sonnenmasse. Besäße er ~ 70-mal mehr Masse, wäre er selbst ein Stern geworden.
Allgemeines
Jupiter: in röm.Mythologie-götterherrscher, Sohn des Gottes Saturn
Ursprüngl. War J. ein Himmelsgott u.-könig u. wurde als Gott des Regens, Donners, Blitzes verehrt
Jupiter Optimus Maximus gen.; Römer setzten J. mit Zeus gleich
er ist d. größte aller Planeten in unserem Sonnensystem u. damit auch der 4 großen, vorwieg.aus Gas bestehenden Planeten (die nach ihm als „jupiterähnlich“ bezeichn. werden)
ist das 4.hellste Objekt am Himmel (nach Sonne, Mond und Venus)
besitzt mehr als doppelt soviel Masse als alle anderen Planeten zusammen (entspricht 318 Erdmassen) und misst 142 800 km Durchmesser am Äquator
benötigt für einen vollständigen Umlauf um die Sonne 11,87 Jahre
Raumsondenmissionen zum Jupiter
Name
Jahr
Ziele und Ergebnisse
Pioneer 10
1973
Erster Vorbeiflug in 132 250 km Entfernung
Pioneer 11
1974
Vorbeiflug in 42 900 km
Voyager 1
1979
Naher Vorbeiflug an allen vier Galileischen Monden; Beweis der Ringe
Voyager 2
1979
Naher Vorbeiflug an Kallisto, Ganymed, Europa und Amalthea
Ulysses
1992
Vorbeiflug über Nord- und Südpol
Galileo
1996
Orbiter und Eintrittssonde; Messung der Zusammensetzung der Atmosphäre; Nahaufnahmen der Galileischen Monde
Funktion
Jupiter erfüllt eine wichtige Funktion: er ist schwerer als alle anderen Planeten zusammen, damit ist er eine wichtige Komponente des Massengleichgewichtes des Sonnensystems
à er stabilisiert durch sein Gewicht den Asteroidengürtel
ohne ihn würde alle 100 000 Jahre ein Asteroid aus dem Gürtel die Erde treffen und Leben dadurch unmöglich machen
Aufbau
er besteht etwa zu 89,8% aus Wasserstoff zu 10,2 % aus Helium und in geringerer Menge aus Ammoniak, Methan und anderen Elementen
als Gasplanet besitzt Jupiter keine feste Oberfläche, das gasförmige Material wird lediglich mit zunehmender Tiefe immer dichter
seine Zusammensetzung ähnelt der Sonne oder anderer Sterne à Folgerung aus seiner geringen Dichte
dies ist sehr nahe der Zusammensetzung des ursprünglichen Sonnennebels, aus dem das gesamte Sonnensystem entstand
unterhalb der Atmosphäre ist der Wasserstoff aufgrund des hohen Drucks flüssig à der Planet ist von einem Wasserstoffmeer bedeckt
nach ¼ des Jupiterradius geht der Wasserstoff in eine metallische Form über
man vermutet, dass Jupiter unterhalb dieser metallischen Wasserstoffschicht einen Gesteins-Eis-Kern hat, der aus schweren Elementen besteht
Grundlegende Merkmale des Planeten
Jupiters Atmosphäre ist ausgesprochen turbulent
bei Beobachtung des Planeten sieht man nur äußere Schicht seiner tiefen Atmosphäre, die aus mehreren Wolkenschichten verschiedener Farbe und unterschiedlicher Zusammensetzung besteht
Jupiter rotiert so schnell (1 Umdrehung/ 9,55 Std. 55 Min. 30 Sek.), dass die Wolken zu Bändern auseinander gezogen sind, in denen die Winde in angrenzenden Streifen entgegengesetzt wehen und die Pole stark abgeplattet sind
aus den unterschiedlich breiten, zum Äquator parallelen, Bändern ergibt sich ein farbiges Streifenmuster à die Farben korrespondieren mit der Höhe der Wolken: die niedrigsten sind blau, gefolgt von weißen und gelbbraunen, die höchsten sind rot
verantwortlich für Farbbänder, die die Erscheinung des Planeten beherrschen, sind geringfügige chemische und thermische Abweichungen zwischen diesen Streifen
à die hellen farbigen Streifen nennt man Zonen, die dunklen Gürtel
vor allem entlang der Ränder zeigen sich wellenförmige Muster, dazw. sieht man riesige weiße Flecken, gigantische Wolkenwirbel, ähnlich Orkanen auf der Erde
Der Große Rote Fleck
das auffälligste Gebilde auf Jupiter ist der Große Rote Fleck
befindet sich auf der Südhalbkugel des Jupiter
es handelt sich um einen gewaltigen Sturm in der Jupiteratmosphäre, vergleichbar mit einem Hurrikan
er ist sehr stabil und wird bereits seit 300 Jahren mit nur leichten Veränderungen beobachtet
in seiner Längsrichtung ist er zwei Erddurchmesser groß (40 000 km); aufgrund seiner Größe ist er bereits in einem Amateurteleskop sichtbar
seine Wolken ragen rund 8 km über die Umgebung hinaus - vermutlich sind sie etwa 20 bis 40 km dick und bestehen größtenteils aus Ammoniak und Eis.
Sein Rotationsverhalten:
er saugt kleinere Wirbel förmlich an und verschlingt sie gleichsam – evtl. bezieht er daraus seine eigene Energie.
all diese Wirbel rotieren wie in einem Hochdruckgebiet gegen den Uhrzeigersinn à solche Stürme werden als Antizyklone bezeichnet
Jupiter unterliegt nach neuen Forschungsergebnissen einem 70-jährigen Klimazyklus
à in diesem Zeitraum kommt es zur Ausbildung etlicher Wirbelstürme – Zyklone und Antizyklone, die nach gewisser Zeit wieder zerfallen
das Abflauen der großen Stürme verursacht Temperaturunterschiede zwischen Polen und Äquator von bis zu 10°C, die bisher wegen der ständigen Gasvermischung durch die Stürme verhindert wurden
bis zum Jahr 2011 sollten die meisten Wirbelstürme auf Jupiter vorübergehend verschwunden sein
à der Große Rote Fleck sollte diese Entwicklung aufgrund seiner großen Energie überleben
Jupiters Magnetfeld
Jupiter besitzt ein Magnetfeld, das etwa 12-mal so stark ist wie das der Erde, wobei die Achse des Feldes ca. 11° gegen die Rotationsachse geneigt ist
Hervorgerufen wird das Magnetfeld durch die Schicht aus metallischem Wasserstoff im Inneren des Planeten
Merkmale des Magnetfelds sind im Allgemeinen ähnlich wie auf der Erde, nur sind die beiden Pole gegenüber dem irdischen Magnetfeld umgekehrt
à eine Kompassnadel würde auf dem Jupiter nicht nach Norden, sondern nach Süden zeigen
Die Ringe
Ø Jupiter wird auf Äquatorhöhe von einem Ringsystem umgeben à ist im Gegensatz zu den Saturnringen relativ dunkel, schmal und dünn besetzt
Ø erstmals 1979 von der Voyager-Sonde entdeckt
Ø besteht aus zwei Hauptringen und einem schmalen innenliegenden Ring von oranger Farbe (der Halo-Ring, der Hauptring und der Gossamer-Ring)
Ø Ringsystem ist etwa 6500 km breit und wahrscheinlich weniger als 10 km dick
Ø Die Ringe sind sehr verdreht und bestehen aus Staubpartikeln, die aufgewirbelt werden, wenn interplanetarische Meteoriden auf den vier inneren Monden Metis, Adrastea, Thebe und Amalthea einschlagen; viele dieser Partikel sind mikroskopisch klein
Die Monde des Jupiter
Ø lange Zeit ging man davon aus, dass Jupiter nur 16 Trabanten besitzt; diese wurden nach mythologischen Gestalten, die Zeus Leben begleiteten (meist seine Geliebten), benannt
Ø die meisten sind klein, felsig und wahrscheinlich eingefangene Asteroiden
Ø Ausnahme bilden die vier größten nach ihrem Entdecker benannten Galileischen Monde: Io, Europa, Ganymed und Kallisto
à 1610 richtete Galileo Galilei sein Teleskop auf den Riesenplaneten und sah um ihn herum vier kleine Lichtpunkte, die ihre Position am Himmel von Nacht zu Nacht änderten à er leitete ab, dass sie um Jupiter kreisen àdaraus argumentierte er, dass sich nicht alles im Universum um die Erde drehen kann, wie man damals allgemein annahm; er unterstützte das Kopernikanische System, nachdem sich die Planeten um die Sonne drehen
Ø doch nach dem Stand von Mai 2004 besitzt Jupiter 63 Monde - Experten gehen jedoch derzeit davon aus, dass sich in der Umlaufbahn von Jupiter rund 100 Monde befinden
Io
ü etw. so groß wie unser Mond, aber schwerer
ü mit mittlerer Dichte von 3.53 g/cm3 ist er das dichteste Objekt im äußeren Sonnensystem
ü im Gegensatz zu den zu den anderen eher eisigen Jupitermonden ist er aus Gestein aufgebaut (z.B. Silikaten)
ü Innerstes ist geschmolzen à zeigen die spektakulären Vulkane à vulkanisch aktivster Körper im Sonnensystem (à sie schleudern Staub aus Schwefelverbindungen à färbt Oberfläche orange, gelb und weiß)
Europa
ü der kleinste der Galileischen Monde
ü Oberfläche ist sehr glatt und weißt viele dunkle Risse und Spalten auf (erinnert an ein Ei mit gerissener Oberfläche)
ü sie besteht aus einer Kruste von Wassereis
à man vermutet, dass er darunter aus Wasser besteht
ü es gibt Hinweise auf „Kryovulkanismus“ (dabei wird Wassereis aus dem Inneren herausgespritzt, ähnlich wie Lava aus irdischen Vulkanen)
ü man geht davon aus, wenn man Spuren von Leben im All findet, dann wohl hier
Ganymed
ü ist der größte Mond im Sonnensystem (ist er größer als Merkur und Pluto)
ü ist stärker gefroren als Europa, da er weiter von Jupiter entfernt ist
ü besteht aus einer Mischung aus Gestein und Eis
ü dunkle Gebiete sind alt und zeigen sehr viele Krater, die hellen Gebiete sind jüngere Krater, die strahlenförmig von Eis umgeben sind
Kallisto
ü Kruste ist gefroren, sehr narbig, mit Einschlagskratern übersät
ü ist geologisch untätig
ü ist der äußerste der Galileischen Monde à wird damit nur schwach von Gezeitenkräften Jupiters beeinflusst
Dieses Referat wurde eingesandt vom User: nadin1308
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