Die Größe des Jupiter im Vergleich zur Erde. Wie oft ist der Durchmesser jedes einzelnen Riesenplaneten größer als der Durchmesser der Erde? Umlaufbahn und Rotation

Jupiter ist der fünfte Planet in der Entfernung von der Sonne (nach Merkur, Venus, Erde und Mars).

Antike Astronomen benannten diesen Planeten nach dem antiken römischen Gott des Himmels, des Donners, des Blitzes und des Regens. Jupiter ist ein echter Riese, der größte Planet im Sonnensystem. Für das bloße Auge handelt es sich um einen leuchtend gelben Stern, der mit seinem Glanz alle Planeten außer Mond und Venus in den Schatten stellt. Er leuchtet noch heller als Sirius – der hellste Stern an unserem Himmel.

Gemäß der astronomischen Klassifizierung ist Jupiter ein Gasriese, ebenso wie Saturn, Uranus und Neptun. Allerdings ist das Gewicht von Jupiter doppelt so groß wie das Gewicht aller anderen Planeten im Sonnensystem zusammen! Allerdings ist die Masse des Jupiter immer noch 1000-mal kleiner als die Masse der Sonne. Im Vergleich zur Erde ist der Radius des Jupiter 11,2-mal größer als der unseres Heimatplaneten; Der Riese hat ein 1300-mal größeres Volumen als die Erde und eine 318-mal größere Masse. Und das, obwohl die Dichte des Jupiter viermal geringer ist als die Dichte der Erde – schließlich besteht sie aus Gas und Flüssigkeit und nicht aus fester Materie. Aufgrund seiner enormen Masse ist die Schwerkraft (Anziehungskraft) auf Jupiter 2,5-mal größer als auf der Erde. Das bedeutet, dass ein Mensch, der auf der Erde 50 kg wiegt, auf dem Jupiter 125 kg wiegen würde.

Jupiter

Jupiter hat eine dicke, 50 km hohe Atmosphäre, die zu 90 % aus Wasserstoff und zu 10 % aus Helium besteht. Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Methan, Ammoniumhydrogensulfid, Wasser und andere einfache Verbindungen, die Wolken bilden, kommen auch in den unteren Schichten der Atmosphäre vor. Der größte Teil des Jupiter befindet sich in flüssigem Zustand. Die obere Schicht ist eine Mischung aus Wasserstoff und Helium mit einer Dicke von 20.000 km, die unter dem Einfluss steigender Temperatur und zunehmenden Drucks ihren Zustand zum Kern hin allmählich von gasförmig in flüssig ändert. Unter der flüssigen Wasserstoffschicht befindet sich unter einem Druck von 3 Millionen Erdatmosphären ein 40.000 km tiefes Meer aus flüssigem metallischem Wasserstoff. Im Zentrum des Jupiter befindet sich ein fester Kern, der 1,7-mal größer als unser Planet und 10-30-mal dichter als der Erdkern ist.

Es gibt keine klaren Grenzen zwischen der gasförmigen und der flüssigen Phase von Wasserstoff, daher gibt es auf Jupiter keine klaren Grenzen zwischen den Schichten.

Struktur von Jupiter

Obwohl dieser Riese als Gasriese bezeichnet wird, befinden sich, wie Sie sehen können, relativ wenige Stoffe im gasförmigen Zustand auf ihm: Die einfachen Stoffe und Verbindungen, die wir unter terrestrischen Bedingungen als Gase kennen, liegen auf dem Jupiter im flüssigen Zustand vor Einfluss von ungeheurem Druck. Es gibt also keine feste Oberfläche auf Jupiter. Und selbst wenn es so wäre, wäre es unmöglich, darauf zu sein, ohne befürchten zu müssen, von der Last der Atmosphäre erdrückt zu werden.

Wasserstoff auf Jupiter in den unteren Schichten erhält unter dem Einfluss unvorstellbaren Drucks eine erstaunliche Eigenschaft – er wird zu einem Metall und ist ein ausgezeichneter Stromleiter. Metallischer Wasserstoff sowie metallisches Helium erzeugen das starke Magnetfeld des Jupiter – das stärkste Magnetfeld in unserem Sonnensystem (natürlich nach dem Sonnenfeld): Es erstreckt sich mehr als 7 Millionen Kilometer in Richtung Sonne und fast in die entgegengesetzte Richtung zur Umlaufbahn des Saturn. Starke magnetische Ströme verursachen auf Jupiter anhaltende Polarlichter. Sie entstehen, weil das Magnetfeld des Gasriesen die Flugbahnen geladener Sonnenwindteilchen krümmt und sie zu den Polen des Planeten lenkt. Wenn diese Teilchen in die Atmosphäre gelangen, lösen sie vorübergehend Elektronen aus Gasmolekülen, woraufhin das elektrische Feld der resultierenden Ionen die Elektronen zurückzieht. Durch die Wiedervereinigung von Elektronen mit Ionen und die Wiederherstellung der ursprünglichen neutralen Moleküle werden Polarlichter emittiert.

Ultraviolettes Foto vom Hubble-Teleskop
Die weißen Flecken sind magnetische Röhren, die Jupiter mit seinen Monden verbinden:
Der helle Fleck links ist Io, der Fleck unterhalb der Mitte ist Ganymed und der kleine Fleck rechts und darunter ist Europa.

Auch Jupiter verfügt über Strahlungsgürtel, die den Strahlungsgürteln der Erde ähneln, diese jedoch in Stärke und Größe um das 14-fache übertreffen. Dieser Riesenplanet ist eine starke Radioquelle, die jedes Raumschiff, das ihm zu nahe kommt, schwer beschädigen kann.

Dem aufmerksamen Leser wird wahrscheinlich aufgefallen sein, dass Jupiter in seiner chemischen Zusammensetzung einem Stern sehr ähnlich ist: Er besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium. Aber es ist immer noch nicht möglich, dass aus einem Riesen ein Stern wird: Damit er zu schrumpfen und sich so stark zu erhitzen beginnt, dass in seinen Tiefen die für Sterne charakteristischen thermonuklearen Reaktionen beginnen, muss er 80-mal schwerer sein! Deshalb nennen Astronomen ihn einen „gescheiterten Stern“.

Allerdings gibt Jupiter 60 % mehr Wärme ab, als er von der Sonne erhält. Es wird angenommen, dass die Wärmefreisetzung auf die Kompression des Planeten zurückzuführen ist, die während seines Entstehungsprozesses begann.

In der Atmosphäre des Jupiter toben ständig atmosphärische Phänomene grandiosen Ausmaßes – Hurrikane und Wirbelstürme, die um ein Vielfaches stärker sind als ähnliche Ereignisse auf der Erde und Geschwindigkeiten von 500 km/h erreichen. Die Winde in der Jupiteratmosphäre werden nicht wie auf der Erde durch Sonneneinstrahlung verursacht, sondern durch die innere Hitze des Planeten.

Wirbel und starke Winde bestimmen ein interessantes Merkmal von Jupiter – seine Streifenbildung. Jeder dieser Streifen ist ein Materiefluss, und innerhalb benachbarter Streifen ist die Richtung der Winde entgegengesetzt und die Geschwindigkeit ist unterschiedlich:

Bewegung der Wolken in der Atmosphäre des Jupiter
(NASA-Foto und Animation)

Die Farbe der Streifen hängt von ihrer Zusammensetzung und ihren physikalischen Eigenschaften ab. Helle Zonen sind Gebiete mit hohem Druck und Aufwinden. Die Wolken, die diese Zonen bilden, befinden sich in etwa 20 km Höhe und ihre helle Farbe wird durch eine erhöhte Konzentration hellweißer Ammoniakkristalle erklärt. Die dunklen Gürtel liegen tiefer; Dies sind Bereiche mit Abwinden. Sie bestehen vermutlich aus rotbraunen Kristallen von Ammoniumhydrogensulfid und haben eine höhere Temperatur. An den Grenzen von Gürteln und Zonen werden zahlreiche starke Turbulenzen beobachtet. Ein solcher riesiger Wirbel, sichtbar als roter Fleck, wurde von Astronomen seit dem 17. Jahrhundert beobachtet. So nennen sie es: den Großen Roten Fleck. Dies ist der stärkste Wirbel im Sonnensystem. Sein Durchmesser könnte drei Planeten von der Größe der Erde aufnehmen (und vor 100 Jahren war er doppelt so groß). Die Substanz des Großen Roten Flecks rotiert mit einer Geschwindigkeit von mehr als 500 km/h und vollführt in 6 Erdentagen eine vollständige Umdrehung.

(Foto von der automatischen interplanetaren Station Cassini)

(Foto von Voyager 1)

Trotz seiner Masse ist Jupiter hinsichtlich der Rotationsgeschwindigkeit um seine Achse der Champion im Sonnensystem: Ein Tag auf Jupiter dauert knapp 10 Stunden. Aufgrund dieser schnellen Rotation wird der Planet merklich abgeflacht: Sein Äquatorradius ist 6,49 % größer als sein Polarradius.

Ein Jahr auf dem Jupiter, also der Zeitraum eines vollständigen Umlaufs um die Sonne, beträgt etwa 12 Erdenjahre.

Jupitermonde bestehen aus festen Materialien. Mittlerweile gibt es mehr als 60 davon. Die größten sind Io, Callisto, Ganymed und Europa. Diese X-Satelliten werden „Galiläische“ genannt, weil sie 1610 von Galileo Galilei entdeckt wurden. Sie sind sogar mit einem guten Fernglas sichtbar. Io ist im Hinblick auf die geologische Aktivität der aktivste Satellit im Sonnensystem: Er verfügt über mehr als 400 aktive Vulkane und ist allesamt mit erstarrter Lava bedeckt. Auf Io können verschiedene Explosionen beobachtet werden, wobei Material des Satelliten hoch in die Atmosphäre geschleudert wird und dann auf den Planeten zurückfällt. Bei Vulkanausbrüchen werden große Mengen Gas (Schwefeloxid) in den Weltraum freigesetzt, das durch das Magnetfeld des Jupiter ionisiert wird und ein Plasma bildet, das die Magnetosphäre des Jupiter ergänzt.

Eigenschaften des Planeten:

Entfernung von der Sonne: ~ 778,3 Millionen km
Planetendurchmesser: 143.000 km*
Tag auf dem Planeten: 9h 50min 30s**
Jahr auf dem Planeten: 11,86 Jahre***
T° an der Oberfläche: -150°C
Atmosphäre: 82 % Wasserstoff; 18 % Helium und geringe Spuren anderer Elemente
Satelliten: 16

* Durchmesser entlang des Äquators des Planeten
**Rotationsperiode um die eigene Achse (in Erdentagen)
***Umlaufdauer um die Sonne (in Erdentagen)

Jupiter ist der fünfte Planet von der Sonne aus. Er befindet sich in einer Entfernung von 5,2 astronomischen Jahren von der Sonne, was etwa 775 Millionen km entspricht. Die Planeten des Sonnensystems werden von Astronomen in zwei bedingte Gruppen eingeteilt: Erdplaneten und Gasriesen. Der größte Planet aus der Gruppe der Gasriesen ist Jupiter.

Präsentation: Planet Jupiter

Die Größe des Jupiter übersteigt die Größe der Erde um das 318-fache, und wenn er noch etwa 60-mal größer wäre, hätte er aufgrund einer spontanen thermonuklearen Reaktion alle Chancen, ein Stern zu werden. Die Atmosphäre des Planeten besteht zu etwa 85 % aus Wasserstoff. Die restlichen 15 % sind überwiegend Helium mit Beimengungen von Ammoniak sowie Schwefel- und Phosphorverbindungen. Auch die Jupiteratmosphäre enthält Methan.

Mithilfe der Spektralanalyse wurde festgestellt, dass es auf dem Planeten keinen Sauerstoff und daher auch kein Wasser – die Grundlage des Lebens – gibt. Einer anderen Hypothese zufolge gibt es in der Atmosphäre des Jupiter noch Eis. Vielleicht löst kein Planet in unserem System so viele Kontroversen in der wissenschaftlichen Welt aus. Es gibt besonders viele Hypothesen zur inneren Struktur des Jupiter. Jüngste Studien des Planeten mithilfe von Raumsonden haben es ermöglicht, ein Modell zu erstellen, das es uns ermöglicht, seine Struktur mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit zu beurteilen.

Interne Struktur

Der Planet ist ein Sphäroid, das von den Polen aus ziemlich stark zusammengedrückt wird. Es verfügt über ein starkes Magnetfeld, das sich Millionen Kilometer über seine Umlaufbahn hinaus erstreckt. Die Atmosphäre ist ein Wechsel von Schichten mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften. Wissenschaftler vermuten, dass Jupiter einen festen Kern hat, der das 1- bis 1,5-fache des Durchmessers der Erde hat, aber viel dichter ist. Sein Vorhandensein konnte bisher nicht nachgewiesen, aber auch nicht widerlegt werden.

Atmosphäre und Oberfläche

Die obere Schicht der Jupiteratmosphäre besteht aus einer Mischung von Wasserstoff- und Heliumgasen und hat eine Dicke von 8.000 bis 20.000 km. In der nächsten Schicht, deren Dicke 50 - 60.000 km beträgt, geht das Gasgemisch aufgrund des erhöhten Drucks in einen flüssigen Zustand über. In dieser Schicht kann die Temperatur 20.000 °C erreichen. Noch tiefer (in einer Tiefe von 60 – 65.000 km) geht Wasserstoff in einen metallischen Zustand über. Mit diesem Vorgang geht ein Temperaturanstieg auf 200.000 °C einher. Gleichzeitig erreicht der Druck fantastische Werte von 5.000.000 Atmosphären. Metallischer Wasserstoff ist eine hypothetische Substanz, die sich durch das Vorhandensein freier Elektronen auszeichnet und elektrischen Strom leitet, wie es für Metalle charakteristisch ist.

Monde des Planeten Jupiter

Der größte Planet im Sonnensystem hat 16 natürliche Satelliten. Vier von ihnen, über die Galileo sprach, haben ihre eigene einzigartige Welt. Einer von ihnen, der Satellit Io, verfügt über erstaunliche Landschaften aus Felsformationen mit echten Vulkanen, auf denen der Galileo-Apparat, der die Satelliten untersuchte, einen Vulkanausbruch einfing. Der größte Satellit im Sonnensystem, Ganymed, hat zwar einen kleineren Durchmesser als die Satelliten von Saturn, Titan und Neptun, Triton, hat aber eine eisige Kruste, die die Oberfläche des Satelliten mit einer Dicke von 100 km bedeckt. Es wird vermutet, dass sich unter der dicken Eisschicht Wasser befindet. Außerdem wird eine Hypothese über die Existenz eines unterirdischen Ozeans auf dem Europa-Satelliten aufgestellt, der ebenfalls aus einer dicken Eisschicht besteht; auf den Fotos sind Verwerfungen wie bei Eisbergen deutlich zu erkennen. Und der älteste Bewohner des Sonnensystems kann zu Recht als Jupiters Satellit Calisto bezeichnet werden; auf seiner Oberfläche gibt es mehr Krater als auf jeder anderen Oberfläche anderer Objekte im Sonnensystem, und die Oberfläche hat sich in den letzten Milliarden Jahren kaum verändert.

Jupiter ist der fünfte Planet von der Sonne und der größte im Sonnensystem. Die Streifen und Wirbel auf seiner Oberfläche stellen kalte, windgetriebene Wolken dar, die aus Ammoniak und Wasser bestehen. Die Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Helium und Wasserstoff, und der berühmte Große Rote Fleck ist ein riesiger Sturm, der größer als die Erde ist und Hunderte von Jahren andauert. Jupiter ist von 53 bestätigten Monden sowie 14 temporären Monden umgeben, also insgesamt 67. Wissenschaftler interessieren sich vor allem für die vier größten Objekte, die 1610 von Galileo Galilei entdeckt wurden: Europa, Callisto, Ganymed und Io. Jupiter hat auch drei Ringe, aber sie sind sehr schwer zu erkennen und nicht so elegant wie die des Saturn. Der Planet ist nach dem höchsten römischen Gott benannt.

Vergleichsgrößen von Sonne, Jupiter und Erde

Der Planet ist durchschnittlich 778 Millionen Kilometer vom Stern entfernt, das sind 5,2. In dieser Entfernung benötigt das Licht 43 Minuten, um den Gasriesen zu erreichen. Die Größe des Jupiter im Vergleich zur Sonne ist so beeindruckend, dass sein Schwerpunkt um 0,068 seines Radius über die Oberfläche des Sterns hinausragt. Der Planet ist viel größer als die Erde und viel weniger dicht. Ihr Volumenverhältnis beträgt 1:1321 und ihre Masse 1:318. Vom Zentrum bis zur Oberfläche beträgt die Größe des Jupiter in km 69911. Das ist 11-mal größer als unser Planet. und die Erde kann wie folgt verglichen werden. Wenn unser Planet die Größe eines Nickels hätte, dann hätte der Gasriese die Größe eines Basketballs. Die Durchmesser von Sonne und Jupiter stehen in einem Verhältnis von 10:1 und die Masse des Planeten beträgt 0,001 der Masse des Sterns.

Umlaufbahn und Rotation

Der Gasriese hat den kürzesten Tag im Sonnensystem. Trotz der Größe des Jupiter dauert ein Tag auf dem Planeten etwa 10 Stunden. Ein Jahr oder ein Umlauf um die Sonne dauert etwa 12 Erdenjahre. Der Äquator ist gegenüber seiner Umlaufbahn nur um 3 Grad geneigt. Dies bedeutet, dass Jupiter fast vertikal rotiert und nicht die ausgeprägten Jahreszeitenwechsel aufweist, die auf unserem und anderen Planeten auftreten.

Formation

Der Planet entstand zusammen mit dem gesamten Sonnensystem vor 4,5 Milliarden Jahren, als die Schwerkraft dazu führte, dass er aus wirbelndem Staub und Gas entstand. Die Größe des Jupiter ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass er den größten Teil der nach der Entstehung des Sterns verbleibenden Masse einfing. Sein Volumen war doppelt so groß wie der Rest der Materie in anderen Objekten des Sonnensystems. Er besteht aus dem gleichen Material wie ein Stern, aber die Größe des Planeten Jupiter ist nicht groß genug, um eine thermonukleare Reaktion auszulösen. Vor etwa vier Milliarden Jahren landete der Gasriese an seiner heutigen Position im äußeren Sonnensystem.

Struktur

Jupiters Zusammensetzung ähnelt der der Sonne – hauptsächlich Helium und Wasserstoff. Tief in der Atmosphäre steigen Druck und Temperatur, wodurch Wasserstoffgas zu Flüssigkeit komprimiert wird. Aus diesem Grund verfügt Jupiter über den größten Ozean im Sonnensystem, der aus Wasserstoff statt aus Wasser besteht. Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Druck in Tiefen etwa auf halber Höhe des Planeten so groß wird, dass Elektronen aus den Wasserstoffatomen herausgedrückt werden und den Wasserstoff in ein flüssiges, elektrisch leitendes Metall verwandeln. Durch die schnelle Rotation des Gasriesen entstehen in ihm elektrische Ströme, die ein starkes Magnetfeld erzeugen. Es ist immer noch unbekannt, ob der Planet einen zentralen Kern aus festem Material hat oder ob es sich um eine dicke, superheiße Suppe aus Eisen und Silikatmineralien (wie Quarz) mit Temperaturen von bis zu 50.000 °C handelt.

Oberfläche

Als Gasriese hat Jupiter keine echte Oberfläche. Der Planet besteht hauptsächlich aus rotierenden Gasen und Flüssigkeiten. Da die Raumsonde nicht auf dem Jupiter landen kann, wird sie auch nicht unbeschadet davonfliegen können. Die extremen Drücke und Temperaturen tief im Inneren des Planeten zerdrücken, schmelzen und verdampfen jedes Schiff, das versucht, ihn zu erreichen.

Atmosphäre

Jupiter erscheint als farbenfroher Teppich aus Wolkenstreifen und -flecken. Der Gasplanet hat wahrscheinlich drei separate Wolkenschichten an seinem „Himmel“, die zusammen etwa 71 km bedecken. Die oberste besteht aus Ammoniak-Eis. Die mittlere Schicht besteht höchstwahrscheinlich aus Ammoniumhydrogensulfidkristallen und die innere Schicht aus Wassereis und Dampf. Die leuchtenden Farben der dicken Streifen auf dem Jupiter könnten auf Emissionen schwefel- und phosphorhaltiger Gase zurückzuführen sein, die aus seinem Inneren aufsteigen. Durch die schnelle Rotation des Planeten entstehen starke Wirbelströme, die die Wolken in lange dunkle Gürtel und helle Zonen teilen.

Das Fehlen einer festen Oberfläche, die sie verlangsamt, ermöglicht, dass Jupiters Flecken viele Jahre lang bestehen bleiben. Der Planet wird von mehr als einem Dutzend vorherrschender Winde heimgesucht, von denen einige am Äquator Geschwindigkeiten von 539 km/h erreichen. Der Rote Fleck auf Jupiter ist doppelt so groß wie die Erde. Auf dem Riesenplaneten wird seit mehr als 300 Jahren die Bildung einer verdrehten ovalen Form beobachtet. In jüngerer Zeit bildeten drei kleine Ovale einen kleinen Roten Fleck, etwa halb so groß wie sein größerer Cousin. Wissenschaftler wissen noch nicht, ob diese Ovale und Streifen, die den Planeten umgeben, flach sind oder weit in die Tiefe reichen.

Potenzial fürs Leben

Die Umgebung des Jupiter ist wahrscheinlich nicht förderlich für das Leben, wie wir es kennen. Die Temperaturen, Drücke und Substanzen, die diesen Planeten charakterisieren, sind wahrscheinlich zu extrem und tödlich für lebende Organismen. Während Jupiter ein unwahrscheinlicher Ort für Lebewesen ist, gilt dies nicht für einige seiner vielen Monde. Europa ist einer der wahrscheinlichsten Orte für die Suche nach Leben in unserem Sonnensystem. Es gibt Hinweise auf einen riesigen Ozean unter der Eiskruste, der Leben beherbergen könnte.

Satelliten

Viele kleine und vier große bilden das Sonnensystem im Miniaturformat. Der Planet verfügt über 53 bestätigte Satelliten sowie 14 temporäre, also insgesamt 67. Diese neu entdeckten Satelliten wurden von Astronomen gemeldet und von der Internationalen Astronomischen Union mit einer vorübergehenden Bezeichnung versehen. Sobald ihre Umlaufbahnen bestätigt sind, werden sie in die permanenten Umlaufbahnen aufgenommen.

Die vier größten Monde – Europa, Io, Callisto und Ganymed – wurden erstmals 1610 vom Astronomen Galileo Galilei mit einer frühen Version eines Teleskops entdeckt. Diese vier Monde stellen heute eines der spannendsten Forschungsgebiete dar. Io ist der vulkanisch aktivste Körper im Sonnensystem. Ganymed ist der größte von ihnen (sogar größer als der Planet Merkur). Jupiters zweitgrößter Mond, Callisto, weist wenige kleine Krater auf, was auf eine geringe aktuelle Oberflächenaktivität hindeutet. Unter der Eiskruste Europas könnte ein Ozean aus flüssigem Wasser mit den Zutaten für Leben liegen, was es zu einem verlockenden Ziel für Studien macht.

Ringe

Die 1979 von Voyager 1 der NASA entdeckten Jupiterringe waren eine Überraschung, da sie aus kleinen, dunklen Partikeln bestanden, die nur vor der Sonne sichtbar sind. Daten der Raumsonde Galileo deuten darauf hin, dass das Ringsystem durch Staub interplanetarer Meteoroiden gebildet werden könnte, die auf kleine innere Satelliten prallten.

Magnetosphäre

Die Magnetosphäre eines Gasriesen ist eine Region des Weltraums, die vom starken Magnetfeld des Planeten beeinflusst wird. Er erstreckt sich 1–3 Millionen km in Richtung der Sonne, die 7–21 Mal so groß wie Jupiter ist, und verjüngt sich bei 1 Milliarde km zu einem kaulquappenförmigen Schweif, der die Umlaufbahn des Saturn erreicht. Das riesige Magnetfeld ist 16-54-mal stärker als das der Erde. Es rotiert mit dem Planeten und fängt elektrisch geladene Teilchen ein. In der Nähe von Jupiter fängt es Schwärme geladener Teilchen ein und beschleunigt sie auf sehr hohe Energien, wodurch eine intensive Strahlung entsteht, die nahegelegene Monde bombardiert und Raumfahrzeuge beschädigen kann. Das Magnetfeld erzeugt an den Polen des Planeten einige der eindrucksvollsten im Sonnensystem.

Studie

Obwohl Jupiter seit der Antike bekannt ist, wurden die ersten detaillierten Beobachtungen dieses Planeten 1610 von Galileo Galilei mit einem primitiven Teleskop durchgeführt. Und erst kürzlich wurde es von Raumschiffen, Satelliten und Sonden besucht. Die 10. und 11. Pioniere sowie die 1. und 2. Voyager waren 1970 die ersten, die zum Jupiter flogen, und dann wurde Galileo in die Umlaufbahn des Gasriesen geschickt und eine Sonde in die Atmosphäre abgesenkt. Cassini machte detaillierte Fotos des Planeten auf seinem Weg zum benachbarten Saturn. Die nächste Juno-Mission erreichte Jupiter im Juli 2016.

Wichtige Veranstaltungen

1610: Galileo Galilei machte die ersten detaillierten Beobachtungen des Planeten.
1973: Die erste Raumsonde, Pioneer 10, überquerte den Gasriesen und flog daran vorbei.
1979: Die ersten und zweiten Voyager entdeckten neue Monde, Ringe und vulkanische Aktivität auf Io.
1992: Am 8. Februar flog Odysseus am Jupiter vorbei. Die Schwerkraft veränderte die Flugbahn der Raumsonde weg von der Ekliptikebene und brachte die Sonde in eine endgültige Umlaufbahn über dem Süd- und Nordpol der Sonne.
1994: Auf der Südhalbkugel des Jupiter kam es zu einer Kollision mit Fragmenten des Kometen Shoemaker-Levy.
1995–2003: Die Raumsonde Galileo wirft eine Sonde in die Atmosphäre des Gasriesen und führt Langzeitbeobachtungen des Planeten, seiner Ringe und Satelliten durch.
2000: Cassini nähert sich Jupiter in einer Entfernung von etwa 10 Millionen Kilometern am nächsten und nimmt ein äußerst detailliertes Farbmosaikfoto des Gasriesen auf.
2007: Bilder, die von der NASA-Raumsonde New Horizons auf dem Weg zu Pluto aufgenommen wurden, zeigten neue Ausblicke auf atmosphärische Stürme, Ringe, vulkanisches Io und das eisige Europa.
2009: Astronomen beobachteten den Fall eines Kometen oder Asteroiden auf der Südhalbkugel des Planeten.
2016: Juno wurde 2011 gestartet, erreichte Jupiter und begann mit der Durchführung eingehender Untersuchungen der Atmosphäre, der Tiefenstruktur und der Magnetosphäre des Planeten, um seinen Ursprung und seine Entwicklung aufzuklären.

Popkultur

Jupiters schiere Größe wird durch seine bedeutende Präsenz in der Popkultur, einschließlich Filmen, Fernsehsendungen, Videospielen und Comics, ergänzt. Der Gasriese wurde zu einer prominenten Figur im Science-Fiction-Film „Jupiter Ascending“ der Wachowski-Schwestern, und verschiedene Monde des Planeten wurden zur Heimat von „Cloud Atlas“, „Futurama“, „Halo“ und vielen anderen Filmen. Als Agent Jay (Will Smith) im Film „Men in Black“ sagte, dass eine seiner Lehrerinnen offenbar von der Venus stamme, antwortete Agent Kay (Tommy Lee Jones), dass sie tatsächlich von einem der Jupitermonde stamme.

Das Gewicht eines jeden Körpers wird, wie wir im Physikunterricht in der Schule gelernt haben, durch die Schwerkraft bestimmt, die direkt proportional zur Masse des Planeten und umgekehrt proportional zum Quadrat seines Radius ist. Somit ist klar, dass sich je nach Größe und Größe des Planeten auch das Gewicht eines auf der Planetenoberfläche platzierten Körpers ändert.

Selbst auf der Erde variiert das Gewicht jedes Objekts je nach Breitengrad, da es sich nicht um eine streng kugelförmige Erde handelt. Die Erde ist an den Polen abgeflacht und am Äquator langgestreckt. Daher verliert eine Person, die in der Polarkreisregion beispielsweise 80 Kilogramm wiegt, am Äquator etwa 0,5 Kilogramm.

Wie verändert sich das Gewicht eines Menschen auf verschiedenen Planeten des Sonnensystems?

Quecksilber

Die Masse von Merkur beträgt ein Zwanzigstel der Masse der Erde. Radioastronomische Messungen dieses Planeten wurden erstmals 1961 von den Amerikanern Howard, Barrett und Haddock durchgeführt. In den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts und im Jahr 2011 wurden die Raumschiffe Mariner und Messenger zum Merkur geschickt. Auf Merkur würde ein 80 kg schwerer Mann kaum mehr als 30 kg wiegen.

Venus

Dieser Planet wird manchmal „Schwester der Erde“ genannt, weil sich Masse und Größe von Venus und Erde nicht allzu sehr unterscheiden. Venus ist nur geringfügig kleiner als unser Heimatplanet. Forschung sowjetischer Wissenschaftler des Raketen- und Raumfahrtkonzerns Energia. Korolev, der 1967 die Raumsonde Venera 1 schickte, zeigte, dass sich das Gewicht eines Menschen hier nicht allzu sehr von dem auf der Erde unterscheiden würde. Das Gewicht von 80 Kilogramm auf der Venus würde auf 72,5 Kilogramm sinken.

Mars

Die Masse des Mars beträgt 10,7 % der Masse der Erde. Seit den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts wird der Mars sowohl von unseren als auch von ausländischen Wissenschaftlern aktiv untersucht. Die Missionen „Mars“ und „Phobos“ (UdSSR), „Mariner“, „Viking“ (USA), „Mangalyan“ (Indien) usw. wurden hierher geschickt.

Dank dieser Studien wissen wir, dass das Gewicht eines Menschen auf dem Mars, das auf der Erde 80 kg beträgt, auf 30 kg sinken wird.

Jupiter

Die Masse des Jupiter beträgt 318 Erdmassen. Mit Hilfe des Starts der Raumschiffe Pioneer (UdSSR), Voyager (USA) und anderer konnten Jupiter, die Zusammensetzung seiner Atmosphäre, Masse und andere Parameter untersucht werden.

Das Gewicht eines Menschen (wenn er 80 kg wiegt) würde hier 189 kg erreichen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass das Gewicht für die obere Wolkenschicht angegeben wird und nicht für die feste Oberfläche, die so tief im Jupiter liegt, dass Wissenschaftler wenig über die dort ablaufenden Prozesse wissen.

Saturn

Die Masse dieses Planeten beträgt 95 Erdmassen. Heutzutage wurde Saturn mit dem Hubble-Weltraumteleskop sowie den Startprogrammen der Raumsonden Pioneer und Voyager erforscht.

An der Grenze der Saturnwolkenschicht nähert sich das Gewicht jedes Körpers dem der Erde an, sodass aus 80 Kilogramm hier 73 werden. Tatsache ist, dass Studien die extrem geringe Dichte dieses Planeten gezeigt haben. Sie ist geringer als die Dichte von Wasser.

Uranus

Durch Forschungen im Rahmen des Voyager-2-Programms konnten Wissenschaftler herausfinden, dass die Masse von Uranus 14 Erdmassen entspricht. Aufgrund der geringen Dichte würde sich das Gewicht eines Menschen auf Uranus jedoch kaum von seinem Gewicht auf der Erde unterscheiden. Von 80 Kilogramm wären noch 71 Kilogramm übrig.

Neptun

Neptun hat eine Masse, die 17 der Erde entspricht. Auf diesem „Gasriesen“, der so weit von der Sonne entfernt ist, dass er manchmal als „Eisriese“ bezeichnet wird, würde das Gewicht eines Menschen, der auf der Erde 80 kg entspricht, 90 Kilogramm erreichen.

Pluto

Dieser winzige Himmelskörper, dessen Masse 0,0025 der Erdmasse beträgt (also 500-mal leichter als die Erde!), wurde 1930 entdeckt. Sowjetische Wissenschaftler vermuteten bereits in den 1950er Jahren, dass Pluto kein Planet im eigentlichen Sinne sei, sondern zu den Himmelskörpern gehöre, die „Zwergplaneten“ genannt werden. Im Jahr 2006 verlor Pluto seinen „Titel“ als Planet und wurde als Zwergplanet eingestuft. Ein Mensch, der auf der Erde 80 Kilogramm wiegt, würde auf Pluto nur 5 Kilogramm wiegen.

Neben der Sonne ist der Planet Jupiter in der Tat der größte und massereichste Planet unseres Sonnensystems; nicht umsonst ist er nach dem wichtigsten und mächtigsten Gott des antiken Pantheons benannt – Jupiter in der römischen Tradition (alias Zeus, in der griechischen Tradition). Auch der Planet Jupiter ist mit vielen Geheimnissen behaftet und wurde auf den Seiten unserer wissenschaftlichen Website mehr als einmal erwähnt. Im heutigen Artikel werden wir alle Informationen über diesen interessanten Riesenplaneten zusammentragen, also vorwärts zu Jupiter.

Wer hat Jupiter entdeckt?

Aber zuerst eine kleine Geschichte der Entdeckung des Jupiter. Tatsächlich waren sich die babylonischen Priester und nebenberuflichen Astronomen der Antike bereits über Jupiter im Klaren; in ihren Werken wurde dieser Riese zum ersten Mal in der Geschichte erwähnt. Tatsache ist, dass Jupiter so groß ist, dass er mit bloßem Auge immer am Sternenhimmel gesehen werden konnte.

Der berühmte Astronom Galileo Galilei war der erste, der den Planeten Jupiter durch ein Teleskop untersuchte, und er entdeckte auch die vier größten Jupitermonde. Damals war die Entdeckung der Jupitermonde ein wichtiges Argument für das heliozentrische Modell von Kopernikus (dass das Zentrum des Himmelssystems und nicht die Erde ist). Und der große Wissenschaftler selbst wurde damals wegen seiner revolutionären Entdeckungen von der Inquisition verfolgt, aber das ist eine andere Geschichte.

Anschließend betrachteten viele Astronomen Jupiter durch ihre Teleskope und machten verschiedene interessante Entdeckungen, zum Beispiel entdeckte der Astronom Cassini einen großen roten Fleck auf der Oberfläche des Planeten (wir werden weiter unten mehr darüber schreiben) und berechnete auch die Rotationsperiode und das Rotationsdifferential Rotation der Jupiteratmosphäre. Der Astronom E. Bernard entdeckte den letzten Satelliten des Jupiter, Amatheus. Die Beobachtung des Jupiter mit immer leistungsfähigeren Teleskopen wird bis heute fortgesetzt.

Merkmale des Planeten Jupiter

Wenn wir Jupiter mit unserem Planeten vergleichen, dann ist die Größe des Jupiter 317-mal größer als die Größe der Erde. Darüber hinaus ist Jupiter 2,5-mal größer als alle anderen Planeten im Sonnensystem zusammen. Die Masse des Jupiter ist 318-mal größer als die Masse der Erde und 2,5-mal größer als die Masse aller anderen Planeten im Sonnensystem zusammen. Die Masse des Jupiter beträgt 1,9 x 10*27.

Temperatur des Jupiter

Wie hoch ist die Temperatur auf Jupiter tagsüber und nachts? Angesichts der großen Entfernung des Planeten von der Sonne ist es logisch anzunehmen, dass es auf Jupiter kalt ist, aber nicht alles ist so einfach. Die äußere Atmosphäre des Riesen ist zwar ziemlich kalt, die Temperatur liegt dort bei etwa -145 Grad Celsius, aber wenn man mehrere hundert Kilometer tiefer in den Planeten vordringt, wird es wärmer. Und nicht nur wärmer, sondern einfach heiß, denn auf der Oberfläche des Jupiter kann die Temperatur bis zu +153 °C erreichen. Ein so starker Temperaturunterschied ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Oberfläche des Planeten aus brennender, freisetzender Wärme besteht. Darüber hinaus geben die inneren Teile des Planeten noch mehr Wärme ab, als Jupiter selbst von der Sonne erhält.

Ergänzt wird dies durch die stärksten Stürme auf dem Planeten (Windgeschwindigkeiten erreichen 600 km/h), die die von der Wasserstoffkomponente des Jupiter ausgehende Wärme mit der kalten Luft der Atmosphäre vermischen.

Gibt es Leben auf Jupiter?

Wie Sie sehen, sind die physikalischen Bedingungen auf Jupiter sehr rau, sodass Leben auf Jupiter aufgrund des Fehlens einer festen Oberfläche, des hohen atmosphärischen Drucks und der hohen Temperatur an der Oberfläche des Planeten nicht möglich ist.

Atmosphäre des Jupiter

Die Atmosphäre von Jupiter ist riesig, ebenso wie Jupiter selbst. Die chemische Zusammensetzung der Jupiteratmosphäre besteht zu 90 % aus Wasserstoff und zu 10 % aus Helium; die Atmosphäre enthält auch einige andere chemische Elemente: Ammoniak, Methan, Schwefelwasserstoff. Und da Jupiter ein Gasriese ohne feste Oberfläche ist, gibt es keine Grenze zwischen seiner Atmosphäre und der Oberfläche selbst.

Aber wenn wir tiefer in das Innere des Planeten vordringen würden, würden wir Veränderungen in der Dichte und Temperatur von Wasserstoff und Helium bemerken. Basierend auf diesen Veränderungen haben Wissenschaftler Teile der Atmosphäre des Planeten wie die Troposphäre, Stratosphäre, Thermosphäre und Exosphäre identifiziert.

Warum Jupiter kein Stern ist

Den Lesern ist vielleicht aufgefallen, dass Jupiter in seiner Zusammensetzung und insbesondere im Vorherrschen von Wasserstoff und Helium der Sonne sehr ähnlich ist. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, warum Jupiter immer noch ein Planet und kein Stern ist. Tatsache ist, dass er einfach nicht genug Masse und Wärme hatte, um mit der Fusion von Wasserstoffatomen zu Helium zu beginnen. Wissenschaftlern zufolge muss Jupiter seine derzeitige Masse um das 80-fache erhöhen, um thermonukleare Reaktionen auszulösen, die auf der Sonne und anderen Sternen stattfinden.

Foto des Planeten Jupiter

Oberfläche des Jupiter

Aufgrund des Fehlens einer festen Oberfläche auf dem Riesenplaneten nahmen Wissenschaftler den tiefsten Punkt seiner Atmosphäre, an dem der Druck 1 bar beträgt, als eine bestimmte konventionelle Oberfläche an. Verschiedene chemische Elemente, aus denen die Atmosphäre des Planeten besteht, tragen zur Bildung der bunten Jupiterwolken bei, die wir im Teleskop beobachten können. Es sind Ammoniakwolken, die für die rot-weiß gestreifte Farbe des Planeten Jupiter verantwortlich sind.

Großer roter Fleck auf Jupiter

Wenn Sie die Oberfläche der Riesenplaneten sorgfältig untersuchen, werden Sie auf jeden Fall den charakteristischen großen roten Fleck bemerken, der dem Astronomen Cassini erstmals im späten 16. Jahrhundert bei der Beobachtung von Jupiter auffiel. Was ist dieser große rote Fleck des Jupiter? Laut Wissenschaftlern handelt es sich um einen großen atmosphärischen Sturm, der so groß ist, dass er seit mehr als 400 Jahren und möglicherweise sogar noch länger auf der Südhalbkugel des Planeten wütet (wenn man bedenkt, dass er lange vor Cassini entstanden sein könnte).

Allerdings haben Astronomen kürzlich festgestellt, dass der Sturm langsam nachlässt, da die Größe des Flecks zu schrumpfen beginnt. Einer Hypothese zufolge wird der Große Rote Fleck bis 2040 eine kreisförmige Form annehmen, aber wie lange dies anhalten wird, ist unbekannt.

Zeitalter des Jupiter

Das genaue Alter des Planeten Jupiter ist derzeit unbekannt. Die Schwierigkeit bei der Bestimmung besteht darin, dass Wissenschaftler noch nicht wissen, wie Jupiter entstanden ist. Einer Hypothese zufolge entstand Jupiter, wie andere Planeten auch, vor etwa 4,6 Milliarden Jahren aus dem Sonnennebel, aber das ist nur eine Hypothese.

Ringe des Jupiter

Ja, Jupiter hat, wie jeder anständige Riesenplanet, Ringe. Natürlich sind sie nicht so groß und auffällig wie die seines Nachbarn. Jupiters Ringe sind dünner und schwächer; höchstwahrscheinlich bestehen sie aus Substanzen, die von den Satelliten des Riesen bei Kollisionen mit umherwandernden Asteroiden ausgestoßen werden.

Monde des Jupiter

Jupiter hat bis zu 67 Satelliten, deutlich mehr als alle anderen Planeten im Sonnensystem. Die Satelliten des Jupiter sind für Wissenschaftler von großem Interesse, da es unter ihnen so große Exemplare gibt, dass ihre Größe einige kleine Planeten (wie „Nicht-Planeten“) übertrifft, die auch über erhebliche Grundwasserreserven verfügen.

Rotation des Jupiter

Ein Jahr auf Jupiter dauert 11,86 Erdenjahre. In dieser Zeitspanne vollführt Jupiter einen Umlauf um die Sonne. Die Geschwindigkeit der Umlaufbahn des Planeten Jupiter beträgt 13 km pro Sekunde. Die Umlaufbahn des Jupiter ist im Vergleich zur Ebene der Ekliptik leicht geneigt (ca. 6,09 Grad).

Wie lange dauert ein Flug zum Jupiter?

Wie lange dauert der Flug von der Erde zum Jupiter? Wenn Erde und Jupiter einander am nächsten sind, sind sie 628 Millionen Kilometer voneinander entfernt. Wie lange werden moderne Raumschiffe brauchen, um diese Distanz zurückzulegen? Das 1979 von der NASA gestartete Forschungsshuttle Voyager 1 brauchte 546 Tage für den Flug zum Jupiter. Für Voyager 2 dauerte ein ähnlicher Flug 688 Tage.

Trotz seiner wirklich gigantischen Größe ist Jupiter auch der schnellste Planet im Sonnensystem, was die Rotation um seine Achse angeht. Für eine Umdrehung um seine Achse benötigen wir also nur 10 unserer Stunden, ein Tag auf Jupiter entspricht also 10 Std.
Wolken auf Jupiter können bis zu 10 km dick sein.
Jupiter verfügt über ein intensives Magnetfeld, das 16-mal stärker ist als das Erdmagnetfeld.
Es ist durchaus möglich, Jupiter mit eigenen Augen zu sehen, und höchstwahrscheinlich haben Sie ihn mehr als einmal gesehen, Sie wussten nur nicht, dass es Jupiter war. Wenn Sie einen großen und hellen Stern am Sternenhimmel sehen, dann ist er es höchstwahrscheinlich.

Planet Jupiter, Video

Und zum Schluss noch eine interessante Dokumentation über Jupiter.