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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Faszinierende Magnetosphäre des Jupiter |
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| | | Nicht einmal Stanley Kubrick hätte es besser darstellen können: In den ersten Wochen des Jahres 2001 erreichten die Raumsonden Cassini und Galileo den Jupiter. Die dabei von den Instrumenten aufgenommenen Daten zeichnen ein neues, faszinierendes und buntes Bild von der Dynamik der Jupiter-Magnetosphäre. |
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In der aktuellen Ausgabe von "Nature" berichten mehrere Forscherteams in insgesamt vier Publikationen von den neu entdeckten Eigenschaften der Magnetosphäre des Jupiters.
Diese besteht demnach aus schlingenartigen Magnetfeldern, Radioemissionen und einem dichten Strahlungsgürtel, die den Jupiter umgeben und mit dem Planeten selbst sowie mit dem Sonnenwind interagieren.
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Messung nur innerhalb der Magnetosphäre möglich |
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Da Magnetosphären von Planeten nur aus geladenen Teilchen und magnetischen Feldlinien bestehen, kann man sie am besten untersuchen, wenn man sich innerhalb von ihnen befindet.
"Du musst dich direkt innerhalb der Magnetosphäre befinden, um messen zu können, was darin vorgeht", erklärt Linda Spilker, die wissenschaftliche Projektleiterin der Cassini-Mission.
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Cassini kam mit dem Sonnenwind |
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Die Raumsonde Cassini näherte sich dem Jupiter aus der Richtung des Sonnenwindes, jenem ununterbrochenen Strom an geladenen Teilchen, die von der Sonne kommen.
Zum ersten Mal konnte sie dabei Veränderungen des Sonnenwindes aufzeichnen, während die Raumsonde Galileo die "Reaktionen" der Magnetosphäre des Jupiters darauf maß.
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Jupiter |
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größter Planet des Sonnensystems; mit schneller Rotation und daher starker Abplattung an den Polen. Jupiter hat eine dichte Atmosphäre, in der Methan, Ammoniak, Wasserstoff und Helium vorherrschen. Die Temperatur beträgt etwa minus 130 Grad C. Dunkle Wolken, in äquatorparallelen Streifen angeordnet, zeigen feine, rasch veränderliche Einzelheiten. Ferner gibt es Wirbelstürme (größte Ausdehnung bisher 40 000 mal 15 000 km).
Die mittlere Dichte von nur 1,3 g/cm3 zeigt, dass Jupiter nur einen sehr kleinen Gesteins- oder Metallkern haben kann. Der überwiegende Teil besteht aus Atmosphäre und verfestigtem Wasserstoff und Helium. Der Jupiter hat mindestens 28 Monde. Die ersten vier (Io, Europa, Ganymed, Kallisto), von G. Galilei 1610 entdeckt, sind mächtige Körper von Erdmond- bis Merkurgröße. Auf Io wurde aktiver Vulkanismus entdeckt.
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Expansion und Kontraktion |
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| Cassini-Aufnahmen des Jupiter-Magnetfeldes |
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So wie es nach den vorliegenden Ergebnissen scheint, veranlassen solare "Windböen" die Magnetosphäre des Planeten dazu, wie ein gigantischer Ballon zu expandieren und kontrahieren.
Diese Kompressionen der Jupiter-Magnetosphäre führen nach Beobachtungen der Weltraumteleskope Chandra und Hubble dazu, dass die riesige Aurora (Nordlicht) des Planeten heller strahlt.
Jupiters Nordlichter entstehen ähnlich wie auf der Erde: durch elektrisch geladene Teilchen im Magnetfeld des Jupiters, die mit hoher Energie in Richtung der Pole stürzen. Treffen die Teilchen die obere Atmosphäre, so regen sie deren Atome zum Leuchten an.
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Rasende Elektronen |
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| Lichtbögen zwischen Jupiter und seinen Monden |
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Die Raumsonden entdeckten zudem Elektronen, die von den Magnetfeldern angetrieben mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch den Strahlungsgürtel des Jupiters rasen. Laut den Astronomen ist dazu nur ein Planet in der Größe des Jupiters in der Lage.
Die laut den Astronomen faszinierendste Entdeckung waren große Lichtbögen innerhalb der Aurora des Jupiter. Diese kreisenden Lichtausbrüche kamen zustande, als die Jupitermonde Io, Ganymed und Europa gigantische Mengen geladener Partikel ausstießen.
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Die Raumsonden Cassini und Galileo
Cassini ist eine nach dem französischen Astronomen Giovanni Domenico Cassini benannte Raumsonde; sie wurde von NASA und ESA zur Erforschung des Saturn-Systems entwickelt und ist seit Oktober 1997 unterwegs. Cassini besitzt eine Antennenschüssel zur Datenübertragung, einen Raumsondenkörper, Messinstrumente sowie Magnetometerboom und lange stabförmige Radioantennen. Da die Daten über eine riesige Entfernung übertragen werden, führt bei Cassini der Raumsondenkörper keine Rotation durch und die Antennenschüssel orientiert sich dadurch immer zur Erde.
Galileo dient vor allem der Erforschung des Planeten Jupiter. Der Start erfolgte 1989 mit der Raumfähre Atlantis. Am 10. 2. 1990 flog die Sonde zunächst am Planeten Venus vorüber und übermittelte Aufnahmen und Messresultate. Jupiter erreichte die Sonde 1995; 1998 übermittelte sie wichtige Daten zur Erforschung der Jupiterringe. In den Folgejahren lieferte die Sonde umfangreiche Daten und Einsichten u. a. von den Jupitermonden Europa, Io und Callisto. |
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 Mehr zur Cassini-Mission |
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Unbeabsichtigte Synergie |
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Das kosmischen Treffen von Galileo und Cassini beim Jupiter und deren wertvolle Daten sind ein ungewolltes Geschenk für die Astronomen. Denn das eigentliche Ziel von Cassini ist der Saturn und die Nähe zu Jupiter hatte in erster Linie die Absicht, in dessen Umlaufbahn Schwung für die Weiterreise zum Jupiter zu holen.
Galileo sollte nach den ursprünglichen Planungen gar nicht mehr in Betrieb sein. Man nahm an, dass die NASA-Raumsonde schon viel früher "ihren Geist aufgeben würde". Ihr überraschende Langlebigkeit kam den Astronomen nun hilfreich zu gute.
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01.01.2010 |
