David trifft Goliath
Washington · Am 4. Juli schwenkt die Nasa-Raumsonde Juno in eine Jupiter-Umlaufbahn ein. Der Gasriese hat beinahe den zwölffachen Durchmesser der Erde. Kein anderer Planet im Sonnensystem ist größer und hat mehr Trabanten. Nach aktueller Zählung hat der Jupiter 67 Monde.
In wenigen Tagen wird Jupiter einen neuen Mond bekommen. Die 3,6 Tonnen schwere US-Raumsonde Juno wird dann in eine Umlaufbahn um den Riesenplaneten einschwenken, so Scott Bolton, Chefwissenschaftler des Juno-Projekts vom Southwest-Forschungsinstitut in San Antonio (Texas). Ziel dieser Raumsonde ist es, das Innere des Riesenplaneten zu erkunden. Dafür wird sich Juno bis etwa 5000 Kilometer der Wolkenobergrenze des Jupiters nähern.
Jupiter ist eine Welt, die vermutlich keine feste Oberfläche besitzt. Drei Viertel seiner Masse entfallen auf Wasserstoff , das letzte Viertel vor allem auf Helium und Spurenelemente. Von außen sichtbar sind den ganzen Planeten umspannende Wolkenbänder mit Wirbeln, die größer als die Erde sein können. Die Stürme lassen irdische Unwetter wie ein Frühlingslüftchen erscheinen und auch die Gewitter sind um ein Vielfaches heftiger als in den irdischen Tropen. In den Polargebieten gibt es die hellsten Polarlichter im ganzen Sonnensystem. Die Planetenforscher gehen davon aus, dass Jupiters gasförmige Atmosphäre mit zunehmender Tiefe in eine flüssige Sphäre übergeht und dass er im Zentrum vielleicht einen festen Kern besitzt.
Jupiter wird durch einen unbekannten Prozess in seinem Inneren erwärmt. Er strahlt mehr Energie ins All ab, als er von der Sonne empfängt. Als Quelle kommt der Zerfall radioaktiver Substanzen oder ein Schrumpfprozess des Planeten unter seiner eigenen Masse in Frage. Die innersten Regionen des Planeten könnten aus metallischem Wasserstoff bestehen. Das ist eine exotische, flüssige Variante des Wasserstoffs, die nur unter extremem Druck vorkommt und elektrisch leitfähig ist. Sie könnte die Quelle des starken Magnetfeldes des Riesenplaneten sein. "Es reicht mehrere hundert Millionen Kilometer ins All und ist größer als die Magnetfelder aller anderen Planeten ", so Bolton.
Wissenschaftler konnten metallischen Wasserstoff auf der Erde bislang nur für sehr kurze Zeiträume herstellen. Ein Team um Ulf Zastrau von der Universität Jena nutzte dafür jüngst einen Röntgenlaser des Deutschen Elektronen-Synchrotrons in Hamburg. Die Daten ergänzten frühere Erkenntnisse von Computersimulationen. Die Juno-Raumsonde soll nun prüfen, ob diese Ergebnisse mit den Messwerten am Planeten übereinstimmen. Dazu soll die Sonde die Atmosphäre sowie das Gravitations-, das Magnet- und das Strahlungsfeld des Riesen präzise vermessen.
Die gut eine Milliarde US-Dollar (880 Millionen Euro) teure Juno-Sonde hat neben acht Messinstrumenten eine Kamera an Bord, die Aufnahmen der Wolkenzirkulation und der Aurora in den Polarregion liefern soll. Von der Erde aus sind diese Gebiete Jupiters nur schlecht zu beobachten.
Die Mission der Juno-Sonde dauert bis Oktober 2017. Dann wird sie gezielt in die Atmosphäre gesteuert und soll dort verglühen. So soll verhindert werden, dass die Raumsonde unkontrolliert auf einem der Jupitermonde zerschellt. Zumindest bei den Monden Europa und Ganymed werden Ozeane unter den vereisten Oberflächen vermutet, in denen Leben entstanden sein könnte. Auch wenn das Risiko minimal ist, soll damit eine Kontamination mit irdischen Bakterien durch die Juno-Sonde ausgeschlossen werden.
missionjuno.swri.edu
Zum Thema:
Hintergrund Der Riesenplanet Jupiter besteht großteils aus Wasserstoff . Damit ähnelt er eher der Sonne als einem Planeten wie der Erde oder dem Mars. Unter einer etwa tausend Kilometer dicken Wolkenhülle und bei einem Druck von über drei Millionen bar geht der Wasserstoff in einen flüssig-metallischen Zustand über. Der über 20 000 Grad Celsius heiße Kern des Planeten besteht wahrscheinlich aus schweren radioaktiven Elementen. Die Raumsonde Juno soll die Ergebnisse von Computersimulationen und Experimenten in irdischen Laboratorien überprüfen.
