Im Schwe­re­feld des Ju­pi­ters

Seit 4. Ju­li ist die Na­sa-Son­de Ju­no auf ei­ner Um­lauf­bahn um den bei Wei­tem größ­ten Pla­ne­ten un­se­res Son­nen­sys­tems. Was will sie dort?

Die Presse am Sonntag - - Wissen - VON THO­MAS KRAMAR

Als der Göt­ter­va­ter Ju­pi­ter wie­der ein­mal ei­ne Frau be­gehr­te, dies­falls Io, die Toch­ter ei­nes Fluss­gotts, ließ er dunk­len Ne­bel auf­stei­gen, um sie am Fort­lau­fen zu hin­dern. Doch just die­ses Ma­nö­ver lenk­te die Auf­merk­sam­keit sei­ner oh­ne­hin chro­nisch ei­fer­süch­ti­gen Frau Ju­no auf die Sze­ne . . . An­ti­ke Ge­schich­ten wie die­se – er­zählt von Ovid in den „Met­a­mor­pho­sen“– ha­ben die Na­sa da­zu in­spi­riert, die Son­de, die seit 4. Ju­li den Ju­pi­ter um­läuft, Ju­no zu nen­nen: Sie soll hin­ter die Ne­bel bli­cken. Dass es da­bei zu kei­ner di­rek­ten Kon­fron­ta­ti­on mit Io kommt, ist ga­ran­tiert: Die Son­de wird die vier ga­li­lei­schen Mon­de des Ju­pi­ters – Io, Eu­ro­pa, Gany­med, Kal­lis­to – mei­den. Denn die­se zie­hen ih­re Bah­nen durch den Strah­lungs­gür­tel des Pla­ne­ten, in dem so har­te Strah­lung (5000-mal so hart wie im Van-Al­lenGür­tel der Er­de!) herrscht, dass sie die So­lar­zel­len, mit de­nen Ju­no be­trie­ben wird, zer­stö­ren wür­de.

Das weiß man schon seit 1973: Da­mals reis­te die – von Nu­kle­ar­ener­gie ge­trie­be­ne – Pioneer 10 durch den Strah­lungs­gür­tel. Sie war die ers­te Son­de, die den Ju­pi­ter er­reich­te, sie er­wies sich als höchst ro­bust, sen­de­te bis 2003. Da war sie frei­lich schon weit drau­ßen in der Pe­ri­phe­rie des Son­nen­sys­tems, am Ju­pi­ter war sie nur ein­mal vor­bei­ge­flo­gen. Das gilt auch für ih­re Nach­fol­ge­rin­nen Pioneer 11, Voya­ger 1 und 2, Ulys­ses, Cas­si­ni-Huy­gens (auf dem Weg zum Sa­turn) und New Ho­ri­zons (auf der Rei­se zum Plu­to). Meist dient der Ju­pi­ter bzw. die Schwer­kraft, die von ihm aus­geht, als Ka­ta­pult für die Son­den: Man nennt das Swing-by-Ma­nö­ver.

Die ein­zi­ge Son­de, die vor Ju­no in ei­nen Or­bit um Ju­pi­ter ein­trat, war Ga­li­leo, im De­zem­ber 1995. Schon da­vor hat­te die­se Son­de Gro­ßes ge­se­hen, wenn auch nur aus ei­nem Ab­stand von 238 Mil­lio­nen Ki­lo­me­ter: den Ein­schlag von Bruch­stü­cken des Ko­me­ten Shoemaker-Le­vy 9. Ihn hat­te der Ju­pi- ter schon in den Sech­zi­ger­jah­ren in ei­ne Bahn ge­zwun­gen, 1992 über­schritt er die Ro­che-Gren­ze, das ist die Ent­fer­nung ei­nes Sa­tel­li­ten zu sei­nem Zen­tral­ge­stirn, un­ter­halb der die von die­sem in­du­zier­ten Ge­zei­ten­kräf­te so stark wer­den, dass es ihn zer­reißt. Me­tal­li­scher Was­ser­stoff. Was sah Ga­li­leo sonst in den sie­ben Jah­ren, in de­nen er Ju­pi­ter um­run­de­te? Wol­ken, Vul­kan­aus­brü­che auf Io, viel­leicht ei­nen Oze­an auf Eu­ro­pa. Ei­ne Kap­sel, die er 1995 auf den Pla­ne­ten fal­len ließ, re­gis­trier­te in den letz­ten Se­kun­den ei­nen Druck von 22 bar und ei­ne Tem­pe­ra­tur von 152° Cel­si­us. Dann hat es ihn zer­ris­sen. Zer­schellt ist er nicht, schon weil es auf dem Ju­pi­ter nichts gibt, auf dem et­was zer­schel­len kann. Er ist, zu­min­dest groß­teils, gas­för­mig, sei­ne obers­ten Schich­ten be­ste­hen zu 99 Mas­sen­pro­zent aus Was­ser­stoff und He­li­um. Auch wei­ter un­ten do­mi­nie­ren die­se, aber es kom­men schwe­re­re Ele­men­te da­zu. Und der Was­ser­stoff ist bei den im­men­sen Drü­cken, die im In­ne­ren des Ju­pi­ters herr­schen, in ei­nem für ihn ganz un­ge­wöhn­li­chen Zus­tand, in den ihn kein Phy­si­ker auf Er­den bis­her zwei­fels­frei ver­set­zen konn­te: Er wird me­tal­lisch.

Dies spielt ge­wiss ei­ne Rol­le in der Ent­ste­hung des star­ken Ma­gnet­felds des Ju­pi­ters (zehn- bis 20-mal so stark wie das der Er­de), das wie­der­um den er­wähn­ten ag­gres­si­ven Strah­lungs­gür­tel för­dert: Es fängt stän­dig ge­la­de­ne Teil­chen ein, et­wa von den Vul­ka­nen der Io. Wenn die­se Teil­chen durch An­re­gung zu leuch­ten be­gin­nen, ent­steht ei­ne Au­ro­ra, die im Prin­zip dem ir­di­schen Po­lar­licht gleicht. Na­tür­lich viel stär­ker, hel­ler, här­ter, wie al­les auf dem Rie­sen un­se­res Son­nen­sys­tems.

Ju­no wird mit ih­ren sie­ben In­stru­men­ten die Au­ro­ras und das Ma­gnet­feld mes­sen, Am­mo­ni­ak und Was­ser, Plas­ma- und Ra­dio­wel­len. Ziel der Mis­si­on ist es laut Na­sa, Ent­ste­hung und Ent­wick­lung des Ju­pi­ters ver­ste­hen zu ler­nen. Das ist noch in­ter­es­san­ter, seit wir auch an­de­re Pla­ne­ten­sys­te­me ken­nen, al­so seit 1995. In die­sen wur­den zu­nächst na­tur­ge­mäß gro­ße Pla­ne­ten ent­deckt, die er­staun­li­cher­wei­se ih­ren Ster­nen meist viel nä­her sind als der Ju­pi­ter der Son­ne, man spricht von Hot Ju­pi­ters. Bald frag­ten sich die Astro­phy­si­ker: Ist das viel­leicht der Nor­mal­fall? Ist es un­ge­wöhn­lich, dass bei uns der Ju­pi­ter so weit drau­ßen ist?

Ein neue­res Mo­dell be­sagt, dass er in noch grö­ße­rer Ent­fer­nung von der Son­ne ent­stan­den, dann nach in­nen ge­wan­dert sei, bis zum 1,5-fa­chen Er­de-Son­ne-Ab­stand, dann erst auf sei­ne heu­ti­ge Bahn. Bei die­ser Wan­de­rung ha­be er, als gra­vi­ta­ti­ver Staub­sau­ger so­zu­sa­gen, das in­ne­re Son­nen­sys­tem von klei­ne­ren Kör­pern ge­rei­nigt, das er­klä­re, war­um sich dort kei­ne gro­ßen Pla­ne­ten bil­den konn­ten. Ob das stimmt oder nicht, die gro­ße An­zie-

Die Son­de Ga­li­leo sah im Ju­li 1994 den Ein­schlag von Bruch­stü­cken ei­nes Ko­me­ten. Ju­pi­ter be­schützt durch sei­ne Schwer­kraft die Er­de vor Me­teo­ri­ten-Bom­bar­de­ment.

hung des Ju­pi­ters hat das Son­nen­sys­tem ge­prägt – und die Er­de be­schützt: Wenn er nicht so vie­le Me­teo­ri­ten ab­ge­fan­gen hät­te, wä­re das Bom­bar­de­ment der Er­de (noch) stär­ker ge­we­sen und wür­de wo­mög­lich an­dau­ern. So hat die­ser über­gro­ße Bru­der wohl die Ent­wick­lung des Le­bens, wo­mög­lich auch der Zi­vi­li­sa­ti­on ge­för­dert.

Dass auf sei­nen Mon­den selbst pri­mi­ti­ves Le­ben ent­stan­den sein könn­te, ist noch im­mer nicht ganz aus­zu­schlie­ßen. Das ist ein Grund da­für, dass die Mis­si­on der Ju­no bis Fe­bru­ar 2018 be­schränkt ist. Dann soll sie kon­trol­liert auf den Ju­pi­ter stür­zen – um zu ver­hin­dern, dass sie ei­nes Ta­ges auf ei­nen Ju­pi­ter­mond fällt und die­sen mit Bak­te­ri­en kon­ta­mi­niert. Mas­se. Der Ju­pi­ter hat ca. 2 x 1027 kg, das ist 318-mal so viel wie die Er­de, 2,47-mal so vie­le wie al­le an­de­ren Pla­ne­ten zu­sam­men. Mon­de. Man kennt bis heu­te 67, die größ­ten sind die ga­li­lei­schen Mon­de, Io, Eu­ro­pa, Gany­med und Kal­lis­to, sie wur­den 1610 von Ga­li­leo ent­deckt.

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