Lehrbücher müssen umgeschrieben werden:
Jupiter kleiner als gedacht

Neue Analysen der Juno-Sonde zeigen: Jupiter ist kleiner als ge­dacht. Die Messungen korrigieren jahrzehntealte Annahmen. Die Auswirkungen auf unser Verständnis des Sonnensystems sind weit­reichend.

Neues Maßband für den Gasriesen

Seit Jahrzehnten galten die Maße des Jupiters als astronomischer Standard, basierend vor allem auf Daten der Sonden Voyager und Pioneer aus den 1970er Jahren. Eine aktuelle Auswertung der NASA-Sonde Juno führt nun aber zu einer deutlichen Korrektur: Der größte Planet unseres Sonnensystems ist kompakter als bisher angenommen.

Für astrophysikalische Modelle ist die präzise Vermessung essenziell. Die bisherigen Annahmen zu Größe und Form des Jupiters stützten sich auf wenige Funk-Okkultationsmessungen, die fast fünfzig Jahre alt sind. Sie berücksichtigten die starken Winde in der Atmosphäre nicht, die die Form des Planeten mitbestimmen.


Die neuen Ergebnisse zeigen, dass der Radius am Äquator um vier Kilometer und an den Polen um rund zwölf Kilometer geringer ist als bisher berechnet. Damit lassen sich Abweichungen zwischen theoretischen Modellen und Messwerten verringern.

Wie ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Weizmann Institute of Science im Fachjournal Nature Astronomy berichtet, lieferte Juno die entscheidenden Daten. Die Forschenden nutzten eine Passage, bei der die Sonde von der Erde aus gesehen hinter dem Jupiter verschwand. Professor Yohai Kaspi vom Weizmann-Institut spricht davon, dass Lehrbücher angepasst werden müssen.

Diese Forschung hilft uns zu verstehen, wie Planeten entstehen und sich entwickeln. Jupiter war wahrscheinlich der erste Planet, der sich im Sonnensystem gebildet hat, und indem wir untersuchen, was in seinem Inneren vor sich geht, kommen wir dem Verständnis näher, wie das Sonnensystem und Planeten wie der unsere entstanden sind.

Präzisionsdaten dank Radiowellen

Die neuen Zahlen basieren auf einer Radio-Okkultationsmessung: Juno sendete dabei Funksignale durch die Atmosphäre des Planeten zur Erde. Beim Durchqueren der Gasschichten werden die Signale gebrochen und verzögert, woraus sich Rückschlüsse auf Dichte, Temperatur und Druck ziehen lassen.

Neue Größeneinordnung

Die neuen Radien wurden auf dem 1-Bar-Druckniveau festgelegt: 66.842 Kilometer an den Polen und 71.488 Kilometer am Äquator. Da Jupiter als Gasriese keine feste Oberfläche besitzt, dient dieser Druckwert, der etwa dem Luftdruck auf Meereshöhe der Erde entspricht, als Referenzniveau für Höhenangaben.

Die Auswertung von 26 neuen Juno-Messungen verringerte die Unsicherheit der Daten deutlich. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Winde oberhalb der sichtbaren Wolkendecke weitgehend barotrop sind, sich Druck und Dichte in der Vertikalen also parallel verhalten und die Winde tief ins Innere reichen. Das liefert einen genaueren Rahmen für die Interpretation der atmosphärischen Dynamik.

Dynamik der Atmosphäre und Form

Die physikalische Bedeutung der nun festgestellten "Schrumpfung" ist groß. Ein geringerer Radius bei gleicher Masse weist auf eine dichtere, stärker mit schweren Elementen angereicherte Atmosphäre hin. Das stützt aktuelle Modelle zur Entstehung von Gasriesen und könnte erklären helfen, warum Jupiter der erste Planet war, der sich im Sonnensystem bildete. Die Daten legen nahe, dass Kern und innere Hülle kompakter sind, was Rückschlüsse auf die Verteilung von Gestein und Eis in der Frühphase des Sonnensystems erlaubt.

Die Studie zeigt zudem, wie stark dynamische Prozesse die Form des Planeten beeinflussen. Jupiter ist aufgrund seiner schnellen Rotation - ein Tag dauert weniger als zehn Stunden - ohnehin deutlich abgeplattet. Die inzwischen gemessenen Abweichungen machen deutlich, dass die zonalen Winde diese Abplattung zusätzlich verändern. Für künftige Missionen zu den äußeren Planeten bedeutet dies, dass Windsysteme nicht nur als Wetterphänomen, sondern als struktureller Faktor in die Vermessung einbezogen werden müssen.

Was haltet ihr von diesen neuen Erkenntnissen zur Jupiter-Vermessung? Glaubt ihr, dass noch weitere Überraschungen im Datenarchiv der Juno-Mission schlummern? Wir freuen uns auf eure Meinung in den Kommentaren.


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