Neue Daten der Juno-Mission der NASA haben unser Verständnis von Jupiters Größe und Form verfeinert und zeigen, dass der Planet deutlich kleiner und stärker „gequetscht“ ist, als frühere Schätzungen vermuten ließen. Die in Nature Astronomy veröffentlichten Ergebnisse zeigen eine deutliche Verbesserung der Messgenauigkeit dank hochpräziser Radiookkultationstechniken und der Einbeziehung bisher unerklärter zonaler Windeffekte.
Jupiters Dimensionen verfeinern
Die Abmessungen des Jupiter basierten jahrzehntelang auf Daten der Pioneer- und Voyager-Missionen der 1970er Jahre. Diese früheren Messungen waren zwar grundlegend, ihnen fehlte jedoch die Präzision, die heute mit modernen Instrumenten erreichbar ist. Die Raumsonde Juno, die seit 2016 Jupiter umkreist, hat es Wissenschaftlern ermöglicht, das Innere des Planeten mithilfe von Funksignalen zu untersuchen und so ein klareres Bild seiner wahren Form zu liefern.
Die neueste Analyse zeigt, dass Jupiters Polarradius etwa 66.842 Kilometer beträgt, während sein Äquatorradius 71.488 Kilometer erreicht. Der mittlere Radius beträgt 69.886 Kilometer. Diese Messungen sind an den Polen 12 Kilometer kleiner, am Äquator 4 Kilometer schmaler und insgesamt 8 Kilometer kleiner im Vergleich zu früheren Schätzungen. Diese Korrektur ist nicht nur eine Verfeinerung der Zahlen; Dies deutet darauf hin, dass unser Verständnis der Struktur von Gasriesen unvollständig ist.
Die Rolle von Rotation und Wind
Jupiters Form ist ein abgeflachter Sphäroid, der an den Polen abgeflacht ist und sich am Äquator aufgrund seiner schnellen Rotation ausbeult (ein Tag auf Jupiter dauert knapp 10 Stunden). Die durch diese Drehung erzeugten Zentrifugalkräfte wirken der Schwerkraft entgegen und verursachen die äquatoriale Ausbuchtung. Allerdings ist die innere Dichte des Jupiters nicht einheitlich. Die Dichte steigt dramatisch von weniger als 1 kg/m³ in den Wolkendecken auf Tausende kg/m³ tief im Inneren, was zu Breitengradschwankungen im Schwerefeld führt.
Zusätzlich zu dieser Komplexität beeinflussen auch die starken Zonenwinde Jupiters die Form des Planeten. Diese Winde verändern die Zentrifugalkräfte und verursachen weitere Schwankungen bis zu 10 Kilometern, insbesondere in Äquatornähe. Frühere Modelle berücksichtigten diese atmosphärischen Effekte nicht vollständig, was zu weniger genauen Schätzungen führte.
Wie die Messungen durchgeführt wurden
Die Juno-Mission nutzte die Radiookkultation, eine Methode, um durch die dichten Wolken des Jupiter zu „sehen“, indem sie Radiosignale zurück zur Erde sendet. Während diese Signale die Ionosphäre passieren, werden sie aufgrund atmosphärischer Gase gebogen und verzögert. Durch die genaue Messung der durch diese Biegung verursachten Frequenzverschiebungen können Wissenschaftler Temperatur, Druck und Elektronendichte in verschiedenen Tiefen bestimmen. Diese Technik ermöglicht eine detaillierte interne Strukturanalyse, bei der eine direkte Beobachtung nicht möglich ist.
Warum das wichtig ist
Das verbesserte Verständnis der Dimensionen des Jupiter hat Auswirkungen auf die Planetenwissenschaft. Genaue Messungen sind entscheidend für die Modellierung der inneren Struktur, des Magnetfelds und der atmosphärischen Dynamik von Jupiter. Diese Faktoren beeinflussen das gesamte Jupitersystem, einschließlich seiner Monde und Strahlungsgürtel. Bessere Formdaten verbessern auch unser Verständnis darüber, wie Gasriesen entstehen und sich entwickeln.
Diese Ergebnisse unterstreichen den Wert der fortlaufenden Planetenerkundung. Während frühere Missionen den Grundstein legten, fordert und verfeinert die Präzision moderner Instrumente wie Juno weiterhin unser Wissen über das Sonnensystem.
Die verbesserten Daten werden als Grundlage für zukünftige Jupiter-Beobachtungen dienen und könnten Einblicke in das Verhalten anderer Gasriesen sowohl innerhalb unseres Sonnensystems als auch darüber hinaus liefern.
