Sollte es einmal wirklich einen nennenswerten Weltraumtourismus geben, haben Geografinnen und Geografen ein Problem. Denn auf Gasplaneten wie dem Jupiter gibt es keine Geografie. Dort hat es nur Meteorologie; dort ist nichts als Atmosphäre – davon aber jede Menge! Und man braucht sich auch nicht darum kümmern eine Sightseeingtour zu buchen, denn die kriegt man ganz von selbst, wenn man dort eintrifft. Da Jupiter keine feste Oberfläche hat auf die man sich stellen kann, sinkt man ganz automatisch immer tiefer in sein Inneres und kriegt unterwegs alles zu sehen, was es da an Atmosphäre zu sehen gibt. Beziehungsweise nicht, weil man ziemlich schnell erfriert, erstickt und erdrückt wird. Aber wenn man das mal ignoriert, dann ist so ein Fall durch Jupiters Atmosphäre sicherlich ein grandioses Erlebnis.

Wie das aussehen könnte, kann man in diesem Video nachvollziehen:

Ok – da steckt sicherlich jede Menge künstlerische Freiheit drin. Denn wie es wirklich im tiefen Inneren des Jupiters aussieht, wissen wir nicht. Wir wissen nicht, ob da irgendwo unter den tausenden Kilometern an Wolken wirklich ein fester Boden bzw. ein fester Kern ist. Oder ob sich Gestein und Metall durch den enormen Druck und die große Hitze quasi aufgelöst und in der Atmosphäre verteilt haben.

Kein Gemälde sondern ein Bild von Jupiter, aufgenommen von JUNO aus einer Entfernung von 7000 Kilometern (Bild: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran)

Aber genau dafür gibt es ja die Forschung! Das ist einer der Gründe, warum sich momentan die Raumsonde Juno beim Jupiter rumtreibt. Sie soll herausfinden, wie es im Inneren des Gasriesen aussieht. Nicht in dem sie hineinfliegt – leider haben wir noch keine Raumsonden, die so etwas überleben könnten. Aber auch von außen kann man jede Menge herausfinden. Aus Messungen des Magnetfelds und kleinen Änderungen in der Anziehungskraft des Planeten kann man Rückschlüsse auf die Massenverteilung im Inneren ziehen und die bisherigen Ergebnisse sind schon ziemlich interessant.

In einem Interview sagte Scott Bolton, einer der wissenschaftlichen Leiter der Mission beispielsweise

“Wir sehen nichts, was nach einem Kern aussieht. Es mag sein, dass es da einen Kern aus schweren Elementen gibt, aber es ist vielleicht nicht alles in der Mitte konzentriert. […] Vielleicht ist er viel größer? Vielleicht halb so groß wie Jupiter?”

Tja – vielleicht ist da ein Kern oder vielleicht auch nicht. Auf jeden Fall – und um noch einmal Bolton zu zitieren – sieht Jupiter “anders aus als irgendjemand vorher gedacht hätte” und das ist doch vielversprechend! Juno wird auf jeden Fall noch ein paar Jahre bei Jupiter verbringen bevor die Sonde sich dann 2021 tatsächlich in die Gasschichten des Riesenplaneten stürzt um noch ein paar letzte Daten zu sammeln, bevor es mit ihr zu Ende geht…

via SciViews

Kommentare (16)

  1. #1 christ
    12. Dezember 2018

    Wenn die Atmosphäre des Jupiter kalt ist, dann könnte man doch mit einem “langsamen” Tangentialschuß in diese Atmosphäre eintauchen und dann wieder auftauchen.
    Wie dicht ist übrigens die Jupiteratmosphäre an seiner Oberfläche. Könnte ein Gasballon auf seiner Oberfläche schwimmen? oder eine ganze Weltraumstation in Kugelform.?

  2. #2 user unknown
    https://demystifikation.wordpress.com/2013/11/20/uberkommene-afrikabilder-korrigieren/
    12. Dezember 2018

    Geographen sind doch, zumindest dem Namen nach, eh nur für die Erde zuständig, wenn mich mein Latein nicht täuscht (und sei es, dass es Griechisch ist).

  3. #3 Florian Freistetter
    12. Dezember 2018

    @user unknown: Na ja – Geologen erforschen ja auch den Mars, die Venus etc. Und Astrologen sind auch keine Wissenschaftler, auch wenn man das aus dem Wort ableiten kann. Der Wortursprung und die aktuelle Bedeutung müssen nicht zwingend identisch sein.

  4. #4 Florian Freistetter
    12. Dezember 2018

    @user unknown: Na ja – Geologen erforschen ja auch den Mars, die Venus etc. Und Astrologen sind auch keine Wissenschaftler, auch wenn man das aus dem Wort ableiten kann. Der Wortursprung und die aktuelle Bedeutung müssen nicht zwingend identisch sein.

  5. #5 T
    12. Dezember 2018

    Auf dem Foto sieht es so aus, als ob die Strukturen in der Mitte Schatten werfen würden. Ist die Atmosphäre tatsächlich in dieser Art geschichtet? Können wir uns das so vorstellen wie auf der Erde, dass höhere schmale Wolkenströme über eine niedrigere ausgedehnte Schicht hinwegziehen? (über die innere Schichtung bin ich mir klar) Bisher ging ich aufgrund wenig detaillierter Bilder ganz naiv davon aus, dass die Oberfläche wegen der relativ starken Gravitation plan ist und sich dort verschiedene Gase verwirbeln.

  6. #6 tohuwabohu
    13. Dezember 2018

    @ christ #1
    Wie soll denn der Auftriebskörper aufgebaut sein?
    Die Jupiter-Atmosphäre besteht zu ca. 90% aus Wasserstoff – etwas leichteres ist wohl nicht zu finden (man kann den Ballon ja nicht mit einem Vakuum “füllen” 😯 ), somit wäre nur eine Art “Heißluftballon” möglich, in dem der Wasserstoff im Inneren erhitzt wird – was eine schwere Energiequelle erfordern würde. Der mittlere Abstand zur Sonne beträgt ca. 5,2 AE, d.h. die Sonne liefert hier nur 1/27’tel der Energiemenge, die die Erde erreicht. Da habe ich Zweifel, dass dies ausreicht um den Wasserstoff im Ballon ausreichend zu erhitzen, zumal die Ballonhülle auch keine gute Wärmedämmung bieten kann.

  7. #7 christ
    13. Dezember 2018

    tohuwabohu
    sehr gut, das wollte ich doch wissen. Nur Wasserstoff. aber woher kommt dann die Färbung der Gashülle?
    Und wir müssen ja nicht ganz oben schwimmen. Wasserstoff hat eine Dichte von 0,09 der Jupiter eine Dichte von 1,33. Da müsste sich dazwischen doch ein Örtchen finden, wo unsere Sonde schwimmen kann.

  8. #8 Norbert
    13. Dezember 2018

    Wasserstoff hat eine Dichte von 0,09 der Jupiter eine Dichte von 1,33.

    Dichte hängt von von Druck und Temperatur ab, und auf dem Jupiter herrschen da andere Verhältnisse als auf der Erde. Sicher wird es irgendwo in der Athmosphäre des Jupiters Ecken geben, an denen die Dichte von Wasserstoff 0,09 kg/m^3 ist. Und Ecken mit 0,09 Skrupel/Ösel. Und solche mit noch ganz anderen Werten.

  9. #9 tohuwabohu
    13. Dezember 2018

    @ christ #7
    Einfach mal das Video ansehen (es ist auf Deutsch untertitelt – da die Untertitel wohl per Computerübersetzung generiert wurden mit sehr lustige Formulierungen). 90% Wasserstoff in der Jupiteratmosphäre lässt noch genug übrig für ein paar bunte Verbindungen, die die schönen farbigen Wolken ergeben.
    Der Druck steigt, je tiefer man in die Atmosphäre eindringt – die Zusammensetzung ändert sich dagegen kaum – d.h. alles, womit man den Auftriebskörper füllen könnte, ist schwerer (bzw. kaum leichter) als die umgebende Atmosphäre. Ballonhülle und Instrumente sind dagegen im Verhältnis sehr schwer; die ziehen die ganze Sonde nach unten, wo sie dann vom umgebenden Druck zerquetscht wird.
    Die Bedingungen auf dem Jupiter sind ganz anders als auf der Erdoberfläche. Temperatur und Druck nehmen schwer vorstellbare Ausmaße an, das hält kein Material aus. Der innere Zusammenhang fester Materialien wird aufgelöst, tief im Inneren wird Wasserstoff sogar metallisch. Die Materie verhält sich unter diesen Bedingungen ganz anders (man kann das nur berechnen, da wir im Labor diese Bedingungen nicht herbeiführen können und man auch kein Messgerät in den Jupiter werfen kann, da es schon längst zusammengedrückt ist, bevor es diese Regionen erreicht).
    Ich bin mir sehr sicher, dass man keinen Ballon bauen kann, der in dieser Atmosphäre schwebt.

  10. #10 Alderamin
    13. Dezember 2018

    @T

    Auf dem Foto sieht es so aus, als ob die Str‌ukturen in der Mitte Scha‌tten werfen würden. Ist die Atmos‌phäre tatsächlich in dieser Art gesc‌hichtet?

    Ja. Eine W‌eile war der So‌uth Tem‌perate Be‌lt mal versch‌wunden (siehe Bild, links), aber nicht, weil er sich aufg‌elöst oder entf‌ärbt hätte, sondern weil eine weiße Wolke‌nschicht aus Amm‌onikaeis (?) über ihn gezogen war. Kommt alle paar Jahrz‌ehnte mal vor.

    Das ist auch einer der Grü‌nde für die verschiedenen Fa‌rben der Wolk‌en, bestimmte Verbind‌ungen bilden bei bestimmten Temper‌aturen Wo‌lken, und die Tempe‌ratur nimmt nach innen hin zu.

  11. #11 Alderamin
    13. Dezember 2018

    @tohuwabohu

    Ich bin mir sehr sicher, dass man keinen Ballon bauen kann, der in dieser Atmosphäre schwebt.

    Dann weißt Du mehr als das JPL

    Stichwort “Heißluftballon”. Geht immer.

  12. #12 T
    13. Dezember 2018

    @ Alderamin
    Danke!

  13. #13 tohuwabohu
    13. Dezember 2018

    @ Alderamin #11
    christ fragte in #1 nach einem Gasballon.

    Zu einem “Heißluftballon” hatte ich bereits in #6 fabuliert, sehe aber die Hauptschwierigkeit darin, die für das Aufheizen notwendige Energie zu beschaffen (ca. 50W/m² von der Sonne abzüglich Energieverluste ist nicht gerade viel).

  14. #14 Alderamin
    13. Dezember 2018

    @tohuwabohu

    christ fragte in #1 nach einem Gasballon.

    Ach so. Geht aber auch. Aus meinem Link:

    The total delivered mass would be about ten times lighter than for comparable pure hydrogen balloon systems at Jupiter.

    Muss halt reiner Wasserstoff rein, das ist leichter, als das Wasserstoff-Helium-Gemisch der Jupiteratmosphäre.

    sehe aber die Hauptschwierigkeit darin, die für das Aufheizen notwendige Energie zu beschaffen (ca. 50W/m² von der Sonne abzüglich Energieverluste ist nicht gerade viel)

    Solar Infrared Mongolfiere Aerobots (SIRMAs) use a combination to lower planetary infrared heating during the night and solar heating during the day […] The balloon wpuld float at about 0.1 bar during the day and descends to about 0.2 bar at night, using isentropic compression heating to help slow the nightly descent rate.

    Sonnenheizung reicht also offenbar schon; nachts sinkt der Ballon in wärmere, tiefere Zonen und erwärmt sich durch die Kompression (dann muss er gut isoliert und hinreichend groß sein). Die Nächte auf Jupiter sind übrigens kurz, knappe 5 h. Das hilft sicherlich.

  15. #15 christ
    14. Dezember 2018

    Alderamin, tohuwabohu
    Mit Gasballon meinte ich ursprünglich mit Wasserstoffgas gefüllt, das nur erhitzt werden muss. Das könnte mit einem Uranpellet geschehen. Wenn sich ein Gleichgewicht aus Auftriebskraft und Anziehungskraft eingestellt hat, dann schwebt die Sonde. Mit mechanischen Ventilen, die den Druck in der Sonde regelt, stabilisiert sie sich automatisch. Diese Sonden sollten relativ klein bleiben und ihre Funksignale an die Muttersonde senden, die in günstigem Abstand den Jupiter umkreist. Erst von dort gelangen die Daten zur Erde.
    Den notwendigen Wasserstoff holen sich die Sonden aus der Jupiterathmosphäre selbst mit einem Staubsauger. (Wird dann von Rowenta oder Dirty Devil gsponsert) Man muss immer ökonomisch denken.

  16. #16 Stephan
    Spremberg
    17. Dezember 2018

    @FF
    Eine Frage, ich weiß off topic, hab aber keine Ahnung, wo ich sie loswerden kann:
    “Die russische Raumfahrt will bei Starts zur Internationalen Raumstation ISS dauerhaft auf die kurze Flugbahn mit nur zwei Erdumkreisungen übergehen.

    “Flugzeit drei Stunden”, schrieb Dmitri Rogosin, Leiter der Raumfahrtbehörde Roskosmos, auf Twitter. Als nächstes solle ein Progress-Raumfrachter im März die Ultrakurzstrecke vom Weltraumbahnhof Baikonur zur ISS nutzen.

    “In anderthalb Jahren werden wir Kosmonauten und Weltraumtouristen schneller auf die ISS bringen als ein Flug von Moskau nach Brüssel dauert”, schrieb Rogosin am Sonntag.

    An den kürzeren Flügen arbeitet Roskosmos seit längerem. Zum ersten Mal dockte ein Progress-Frachter in diesem Juli nach nur zwei Erdumrundungen an der Raumstation an.

    Ansonsten sind mittlerweile vier Erdumkreisungen in sechs Stunden üblich. Davor haben die Flüge zum Außenposten der Menschheit im All zwei Tage mit 34 Umrundungen der Erde gedauert. (dpa/thp)”

    Kannst Du das bitte mal erläutern?
    Warum geht nun etwas, was bisher nicht ging?