📏 Jupiter geschrumpft? Lehrbücher müssen aktualisiert werden

Der Gasriese Jupiter, der König unseres Sonnensystems, wurde gerade etwas kleiner gemessen, als in den Astronomielehrbüchern angegeben.

Dies könnte eine Aktualisierung der Nachschlagewerke erforderlich machen, wie Yohai Kaspi vom Weizmann-Institut in Israel anmerkt. Tatsächlich hat Jupiter seine Form nicht verändert, aber die Instrumente zu seiner Erforschung haben sich erheblich verbessert. Die neuen Berechnungen deuten auf eine Verkürzung von etwa acht Kilometern am Äquator und etwa zwanzig Kilometern an den Polen im Vergleich zu früheren Schätzungen hin.


Diese erhöhte Genauigkeit ist das Ergebnis der Arbeit der Raumsonde Juno, die seit 2016 den Jupiter umkreist. Während ihrer Okkultationen, wenn sie hinter dem Planeten vorbeizieht, sendet die Sonde Funksignale zur Erde. Durch die Analyse, wie die Jupiteratmosphäre diese Wellen ablenkt, können Wissenschaftler die Form und Größe des Riesenplaneten sehr detailliert kartieren. Diese Methode, sogenannte Radio-Okkultationen, ermöglicht die Rekonstruktion von Temperatur- und Dichteprofilen.

Vor Junos Ankunft standen nur sechs Messungen zur Verfügung, die von den Pioneer- und Voyager-Missionen in den 1970er Jahren stammten. Die Sonde hat die Datenpunkte vervielfacht, indem sie weitere 26 Beobachtungen hinzugefügt hat. Ihre besondere Umlaufbahn und ihre nahen Vorbeiflüge an den galileischen Monden ermöglichten ein viel vollständigeres Bild, das zu einer fundierteren Analyse führte.

Die Verarbeitung dieser Informationen wurde durch die Arbeit von Maria Smirnova, ebenfalls am Weizmann-Institut, ermöglicht. Sie entwickelte die Methoden zur Nutzung der Rohdaten von Juno. Die Verfolgung der Ablenkung der Funksignale führte zu verbesserten Karten, die Einblicke in die interne Struktur des Planeten gewährten. Dieser Ansatz hat so unsere Wahrnehmung der wahren Form des Jupiter verändert.

Obwohl die Anpassungen nur in der Größenordnung von wenigen Kilometern liegen, ist ihre Bedeutung beachtlich. Eli Galanti, der die Studie leitete, präzisiert, dass diese leichten Änderungen den internen Modellen des Jupiter helfen, sich besser mit den Schwerkraft- und Atmosphärendaten in Einklang zu bringen. Eine genauere Dimensionierung ermöglicht es tatsächlich, die Schätzungen bezüglich der Dichte und Zusammensetzung der tiefen Schichten zu verfeinern.

Jupiter genauer zu verstehen, hat eine Bedeutung, die über unser Sonnensystem hinausgeht. Dieser Planet dient als Referenzmodell für die Erforschung von Gasriesen, die andere Sterne umkreisen. Eine genauere Modellierung seines Inneren hilft Astronomen somit, die Eigenschaften ferner Exoplaneten zu interpretieren.

Diese Ergebnisse wurden am 2. Februar in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.

Warum ein paar Kilometer wichtig sind

Die leichten Größenanpassungen haben direkte Auswirkungen auf die Modellierung des Jupiterinneren. Der Planet, der hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium besteht, hat eine immer noch diskutierte interne Struktur, mit einem möglicherweise felsigen Kern. Verfeinerte Dimensionen ermöglichen eine bessere Schätzung der Massen- und Dichteverteilung in der Tiefe.

Die Integration dieser neuen Messungen verbessert die Übereinstimmung der Modelle mit den von Juno gesammelten Schwerkraftdaten. Diese Harmonisierung hilft, die Eigenschaften der inneren Schichten wie Druck, Temperatur oder Zusammensetzung zu präzisieren und erlaubt ein besseres Verständnis der Dynamik von Strömungen und des Magnetfelds.

Diese Fortschritte sind besonders nützlich, da Jupiter einen Vergleichspunkt für Gasriesen darstellt, die anderswo in der Galaxie entdeckt wurden. Ein genaueres Verständnis seiner inneren Architektur erleichtert die Interpretation von Beobachtungen ähnlicher Welten, ohne dass Missionen vor Ort erforderlich sind.

Am Ende zählt jeder Kilometer bei der Suche nach maximaler Genauigkeit. Durch die Neujustierung der Größe des Jupiter können Forscher die Stichhaltigkeit von Theorien über die Entstehung und Entwicklung von Gasplaneten überprüfen.