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Jupiter,

 

1) Astronomie: astronomisches Zeichen, der größte und massereichste Planet des Sonnensystems. Sein Durchmesser beträgt mehr als das Elffache des Erddurchmessers, seine Masse entspricht mit etwa 318 Erdmassen rund zwei Dritteln der Gesamtmasse aller Planeten. Aufgrund dieser gewaltigen Masse übt Jupiter starke Kräfte auf andere Körper des Sonnensystems aus, deren Auswirkungen sich z. B. in der Bildung der Kirkwood-Lücken bei der räumlichen Verteilung der Planetoiden und in Bahnstörungen von Kometen zeigen. Jupiter ist der Hauptvertreter der so genannten Riesenplaneten (oder jupiterartigen Planeten). Seine mittlere Dichte beträgt nur etwa 24 % der Dichte der Erde, er besteht im Wesentlichen aus leichten Elementen, v. a. aus Wasserstoff und Helium. Jupiter gehört mit einer scheinbaren Helligkeit in Oppositionsstellung von -2^m_,5 zu den hellsten Objekten am Himmel und stellt mit seinen 39 identifizierten Satelliten (Monden) gleichsam ein kleines Sonnensystem dar. Er ist jedes Jahr für mehrere Monate der beherrschende Himmelskörper am Nachthimmel und wegen guter Sicht- und Beobachtungsbedingungen ein bevorzugtes Beobachtungsobjekt der Amateurastronomen. Bereits mit kleinen Fernrohren sind Einzelheiten wie die Abplattung des Jupiters, seine dunklen Bänder und hellen Zonen sowie der Große Rote Fleck zu erkennen. Die Untersuchungen mithilfe von Raumsonden brachten wesentliche neue Erkenntnisse sowie detailreiche Bilder des Planeten und einiger seiner Satelliten.

 

Jupiter umläuft mit einer mittleren Geschwindigkeit von 13,07 km/s in 11,86 Jahren (siderische Umlaufzeit) rechtläufig die Sonne. Er beschreibt eine Ellipsenbahn mit einer großen Halbachse von 778,4 Mio. km und einer Exzentrizität von 0,0484. Je nach der Stellung des Jupiters und der Erde auf ihren Bahnen variiert der gegenseitige Abstand zwischen 588 und 967 Mio. km und der scheinbare Durchmesser des Jupiters zwischen etwa 50'' und 30''.

 

Der optischen Beobachtung zugänglich ist nur die Atmosphäre des Jupiters. Ihre effektive Temperatur beträgt rd. 125 K. Alle auf der Jupiterscheibe erkennbaren Einzelheiten sind Wolkenstrukturen; auf sie geht die hohe mittlere Albedo von 0,70 zurück. Von den drei Hauptwolkenschichten besteht die obere hauptsächlich aus Ammoniakkristallen (NH₃), die mittlere aus Ammoniumhydrogensulfidkristallen (NH₄SH) und die untere aus Wasserkristallen und -tröpfchen. In den sichtbaren Atmosphärenschichten beläuft sich der Masseanteil des Wasserstoffs auf etwa 90 %, der des Heliums auf fast 10 %, während Methan, Ammoniak, Wasserdampf, Schwefelwasserstoff, Phosphin, Ethan u. a. Stoffe nur gering vertreten sind. Die auffälligsten Atmosphärenerscheinungen sind parallel zum Äquator liegende, abwechselnd dunkle und helle Streifen, die zarte Rot-, Orange-, Braun- beziehungsweise Gelbtöne aufweisen. Innerhalb dieses Grundmusters wechseln die Erscheinungen (wie Formen, Farben, Begrenzungen) zum Teil innerhalb von Stunden und Tagen, doch existieren auch sehr langlebige, zu denen der Große Rote Fleck zählt, der den Charakter einer Antizyklone mit einer Rotationsperiode von etwa 6 Tagen hat. Die starke Strukturierung der Wolkenschichten lässt auf ein kompliziertes Wind- und Strömungssystem in der Jupiteratmosphäre schließen, das wahrscheinlich eine Folge der schnellen Rotation und eines von innen nach außen fließenden Energiestroms ist. Auch die von Voyager 1 und 2 übermittelten Aufnahmen zeigten starke Aktivitäten in der Jupiteratmosphäre: orkanartige Stürme und Wirbel mit Windgeschwindigkeiten bis zu 500 km/h, Gewitter sowie starke Nordlichterscheinungen. Weitere Hinweise auf die Struktur und Atmosphärenzusammensetzung erhofft man sich aus den beim Eindringen des Kometen Shoemaker-Levy 9 in die Jupiteratmosphäre beobachteten Erscheinungen. - Jupiter führt eine differenzielle Rotation aus. Die Rotationsperiode ist in einer Region von etwa 10º beiderseits des Äquators am kürzesten (System I) und in höheren Breiten etwa um 5 Minuten länger (System II); Letztere stimmt nahezu mit der des Jupiterinneren (System III) überein.

 

Nach den Modellvorstellungen über die Struktur des Jupiterinneren sind Wasserstoff und Helium die Hauptbestandteile der Jupitermaterie, in einem Mischungsverhältnis, das etwa der mittleren kosmischen Elementhäufigkeit entspricht; sie umgeben einen Gesteinskern von rd. 15 bis 20 Erdmassen. In einer inneren Schale um den Kern liegt der Wasserstoff infolge des hohen Drucks in einer metallischen (flüssigen) Konfiguration vor; in dieser ist er ionisiert und besitzt eine hohe elektrische Leitfähigkeit. In einer äußeren Schale, ab einem Druckniveau von etwa 2 · 10¹¹ Pa, ist er molekular und flüssig. Eine klare feste (oder flüssige) Grenzschicht (Phasengrenze) zwischen dem flüssigen und gasförmigen Materiezustand ist nicht bekannt, die Radienangaben beziehen sich auf ein willkürlich festgelegtes Höhenniveau, für das man im Allgemeinen das Temperaturminimum in der Atmosphäre (etwa in Höhe der obersten Wolkenschicht) wählt. Die Temperatur im Zentrum des Planeten dürfte etwas über 20 000 K liegen. Jupiter gibt etwa 1,9-mal so viel Energie ab, wie er von der Sonne empfängt, wobei die Energie wahrscheinlich im Wesentlichen aus dem seit seiner Entstehung vorhandenen Wärmevorrat stammt.

 

Die schnelle Rotation und die hohe Leitfähigkeit der Materie sorgen für einen wirkungsvollen Dynamomechanismus, der das beobachtete starke, näherungsweise dipolartige Magnetfeld bewirkt. Die Grenze der Magnetosphäre des Jupiters liegt auf der sonnenzugewandten Seite etwa 50 bis 100 Jupiterradien von ihm entfernt, auf der abgewandten Seite ist ein Magnetfeldschweif noch jenseits der Saturnbahn nachweisbar. Vom Magnetfeld eingefangene geladene Teilchen (Protonen, Elektronen und von den Jupitersatelliten, v. a. von Io, stammende Metallionen) führen im Inneren der Magnetosphäre zu gürtelartigen Gebieten (Strahlungsgürtel) erhöhter Teilchenzahldichten. Von diesen geht eine intensive Radiofrequenzstrahlung aus, die mit der Rotationsperiode des Jupiterinneren (System III) variiert, da die Teilchen von dem dort fest verankerten Magnetfeld mitgeführt werden.

 

Von den schon länger bekannten 16 Jupitersatelliten (»Monden«) mit genau bestimmten Bahndaten wurden vier bereits 1610 von G. Galilei und unabhängig von ihm von S. Marius entdeckt. Diese so genannten galileischen Monde erhielten auf einen Vorschlag von Marius hin (nach einem Gespräch mit J. Kepler) die Namen Io, Europa, Ganymed und Callisto. Nach ihrer Größe und ihren Abständen vom Jupiter lassen sich die Satelliten in vier Gruppen einteilen: 1) Die innere besteht aus vier unregelmäßig geformten Zwergsatelliten, die sich nahezu auf Kreisbahnen in der Äquatorebene des Jupiters bewegen. 2) Die zweite Gruppe bilden die vier galileischen Monde, die den Jupiter ebenfalls nahe dessen Äquatorebene umlaufen. Ihre mittlere Dichte nimmt mit zunehmendem Abstand vom Jupiter systematisch ab. Die beiden inneren Satelliten (Io und Europa) dürften zu den erdartigen, die beiden äußeren (Ganymed und Callisto) zu den eisartigen Himmelskörpern gehören. 3) Im Abstand von 155 bis 165 Jupiterradien befindet sich eine Gruppe von wiederum vier Zwergsatelliten mit Bahnen, die erheblich gegen die Äquator- und die Bahnebene des Jupiters geneigt sind und deren Exzentrizitäten zwischen 0,11 und 0,21 liegt. 4) Die vierte Gruppe besteht ebenfalls aus Zwergsatelliten mit - im Gegensatz zu den übrigen Satelliten - rückläufigen Bewegungen (zur Kennzeichnung enden diese Namen auf »e«). Ihre Bahnen sind noch exzentrischer und stärker geneigt als die der dritten Gruppe. Mindestens von diesen Satelliten wird angenommen, dass es sich um ehemalige Planetoiden handelt, die von Jupiter eingefangen wurden. Auf Io wurden mithilfe der Voyager-Sonden acht aktive Vulkane identifiziert, mit Eruptionsdauern bis zu zwei Stunden und Auswurfhöhen bis 250 km. Die gemessenen Auswurfgeschwindigkeiten betrugen bis zu 1 000 km/s, d. h. ein Vielfaches der Entweichgeschwindigkeit von 2,6 km/s. Es wurden über 100 Calderen mit bis zu 200 km Durchmesser gezählt, aber keine klassischen Einschlagkrater, da diese durch das Auswurfmaterial verdeckt werden. Im Gegensatz hierzu besitzen Ganymed (der größte Satellit im Sonnensystem) und Callisto von Einschlagkratern übersäte, mondähnliche Oberflächen. Europa ist arm an topographischen Formen, von den übrigen Satelliten ist nur wenig bekannt. Aus den gut beobachtbaren Verfinsterungen der vier galileischen Monde bestimmte O. Rømer 1675 die Lichtgeschwindigkeit. Der 17. Trabant des Planeten wurde im Juli 2000 durch Auswertungen von Aufnahmen aus dem Jahr 1999 entdeckt (vorläufige Bezeichnung S/1999 J 1). Er war bei früheren Beobachtungen für einen Asteroiden gehalten worden. Der Jupitersatellit weist einen Durchmesser von schätzungsweise 5 km auf und umrundet den Planeten innerhalb von reichlich zwei Jahren in einem mittleren Abstand von etwa 24 Mio. km. Weitere 11 Satelliten des Planeten wurden 2000 entdeckt (vorläufige Bezeichnung S/2000 J 1-S/2000 J 11). 2002 wurden erneut 11 Satelliten entdeckt (S/2001 J 1 -S/2001 J 11), irreguläre und sehr kleine Begleiter (rund 2 bis 4 km Durchmesser) des Planeten, sodass heute 39 Jupitermonde bekannt sind.

 

Jupiter besitzt ein Ringsystem, das mithilfe der Voyager-Sonden entdeckt wurde. Es ist von der Erde aus nur sehr schwer zu beobachten. Sein hellster Teil befindet sich in etwa 1,8 Jupiterradien Abstand, ist etwa 6 000 km breit und 30 km stark und besteht aus kleinen Partikeln von einigen Mikrometern Durchmesser, die vermutlich von den Satelliten Metis und Adrastea stammen und von diesen beim Einschlag von Meteoriten abgesplittert wurden. Der weiter außen liegende, sehr dünne Schleierring wird wahrscheinlich von Teilchen der Satelliten Amalthea und Thebe gespeist. Feinste Partikel reichen vermutlich bis zum Planeten. Möglicherweise ist ein Teil davon vulkanisches Auswurfmaterial vom Satelliten Io.

 

 

 2) Raketen: 1) erste erfolgreiche Mittelstreckenrakete der USA, einstufig, 1955-59 für die Streitkräfte entwickelt. Gesamtlänge 17,1 m, Durchmesser 2,67 m. 2) Jupiter-C, auch Juno I, 1954-57 entwickelte amerikanische vierstufige Trägerrakete (21,73 m lang, 1,78 m maximaler Durchmesser), die 1958 die ersten NASA-Satelliten in eine Erdumlaufbahn brachte.

 

Jupiter,

 

lateinisch Iụppiter, auch Diọvis, altrömischer Gott des lichten Himmels, daher auch Lucetius (Lichtbringer) genannt. Sein Name geht auf dieselbe indogermanische Wurzel zurück wie das lateinische Wort für Tag (dies), der Name des griechischen Gottes Zeus sowie die lateinische Bezeichnung deus (Gott) und divus (Himmlischer). Ihm waren die Vollmondtage (Iden) heilig; als dem Gott der Witterung wurden ihm zu Ehren die Winzerfeste gefeiert (Meditrinalia, Vinalia). Er übernahm die Funktionen des Blitzgottes (Fulgur); als Iuppiter Tonans brachte er Gewitter und als Iuppiter Pluvialis Regen, als alles schauender Himmelsgott wurde er zum Beschützer von Recht und Treue, den man in feierlichen Schwüren anrief. Seine Kultstätten befanden sich v. a. auf Hügeln und Bergen, besonders das Heiligtum des »besten und größten Jupiters« (Iuppiter Optimus Maximus) auf dem Kapitol in Rom, das sich zum sakralen Mittelpunkt des gesamten Römischen Reiches entwickelte; hier wurde Jupiter als politischer Schirmherr des römischen Staates mit Juno (Regina) und Minerva zur Kapitolinischen Trias vereinigt. Bis zum Ende des Römischen Reiches galt der kapitolinische Jupitertempel als Wahrzeichen der römischen Macht. Vielfach verschmolz Jupiter mit Gottheiten der römischen Provinzen, so mit dem syrischen Dolichenus. - Jupiter wurde dem griechischen Zeus gleichgesetzt. - Auch für seine Darstellung in der römischen Kunst wurden griechische Vorbilder maßgeblich, z. B. beim Kolossalkopf des Jupiters aus Pompeji (1. Jahrhundert v. Chr.; Neapel, Museo Archeologico Nazionale).

 

Literatur:

 

G. Wissowa: Religion u. Kultus der Römer (²1912, Nachdr. 1971);

 K. Koch: Der röm. Juppiter (1937);

 P. Merlat: J. Dolichenus (Paris 1960);

 G. Radke: Die Götter Altitaliens (1965);

 K. Latte: Röm. Religionsgesch. (²1967, Nachdr. 1992).