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Sonnensystem: Helium wäscht Edelgas aus den Jupiterwolken

Jupiter - der Gasriese unseres Sonnensystems
Die Jupitersonde Galileo hat Planetologen vor rund 15 Jahren viele Erkenntnisse geliefert und einige neue Rätsel aufgegeben. Eines glauben sie nun gelöst zu haben: Die Frage, warum in der Atmosphäre des Gasriesen nur ein Zehntel der Menge des Edelgases Neon zu finden ist, die im Baumaterial des Sonnensystems ursprünglich enthalten war. Laut Hugh Wilson und Burkhard Militzer von der University of California in Berkely belegen Modellrechnungen, dass eine Art Edelgasregen im Inneren von Jupiter dafür verantwortlich ist.

Heliumniederschlag in der Jupiteratmosphäre | Rund 10 000 bis 13 000 Kilometer unterhalb der obersten Wasserstoffwolken des Jupiters löst sich Neon in Heliumtropfen, beide Elemente sinken dann in metallischem Wasserstoff nach unten. Der Prozess ereignet sich bei einem Druck von einer bis zwei Millionen Atmosphären und Temperaturen um 5000 Grad Celsius.
Neon wird in der Atmosphäre des Planeten in kondensierenden Heliumwolken gelöst, die dann in größere Tiefen "abregnen" und das Edelgas so mit der Zeit auswaschen, so die Forscher. Dieser Niederschlag sei allerdings schlecht mit irdischem Regen vergleichbar: Tatsächlich bilden sich die ölartigen Heliumtropfen mit ihrer Neonbeimischung bei einem Druck von einer bis zwei Millionen Atmosphären und Temperaturen um 5000 Grad Celsius und sickern durch Schichten flüssigen metallischen Wasserstoffs in Richtung Planetenkern, beschreibt Militzer. Dieser Prozess ereignet sich rund 10 000 bis 13 000 Kilometer unterhalb der obersten Wasserstoffwolken des Gasriesen.

Die Rate, mit der dieser Prozess Helium und Neon aus der oberen Atmosphäre entfernt, erklärt auch die Messergebnisse der Galileo-Sonde aus dem Jahr 1995. Ein ganz ähnlich ablaufender Helium-Niederschlag ereignet sich übrigens auch in der Atmosphäre des zweitgrößten Planeten des Sonnensystems, dem Saturn. Hier ließ er sich aufgrund der von ihm verursachten Wärmeentwicklung nachweisen: Die Prozesse in seiner Gashülle erhöhen die Temperatur des Ringplaneten, wie Forscher vor einiger Zeit erkannt hatten.

Wilson, H. F. , Militzer, B.: Sequestration of Noble Gases in Giant Planet Interiors. In: Physical Review Letters 10.1103/PhysRevLett.104.121101, 2010.(jo/spektrumdirekt)

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