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Sonnensystem: Reise zum Mittelpunkt des Jupiters

Was passiert, wenn man immer tiefer in die Atmosphäre eines Gasriesen eintaucht? Das Video zeigt es Schritt für Schritt.
Sonnensystem: Reise zum Mittelpunkt des Jupiter

Veröffentlicht am: 04.09.2018

Laufzeit: 0:05:43

Sprache: englisch UT

Eindrucksvoll leuchten die majestätischen Wolkenbänder von Jupiter und Saturn, die in gigantischen Sturmwirbeln um diese Gasriesen tosen. Allerdings sehen wir nur den äußersten Rand dieser Planetenatmosphären. Tiefer im Inneren nehmen Druck und Temperatur jweils weiter zu und sorgen für exotische Materiezustände. Mit Hilfe von Hochdruckexperimenten versuchen Wissenschaftler, sich ein noch besseres Bild vom Innenleben dieser Riesenplaneten zu machen. In dem Video – inspiriert von Jules Vernes legendärem Roman über die Reise zum Mittelpunkt der Erde – wird in schönen Illustrationen vorgestellt, was nach heutigem wissenschaftlichen Verständnis passieren würde, wenn man immer tiefer in diesen Wolkenschichten versinken würde. Man sollte beim Betrachten bloß über die zahlreichen Fehler der automatischen Übersetzung in den deutschen Untertiteln hinwegsehen.

Das Ganze ist gleich aus mehreren Gründen ziemlich hypothetisch: Zunächst einmal steigt erst der Druck und dann auch die Temperatur im Inneren solcher Riesenplaneten so dramatisch an, dass selbst der beste Raumanzug einen nicht davor bewahren könnte, zerquetscht und gekocht zu werden. Und selbst wenn man in einem ultrastabilen Raumschiff tief in die Atmosphäre des Jupiters eintauchen würde: Man hätte irgendwann Schwierigkeiten, noch tiefer zu gelangen. Denn Druck und Dichte werden schließlich so hoch, dass der eigene Auftrieb ein weiteres Absinken unmöglich machen würde – zumindest solange man nicht selbst zu einem Klumpen ähnlich dichter Materie zerquetscht wird. Es gibt jedoch reale Vorläufer: Die Jupitersonde Galileo hat schon 1995 eine Tochtersonde abgesetzt, die in den Jupiter eingetaucht ist. Nach einer Stunde »Fallzeit« brach der Funkkontakt bei einer Tiefe von rund 150 Kilometern, einem Druck von 22 Bar (ein Bar entspricht irdischem Normaldruck auf Meereshöhe) und einer Temperatur von 150 Grad Celsius ab. Vieles, was wir über Jupiter und seine Monde wissen, verdanken wir der Galileo-Mission.

Was man bei einer Reise zum Mittelpunkt eines Gasriesen beobachten würde, ist in diesem Video wissenschaftlich durchdacht dargestellt. Weiter oben liegen die eiskalten, weißlich schimmernden Schichten aus Ammoniakwolken, darunter kommen dann bräunliche, schwefelhaltige Verbindungen, und weiter unten wird alles schwarz. Das Licht der Sonne ist ab einer gewissen Tiefe komplett weggefiltert – ähnlich wie in der irdischen Tiefsee, nur dass es sich hier um dichte Gaswolken handelt. Ledeiglich heftige Blitze erhellen diese Region. Exotisch wird es noch weiter unten, wenn die vornehmlich aus Wasserstoff bestehende Jupiteratmosphäre so dicht wird und der Druck so weit gestiegen ist, dass sich metallischer Wasserstoff bildet. Der sonst nichtleitende, gasförmige Wasserstoff verwandelt sich dann in eine Art metallische Flüssigkeit. Auf der Erde lässt sich so hoher Druck nur in ausgeklügelten Experimenten mit Hilfe so genannter Diamantstempelzellen erreichen. Es gab bereits mehrere Wissenschaftler, die behauptet haben, metallischen Wasserstoff in einer solchen Zelle erzeugt zu haben. Allerdings sind bei solchen Drücken, die millionenfach über irdischem Normaldruck liegen, die Messungen zur Verifizierung enorm schwierig. Solche Drücke entsprechen ungefähr dem Druck im Erdkern. Im Jupiter können sie noch vielfach darüber liegen.

Für die Planetenforschung ist metallischer Wasserstoff vor allem deshalb interessant, weil ein großer Teil der Materie in Gasriesen aus diesem Stoff bestehen sollte. Er ist elektrisch leitend und kann deshalb die immensen Magnetfelder antreiben, die Planeten wie Jupiter und Saturn umgeben und die sie auch zu intensiven Radioquellen machen. Das wiederum hat für die Astrophysiker einen großen Vorteil: Man muss gar nicht unbedingt tief in einen solchen Planeten hineintauchen, um etwas über seine Zusammensetzung zu erfahren. Der Nachfolger von Galileo, die Jupitersonde Juno, hat unter anderem hochempfindliche Magnetometer an Bord, um anhand von Jupiters Magnetfeld auch Rückschlüsse über sein Inneres liefern zu können.

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