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GALILEO
Die mysteriösen Ringe des Jupiter
von Hans Zekl
für astronews.com
18. November 2002

Vor mehr als einem Vierteljahrhundert flog die Sonde Pioneer 11 unbemerkt durch die Ringe des Riesenplaneten Jupiter. Am 5. November wiederholte dies die NASA-Sonde Galileo erneut. Aber jetzt waren die Wissenschaftler vorbereitet und erhoffen sich von den Daten neue Hinweise auf die Entstehung der unscheinbaren Ringe um den Gasriesen.



Galileos Vorüberflug an Amalthea. Bild:  NASA/JPL/Michael Carroll

Am 2. Dezember 1974 passierte die am 5. April 1973 gestartet Raumsonde Pioneer 11 Jupiter, den größten Planeten im Sonnensystem, und durchflog dabei seine Ringe. Doch bemerkte dies damals niemand. Erst fünf Jahre später tauchten auf Bildern der amerikanischen Sonde Voyager 1 Ringe um den Riesenplaneten auf. Als Voyager am 5. März 1979 in den Jupiterschatten eintauchte, waren die kaum sichtbaren Ringe im Gegenlicht zu erkennen. Doch nach Pioneer durchflog keine andere Sonde jemals wieder die Ringe, weder Voyager, Galileo oder Cassini. Bis letzte Woche. Nun durchflog mit der Sonde Galileo zum ersten Mal nach 28 Jahren wieder ein Raumschiff die Jupiterringe.

"Wir haben schon eine ganze Weile auf diesen Vorbeiflug gewartet," sagte Joe Burns, Planetenforscher an der Cornell University und Mitglied des Galileo-Bildteams. "Das ist eine Gelegenheit die Teilchen, die den Ring bilden, zu untersuchen und etwas über ihre Umgebung zu lernen." Galileo umkreist Jupiter nun schon seit sieben Jahren und untersuchte in dieser Zeit den Planeten und seine Monde. Die gefährlichsten Flüge aber wurden für das jetzt bevorstehende Ende der Mission aufgehoben. Darunter ist auch der riskante Flug durch die unbekannte Umgebung der Ringe. Während die Saturnringe aus bis zu hausgroßen eisigen Brocken bestehen, bilden vermutlich feine und dunkle Staubteilchen die Jupiterringe. Die Staubkörnchen sind nicht größer als Rauchteilchen einer Zigarette. Außerdem sind sie extrem schwarz. Gerade mal fünf Prozent des Sonnenlichts wird von ihnen reflektiert. Zusätzlich sind die Ringe sehr dünn. Das macht ihre Beobachtung so schwierig.

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Die Herkunft der Ringteilchen wurde von Galileo erst vor fünf Jahren entdeckt. "Der Staub stammt von kleinen felsigen Monden, die Jupiter umkreisen," erklärt Burns. Die Monde werden permanent von kleinen Meteoriten bombardiert, die sich in ihren Boden bohren und dort explodieren. Die Trümmerstücke davon bilden dann das Ringmaterial. Tatsächlich besitzt Jupiter mehrere Ringe. Der Hauptring ist auch der hellste und innerste. Er besteht aus dem Staub der Monde Adrastea und Metis. Zwei weiter außen liegende zarte Ringe schließen sich an den Hauptring an. Deren Material stammt von den Monden Thebe und Amalthea. Ein extrem dünner Ring liegt ganz außen, der Jupiter auch noch entgegengesetzt umkreist. Möglicherweise besteht er aus eingefangenem interplanetaren Staub. Aber das ist bloß eine Vermutung, der tatsächliche Ursprung ist unbekannt.

Galileo flog nun durch einen der zarten Ringe. Gleichzeitig näherte sich die Sonde auch dem 100 Kilometer großen Mond Amalthea bis auf etwa 160 Kilometer an. Das bot die Gelegenheit, dessen Masse genauer zu bestimmen. Die wesentlich massiveren Saturnringe sind möglicherweise die Trümmer eines solchen Mondes. Die Jupiterringe dagegen sind so etwas wie Mondstaub. Seit vielen Milliarden Jahren werden die Jupitermonde nun schon bombardiert. So entsteht die Frage, wo das ganze Material geblieben ist, und warum die Ringe nicht dichter sind? Burns hat eine Erklärung dafür: "Die Staubkörnchen, die in die Jupiterringe gelangen, bleiben dort nicht für immer. Der Staub spiralt langsam in Richtung Jupiter und verschwindet irgendwann."

Dafür gibt es mehrere Gründe. Einer ist das Sonnenlicht. Der Staub absorbiert das Sonnenlicht und verliert dabei etwas von seinem Impuls. Zusätzlich ist der Staub elektrisch geladen. Um Jupiter liegt eine große Wolke elektrisch geladener Gasteilchen, ein Plasma. Wenn der Staub damit zusammenstößt, verliert er weiter an Geschwindigkeit. Beide Effekte zusammen bewirken, dass der Staub innerhalb von etwa 100.000 Jahren verloren geht. Deshalb müssen die Ringe ständig mit frischem Material aufgefüllt werden.

Während des Durchflugs arbeiteten die elektromagnetischen Sensoren und der Staubdetektor der Galileo-Sonde einwandfrei. Damit konnten die Größe und die Bewegung der Staubteilchen vermessen werden. Nach diesem Durchflug ist Galileo nun auf seinem letzten Weg, der ihn im September 2003 auf Jupiter abstürzen lässt. Das Raumschiff besitzt kaum noch Treibstoff, um die Antenne auf die Erde auszurichten und ihre Lage zu kontrollieren. Deshalb wird die Sonde, solange sie noch steuerbar ist, zu einem kontrollierten Absturz auf Jupiter gebracht. Damit wird ein eventueller Zusammenstoß mit dem Mond Europa vermieden, unter dessen eisiger Oberfläche sich möglicherweise ein verborgener Ozean befindet, in dem sich Leben entwickelt haben könnte.
 
Links im WWW
Galileo, Projektwebseite am JPL der NASA
siehe auch
Galileo: Feuriges Ende in der Jupiteratmosphäre - 16. März 2001
Galileo: Probleme mit der Kamera - 23. Februar 2001
Galileo: Fünf Jahre im Orbit um Jupiter
- 8. Dezember 2000
AstroLinks: Jupiter

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