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Astronomie+Physik

Jupiter und Saturn haben ganz unterschiedliche Vergangenheit

Die schweren Elemente Sauerstoff, Kohlenstoff, Silizium, Stickstoff und Eisen sind beim Gasplaneten Saturn im zentralen Kern konzentriert. Dagegen besitzt Jupiter, der größte Planet des Sonnensystems, wahrscheinlich gar keinen vergleichbaren Kern: Die schweren Elemente sind bei ihm über den ganzen Planeten verteilt. Das ist das Ergebnis von Modellrechnungen, die Didier Saumon vom Los Alamos National Laboratory und Tristan Guillot vom Observatoire de la Cote d’Azur diese Woche in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal vorstellen.

Jupiter und Saturn haben eine ähnliche Zusammensetzung wie die Sonne: Sie bestehen zu 70 Prozent aus dem leichtesten Element Wasserstoff und der Rest ist hauptsächlich Helium. Die schwereren Elemente, die Hauptbestandteil der Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars sind, machen in den Gasplaneten nur einen geringen Anteil aus.

Wie die riesigen Gasbälle im Innern aussehen, war bislang jedoch nur ungenau bekannt. Das lag vor allem daran, dass niemand wusste, wie sich Wasserstoff bei hohem Druck verhält. In einigen US-Laboratorien und in Russland wurden in den letzten Jahren einige Experimente durchgeführt, um herauszufinden, welche Eigenschaften das Element bei einem Druck hat, der eine Million Mal höher ist als in der Erdatmosphäre.

Die Ergebnisse dieser Experimente nutzten Saumon und Guillot nun, um ihre Computermodelle einzuschränken. „Einige der früheren Missionen zu den Riesenplaneten haben uns einige indirekte Hinweise darüber gegeben, wie es in ihrem Inneren aussieht“, sagt Saumon, „jetzt hoffen wir auf die Cassini-Mission, um mehr über Saturn zu erfahren.“ Wie die Forscher schreiben, liefert ihr Modell ein wesentlich genaueres Bild davon, wie sich die beiden Planeten vor 4,5 Milliarden Jahren aus der solaren Urwolke zusammengeballt haben.

Ute Kehse
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