Galileische Monde

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Jupiter mit seinen vier größten Monden
Jupiter mit seinen vier größten Monden (Montage).
Galileo Galilei
Die Galileischen Monde (v. l. n. r.: Io, Europa, Ganymed und Kallisto).

Die galileischen Monde (auch galileische Satelliten oder galileische Trabanten) sind die vier größten Satelliten des Planeten Jupiter:

Sie wurden am 7. Januar 1610 als die ersten „Monde“ eines anderen Planeten von dem italienischen Astronomen und Naturforscher Galileo Galilei entdeckt und später nach ihm benannt.

Details[Bearbeiten]

Mit der Entdeckung dieser Satelliten konnte zum ersten Mal beobachtet werden, dass es Himmelskörper gibt, die sich nicht um die Erde drehen. Da dies ein Widerspruch zum offiziellen geozentrischen Weltbild von Kirche und Gesellschaft war, nach dem alle Himmelskörper um die Erde kreisten, wurden seine Forschungen von einflussreichen Kreisen bekämpft oder nicht anerkannt. Professoren in Florenz weigerten sich sogar, auf Galileis Aufforderung hin durch sein Teleskop zu sehen.

Die beiden Fotomontagen, aus einzelnen Aufnahmen der Raumsonde Galileo zusammengesetzt, zeigen die Galileischen Monde im richtigen Maßstab zueinander und zum Jupiter. Ihre Distanzen vom Riesenplaneten sind jedoch viel größer – sie liegen zwischen dem drei- bis dreizehnfachen Jupiterdurchmesser.

Die Monde sind in der rechten Aufnahme von oben nach unten (und in der unteren Aufnahme von links nach rechts) Io, Europa, Ganymed und Kallisto. Dies ist auch die tatsächliche Reihenfolge ihrer Entfernungen vom Jupiter, wobei Io dem Planeten am nächsten und Kallisto am fernsten ist.

Galilei selbst hat die vier Monde Sidera Medicea – die „Mediceischen Gestirne“ – genannt. Deren Namen im Einzelnen stammen von Simon Marius, einem Astronomen aus Gunzenhausen. Marius hatte sie seinen Markgrafen zu Ehren zusammenfassend als Sidera Brandeburgica bezeichnet. [1]

Galilei hatte als Erster vorgeschlagen, den Umlauf der vier Monde als weltweit beobachtbare Uhr zu verwenden. Mit Tabellen und Beobachtungen der Verfinsterungen der Monde sei es möglich, die Ortszeit und damit den Längengrad zu bestimmen. Doch 1676 wies Ole Rømer durch Vergleich von Tabelle und Beobachtung in Paris erstmals nach, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich ist. Danach mussten die Tabellen um die Lichtlaufzeit korrigiert werden. Ein weiteres Problem wies Pehr Wilhelm Wargentin um 1740 an der Sternwarte Uppsala nach. Die Monde laufen nicht wie eine Uhr mit konstanter Geschwindigkeit um. Er vermutete, dass die gegenseitige Anziehung der Monde die Ursache dafür sei. Dies wurde 1766 von Lagrange und 1788 durch Laplace durch Störungsrechnung bestätigt. Laplace wies außerdem nach, dass die drei Monde Io, Europa und Ganymed in einem stabilen Zeitverhältnis 1 : 2 : 4, der sogenannten Laplace- oder Bahnresonanz umlaufen. Er konnte auch erstmals damit die Massen der Monde berechnen. Heute wird die seltene gegenseitige Verfinsterung der Monde genau beobachtet, um damit die Bahnen von Erkundungssonden wie Galileo genauer berechnen zu können.

Die Galileischen Monde gehören zu den größten im Sonnensystem. Tatsächlich ist Ganymed mit einem Durchmesser von 5300 km sogar größer als der Planet Merkur. Ihre Oberflächen sind höchst unterschiedlich. Aufsehen erregte der Mond Io. Beim Vorbeiflug der Sonde Voyager 1 entdeckte man aktive Vulkane auf ihm. Er ist der einzige bekannte Himmelskörper außer der Erde, der heute noch aktive Vulkane hat. Europa hat eine rissige Oberfläche, unter der eventuell ein Eismondozean liegt.

Die mittlere Dichte der Monde nimmt mit zunehmendem Abstand vom Jupiter ab – das Material von Kallisto ist kaum mehr als Gestein zu bezeichnen.

Alle anderen seitdem entdeckten Jupitermonde – als fünfter folgte erst 1892 Amalthea mit etwa 150 km Durchmesser – haben nicht annähernd die Größe der Galileischen Monde. Ihre gesamte Masse beträgt trotz 59 gezählter weiterer Satelliten kaum ein Promille der Masse von Europa, des kleinsten Galileischen Mondes.

Vergleich einiger Eigenschaften mit denen des Erdmondes und des Merkurs:

Objekt
Eigenschaften
Io Europa Ganymed Kallisto (Erd-)Mond
zum Vergleich
Merkur
zum Vergleich
Durchmesser (km) 3.643,2 3.121,6 5.268 4.820,6 3.476 4.878
Masse (1022 kg) 8,94 4,88 14,82 10,76 7,348
(1/81 der Erde)
33,02
Dichte (g/cm3) 3,56 3,01 1,936 1,851 3,345 5,427
Ø Fallbeschleunigung
an der Oberfläche (m/s2)
1,81 1,32 1,81 1,32 1,62
(Erde: 9,81)
3,7
Ø sphärische Albedo
Ø geometrische Albedo
 
0,61
 
0,64
 
0,43
 
0,2
0,07
0,12
0,06
0,106
Mittlerer Bahnradius (km) 421.600 670.900 1.070.600 1.883.000 384.405  
Umlaufzeit (Tage) 1,76 3,55 7,16 16,69 27,32  

Erscheinungsbild[Bearbeiten]

Die Beobachtung der Galileischen Monde ist bei Amateurastronomen sehr beliebt. Sie sind bereits in einem guten Fernglas zu sehen, es empfiehlt sich aber, das Fernglas zum Beispiel mit einem Stativ zu stabilisieren. Sie sind dann als kleine Lichtpunkte neben Jupiter zu sehen und können mit Sternen verwechselt werden. Da die Monde innerhalb von Stunden ihre Position verändern, ist es reizvoll, sie regelmäßig zu beobachten und Bedeckungen durch Jupiter oder Durchgänge vor der Planetenscheibe zu betrachten. Durch ein gutes Teleskop mit einer großen Öffnung, am besten ab 20 cm, sind die Monde als Scheibchen zu sehen, die sich alle in Farbe und Größe unterscheiden; bei hoher Vergrößerung und gutem Seeing ist es sogar möglich, grobe Strukturen zu erkennen. Da die Monde selbstverständlich Schatten werfen, kommt es regelmäßig vor, dass sie eine Sonnenfinsternis auf Jupiter verursachen. In einem Teleskop kann man dann einen kleinen schwarzen Schatten auf Jupiter erkennen, der langsam über die Planetenscheibe wandert. Die Galileischen Monde können sich auch gegenseitig bedecken oder verfinstern. Auch die Beobachtung solcher Phänomene ist mit einem guten Teleskop möglich.

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. J. S. T. Gehler: Physicalisches Wörterbuch 1798 – Nebenplaneten

Literatur[Bearbeiten]

  • Debarbat, S. and C. Wilson: The Galilean Satellites of Jupiter from Galileo to Cassini, Roemer and Bradley in Planetary Astronomy from the Renaissance to the Rise of Astrophysics, Part A: Tycho Brahe to Newton; edited by R. Taton and C. Wilson in The General History of Astronomy vol. 2A, ed. by M. Hoskin p. 144–158. New York: Cambridge University Press 1989.
  • Morrison, D. ed.: Satellites of Jupiter, University of Arizona Press 1982.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Monde des Jupiter – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien