25.07.1994

Astronomie

STURZFLUG DER EISKLÖTZE

Glutpilze, größer als der Erdball, rissen gigantische Löcher in die Gashülle Jupiters, als die Trümmer des Kometen S-L 9 auf dem Planeten einschlugen - weit heftiger, als die Astronomen erwartet hatten. Der dramatische Crash bietet den Forschern neue Einblicke in die Rätselwelt des Gasplaneten.

Als der kräftige Eiswind ein wenig abflaute, stapfte Nguyen Trong Hien hinaus in die Finsternis der Südpolarnacht. Bei 27 Grad unter Null wischte der Astronom der University of Chicago die Schneeverwehungen von der Teleskopöffnung. Die Aufnahmen, die Hien dann mit einer Infrarotkamera schoß, entschädigten ihn für die Strapazen: "Mein Gott, was für ein heller Fleck!"

Ob zum Südpol oder auf abgelegene Berggipfel, ob nach Hawaii oder in die australische Wüste - kein Weg war den Astronomen letzte Woche zu weit, um mitzuerleben, wie die Bruchstücke des Kometen Shoemaker-Levy 9 auf den Gasplaneten Jupiter krachten. "Dafür werden Leute Wissenschaftler, um so etwas zu erleben", schwärmte ein übermüdeter Richard West, der Projektleiter der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Garching bei München.

Das Ausmaß des Himmelsdramas, das sich in 770 Millionen Kilometer Entfernung abspielte, hat selbst die Gelehrten überrascht: Jedesmal, wenn einer der eisigen Kometentrümmer in die Jupiteratmosphäre stürzte, wuchs wenig später ein gewaltiger, bis zu 16 000 Grad heißer Feuerball empor, zumeist größer als der gesamte Planet Erde.

Auf dem chilenischen Berg La Silla, wo die europäische Südsternwarte ihre Spiegelteleskope aufgestellt hat, vermuteten die Forscher deshalb zunächst, sie hätten Jupiters Vulkanmond Io auf den Fotoplatten festgehalten - so hell strahlte der Pulverrauch, der von dem ersten eingeschlagenen Kometenfragment stammte. "Das Bild war dramatisch, eine Stunde lang haben wir nicht geglaubt, was wir gesehen haben", berichtet ESO-Astronom Ulli Käufl.

Unerwartet war zudem, daß sich die Explosionswolken erst nach einer knappen halben Stunde verzogen. "Damit hatten wir überhaupt nicht gerechnet, wir hielten nur nach kurzen Lichtblitzen Ausschau, die rasch wieder verpuffen", _(* Von Kometenfragment H am Montag ) _(letzter Woche. ) erklärte Dave Laney vom South African Astronomical Observatory in Sutherland.

Noch Tage vor dem ersten Knall blieb offen, was die Splitter des Schweifsterns auf Jupiter anrichten würden. So war spekuliert worden, daß die Kometenbruchstücke im Laufe ihres zweijährigen Kollisionsfluges gen Jupiter in Staubpartikel und faustgroße Brocken zerbröselt sein könnten; solche Kometenkrümel wären lediglich als harmlose Sternschnuppen herabgeregnet.

Doch die kosmischen Geschosse waren, im Gegenteil, noch massiver, als die Wissenschaftler anhand von Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops von der Trümmerkette vorausberechnet hatten. Die Fehlkalkulation erklärt, weshalb die Gelehrten von den heftigen Wirkungen des tagelangen Sperrfeuers derart überrascht wurden.

Inzwischen läßt sich ziemlich genau rekonstruieren, was beim Aufprall der Kometensplitter in der turbulenten Gashülle des Riesenplaneten wirklich vor sich ging. Mit 200 000 Stundenkilometern tauchten die mehrere Kilometer großen Brocken in die Gashülle von Jupiter ein. Aufgrund ihrer extrem hohen Geschwindigkeit zerschellten sie gleichsam an einer Mauer aus Gas.

"Es ist so ähnlich, wie wenn jemand aus großer Höhe auf eine Wasseroberfläche fällt", erläutert Gerhard Neukum, Direktor des Berliner Instituts für Planetenerkundung der Deutschen Forschungsanstalt für Luft- und Raumfahrt, "dann wird für ihn die Flüssigkeit zur Betonwand."

Schon nach etwa fünf Sekunden endete für die Eiskolosse jeweils der Sturzflug. Jeder Klotz hatte erst wenige hundert Kilometer durch die Jupiteratmosphäre zurückgelegt und gerade den Rand der dichten Wolkenschicht aus Ammoniak, Eiskristallen und Helium erreicht, als er, von den dichten Gasen auf ein Drittel seiner ursprünglichen Größe zusammengepreßt und verformt wie ein Stück Knetgummi, mit einer gewaltigen Explosion auseinanderflog.

Wie bei der Zündung einer Wasserstoffbombe entstand dabei ein Feuerpilz, der im Umkreis von Tausenden von Kilometern die Wolken in der Atmosphäre blitzartig aufheizte. Dieser heiße Nebel stieg sodann empor und koppelte sich als wabernde Feuerkugel vom Planeten ab - es waren diese glühenden Schwaden, welche die Astronomen letzte Woche so begeisterten.

Zurück blieben dunkle Löcher in Jupiters Gashülle, die aussehen wie Brandflecken auf einer Tischdecke. "An den Einschlagstellen wurde die Wolkenschicht regelrecht weggeblasen", sagt Neukum. Die Narben in der Planetenhülle könnten nun erstmals den Blick in tiefere Schichten der Atmosphäre freigeben, die durch die Crashs gleichfalls kräftig umgerührt wurden.

Die Kometentrümmer sind also, im Augenblick ihres Untergangs, zu einer Art Meßsonden geworden. Die Spektralanalysen von den Feuerkugeln und von den Einschlaglöchern, so hoffen die Forscher, werden Aufschluß über die chemische Zusammensetzung der tieferen Schichten der Jupiteratmosphäre liefern.

Denn bislang ist der größte Planet im Sonnensystem, trotz mehrfacher Erkundungen durch Raumsonden, den Himmelskundlern eine Rätselwelt geblieben. Niemand weiß, was Jupiter in seinem aufgeblähten Bauch verbirgt. So wurden durch die Kometeneinschläge, wie ESO-Forscher berichteten, organische Substanzen hochgewirbelt. Brütet der Planet womöglich Moleküle aus, die dereinst als Rohstoff für die Entstehung von Leben dienen könnten?

Ein Mysterium sind auch die unablässig wütenden Wirbelstürme und Zyklone mit Windgeschwindigkeiten bis zu 500 Stundenkilometern, neben denen irdische Unwetter wie laue Lüftchen erscheinen. Das berühmteste Orkangebilde ist der "Große Rote Fleck", ein Mahlstrom, der seit Jahrhunderten auf der Südhalbkugel tobt.

"Wir wissen wirklich nicht, wie der Große Rote Fleck geformt wurde", sagt der US-Astronom Hal Weaver vom Space Telescope Institute. Weil sich aber die Einschlagstellen von Shoemaker-Levy 9 als so stabil erwiesen hätten, folgert Weaver, "könnten frühere Einschläge von Kometen etwas mit diesem Orkan zu tun haben".

Das tagelange Bombardement könnte auch Hinweise liefern, ob der Jupiter einen festen Kern besitzt. Auf der unwirtlichen Planetenoberfläche aus metallischem Wasserstoff würden dreimillionenmal stärkere Drücke herrschen als auf der Erdoberfläche. Nicht auszuschließen ist aber, daß der Planet ähnlich wie die Sonne ausschließlich aus Gas besteht, eine Riesenkugel aus heißer Wasserstoff- und Helium-Luft.

Zwar zerplatzten die Kometentrümmer, etliche zehntausend Kilometer vom Zentrum des Jupiter entfernt, in der äußersten Schale des Himmelskörpers. Doch während sie in einem Glutpilz verendeten, schickten sie ihre Schockwellen in alle Richtungen; diese Stoßwellen müßten von einem Metallkern zurückgeworfen werden - nach dem Prinzip des Echolots.

Die Auswertung der Meßergebnisse wird Monate dauern. "Wir ertrinken jetzt in einer Flut von außergewöhnlichen Daten", freut sich Planetenforscher Neukum.

Auf die besten Bilder vom Crash im All wartet er allerdings noch: Allein die von seitwärts auf Jupiter zufliegende Raumsonde Galileo, deren Kameraexperiment Neukum leitet, war in der Lage, die Einschläge der Kometentrümmer direkt zu beobachten.

Weil sich aber die wie ein Regenschirm zusammengeklappte Hauptantenne von Galileo nicht richtig entfaltet hat, dauert die Übertragung nur eines einzigen Bildes zur Erde über eine Woche.

Niemand weiß, was Jupiter in seinem Bauch verbirgt

[Grafiktext]

_139_ Jupiter: Vermutlicher Aufbau des Planeten/Aufprall der


Kometensplitter

[GrafiktextEnde]

* Von Kometenfragment H am Montag letzter Woche.

DER SPIEGEL 30/1994
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