Jupiter ist nicht nur riesig – sondern jetzt auch genauer vermessen

Jupiter galt lange als „bekannt groß“: größter Planet, viel Masse, viel Atmosphäre, viel Rotation. Und doch steckte in den offiziellen Zahlen zur Größe und Form erstaunlich viel 1970er-Jahre-Technik. Genau das hat sich nun geändert. Neue Auswertungen der NASA-Mission Juno zeigen: Jupiter ist am Äquator minimal schmaler als bisher angenommen und an den Polen stärker abgeplattet. Konkret liegt der aktualisierte Äquatorradius bei 71.488 Kilometern statt 71.492 Kilometern – also 4 Kilometer weniger beim Radius, beziehungsweise rund 8 Kilometer weniger in der Breite am Äquator. Gleichzeitig ist der Planet an den Polen um etwa 24 Kilometer „flacher“ als in älteren Standardwerten.

Wie man die Größe eines Gasriesen überhaupt misst

Bei einem Gesteinsplaneten könnte man sagen: Foto machen, Kante erkennen, Durchmesser ausrechnen. Bei Jupiter ist das eher so, als würde man die Größe einer Wolke bestimmen, die aus immer neuen Wolken besteht. Deshalb nutzen Forscherinnen und Forscher hier ein Verfahren, das ein bisschen nach „Weltraum-Röntgenblick“ klingt: Radio-Okkultation. Juno sendet dabei Funksignale zur Erde, und wenn die Sonde aus unserer Sicht hinter Jupiter vorbeizieht, müssen die Signale durch obere Atmosphärenschichten – insbesondere durch die Ionosphäre, eine elektrisch geladene Region. Diese Schichten biegen und verzögern das Signal minimal. Aus den winzigen Frequenz- und Laufzeitänderungen lassen sich dann Profile ableiten, etwa zu Temperatur, Druck und Elektronendichte – und in der Summe eben auch Hinweise darauf, wo bei einem definierten Referenzdruck „Jupiters Rand“ liegt.

Entscheidend ist: Das Team stützte sich nicht auf einzelne Gelegenheitsmessungen, sondern auf Radio-Okkultationsdaten aus 13 nahen Vorbeiflügen. Außerdem wurden Zonalwinde berücksichtigt – also die extrem kräftigen, breiten Windbänder, die Jupiter sichtbar streifen. Diese Winde verschieben Masse und damit auch die effektive Form des Planeten. Ignoriert man sie, kann die „Form“ systematisch danebenliegen.

Warum ein paar Kilometer bei Jupiter wissenschaftlich zählen

Acht Kilometer weniger Breite – bei einem Planeten mit rund 143.000 Kilometern Äquatordurchmesser klingt das fast wie Messrauschen. Aber genau darum geht es: Es ist eben nicht „egal“, sondern ein Hinweis darauf, dass die Unsicherheiten jetzt deutlich kleiner sind als früher. Bisher basierten die Standardwerte für Jupiters Dimensionen unter anderem auf sechs Radio-Okkultationen aus Pioneer- und Voyager-Vorbeiflügen der 1970er-Jahre. Das war großartig für die Zeit, aber sehr dünn für heutige Präzisions-Planetologie.

Und diese Präzision ist nicht nur pedantische Buchhaltung. Jupiters Radius wird als Kalibrier- und Vergleichsgröße genutzt – zum Beispiel, wenn Exoplaneten entdeckt werden, die vor ihrem Stern vorbeiziehen. Bei solchen Transitmessungen hängt viel davon ab, wie man Planetenradien, Dichten und Atmosphärenmodelle skaliert. Eine bessere Referenz für Jupiter hilft also dabei, Modelle für ferne Gasriesen konsistenter zu machen.

Was wir daraus ableiten können – und was (noch) nicht

Die neue Form sagt nicht automatisch: „Jupiter ist anders gebaut als gedacht.“ Sie sagt erst einmal: „Wir sehen genauer hin.“ Dass Jupiter stärker abgeplattet ist, passt grundsätzlich zu einem schnell rotierenden Gasriesen, dessen äußere Schichten in rasender Geschwindigkeit um den Planeten jagen. Interessant wird es dort, wo die Messung mit Modellen der inneren Struktur zusammenkommt: Wie verteilt sich Masse im Inneren? Wie tief reichen die Windbänder wirklich? Welche Rolle spielt dabei die Übergangszone von Atmosphäre zu tieferem, dichterem Material? Die Resultate wurden in einem peer-reviewten Kontext publiziert, was die methodische Substanz stützt. Trotzdem bleiben Details der Interpretation naturgemäß ein laufendes Forschungsprogramm, weil Jupiter kein „statischer Körper“ ist, sondern ein dynamisches System.