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Eisiger Kern und blaue Hülle

Zwei Eisplaneten mit vielen Gemeinsamkeiten

Uranus ist 19 Mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde, der Neptun sogar rund 30 Mal. Kein Wunder also, dass die Außenseiter bisher nicht gerade häufig Besuch von Raumsonden und anderen menschlichen Gefährten bekommen haben. Der einzige Besucher am Neptun war im Jahr 1989 die Raumsonde Voyager 2 auf ihrem Weg von der Erde aus dem Sonnensystem hinaus. Einige Jahre zuvor war Voyager auch am Uranus vorbeigeflogen. Die Daten, die die Raumsonde dabei sammelte, bilden noch heute die Grundlage für nahezu alles, was wir von diesen Eisriesen wissen.

Uranus: Eher einfarbig blau als bunt gebändert. © NASA

Einfarbig hellblau statt bunt

Die gebänderte Atmosphäre vieler Gasriesen zeigt schon von ferne, dass dort starke Stürme toben. Im Vergleich dazu waren die ersten näheren Aufnahmen des Uranus, die die Voyager-Sonde 1986 bei ihrem Vorbeiflug lieferte, eher enttäuschend: keine großen Flecken, keine deutlich abgegrenzten Bänder. Stattdessen warf eine scheinbar unstrukturierte Wolkenschicht das sichtbare Licht zurück und ließ den Planeten fast einfarbig blaugrünlich erscheinen.

Verantwortlich für diese Färbung ist eine äußere Hülle aus Methangas, unter der Wolken aus ausgefrorenem Methan liegen – die Atmosphäre ist mit -220°C so kalt, dass dieser Kohlenwasserstoff ausfriert. Weiter innen dominiert aber, ähnlich wie bei den anderen Gasplaneten auch, Wasserstoff die Gashülle. Helium ist mit 15 Prozent vertreten.

Innerer Aufbau der beiden Eisplaneten Uranus und Neptun © NASA

Neptun ähnelt in diesen Merkmalen seinem Nachbarn Uranus: Auch er erscheint im sichtbaren Licht bläulich, weil das Methan in seiner Atmosphäre den rötlichen Lichtanteil schluckt. Seine Gashülle besteht ebenfalls aus rund 80 Prozent Wasserstoff, vermischt mit knapp zwei Prozent Helium und Methan. Und wie der Uranus ist auch er ein Eisriese: Der gewaltige Druck seiner Schwerkraft und die extreme Kälte sorgen dafür, dass der feste, heiße Kern von einem dicken Mantel aus einer eisähnlichen Mischung von Wasser, Ammoniak, Methan und Gesteinsbrocken umgeben ist.

Verborgene Strukturen

Auflösungsstarke Teleskope wie das Keck-Teleskop auf Hawaii und das Weltraumteleskop Hubble haben allerdings seither den ersten, einfarbigen Eindruck des Uranus widerlegt. In ihren Aufnahmen sind sehr wohl hellere Bänder zu erkennen, seltsamerweise nur auf der Südhälfte des Planeten. Und auch einzelne dunklere oder hellere Flecken, die auf Wirbelstürme und Sturmsysteme hindeuten, machten die Teleskope ausfindig.

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Hubble-Aufnahme des ersten dunklen Flecks auf den Uranus © NASA, ESA, L. Sromovsky et al.

Einer dieser Sturmflecken schien zwischen zwei Positionen hin und herzuschwanken, eine andere Wolkenstruktur erstreckte sich zeitweise über 29.000 Kilometer Länge, verschwand dann aber nur einen Monat später spurlos. Diese Wettersysteme sind zwar ziemlich groß, aber dafür vermutlich weniger heftig als irdische Sturmsysteme. Weitere Aufnahmen enthüllten zudem erstaunlich komplexe Wolkenmuster, darunter einen ganzen Schwarm von kleineren Wirbeln und Turbulenzen auf der Planeten-Nordhalbkugel und ein gebogenes Wolkenband knapp südlich des Uranus-Äquators. Die Ursache dieser Wetterphänomene ist allerdings unklar.

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Nadja Podbregar
Stand: 30.05.2014

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Eisige Außenwelten
Die Eisplaneten Uranus und Neptun

Ein seltsamer Komet
Die Entdeckung des Uranus

Störfunk im Außenbereich
Die Entdeckung des Neptun

Eisiger Kern und blaue Hülle
Zwei Eisplaneten mit vielen Gemeinsamkeiten

Das Rätsel der Stürme
Was treibt das Wetter auf dem Neptun an?

Verbeulter Korkenzieher
Ungewöhnliches Magnetfeld mit vier Polen

Fliegender Wechsel
Planetentausch im frühen Planetensystem

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