Kallisto (Mond)

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

IV Kallisto

Jupitermond Kallisto, Aufgenommen von der Raumsonde Galileo im Mai 2001
Zentralkörper	Jupiter
Eigenschaften des Orbits ^[1]
Große Halbachse	1.882.700 km
Periapsis	1.869.500 km
Apoapsis	1.895.800 km
Exzentrizität	0,007
Bahnneigung	0,51°
Umlaufzeit	16,689 Tage
Mittlere Bahngeschwindigkeit	8,20 km/s
Physikalische Eigenschaften ^[1]
Albedo	0,19
Scheinbare Helligkeit	5,7 mag
Mittlerer Durchmesser	4820,6 km
Masse	1,076×10²³ kg
Oberfläche	7,2×10⁷ km²
Mittlere Dichte	1,830 g/cm³
Siderische Rotation	16,689
Achsneigung	0°
Fallbeschleunigung an der Oberfläche	1,32 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit	2400 m/s
Entdeckung
Entdecker	Galileo Galilei
Datum der Entdeckung	7. Januar 1610
Anmerkungen	Einfach gebundene Rotation Kallisto hat eine Atmosphäre mit <10^-6Pa, überwiegend Kohlendioxid.

Größenvergleich zwischen Kallisto (unten links), Erdmond (oben links) und Erde (maßstabsgerechte Fotomontage)

Kallisto (von dem griechischen Wort Καλλιστώ) (auch Jupiter IV, Callisto) ist der äußerste der vier großen Monde des Planeten Jupiter.

[Bearbeiten] Geschichte

Kallistos Entdeckung wird dem italienischen Gelehrten Galileo Galilei zugesprochen, der im Jahre 1610 sein einfaches Fernrohr auf den Jupiter richtete. Die vier großen Monde Io, Europa, Ganymed und Kallisto werden auch als die Galileischen Monde bezeichnet.

Benannt wurde der Mond nach Kallisto, einer Geliebten des Zeus aus der griechischen Mythologie. Der Sage nach wurden Kallisto und ihr Sohn Arkas später in Bären verwandelt und an den Sternenhimmel versetzt. Kallisto ist demnach gleich zweimal am Himmel zu sehen, als Sternbild Großer Bär (Großer Wagen) und als Mond des Jupiter.

Der Name Kallisto wurde von Simon Marius bereits kurz nach seiner Entdeckung vorgeschlagen, konnte sich jedoch über lange Zeit nicht durchsetzen. Erst in der Mitte des 20. Jahrhunderts kam er wieder in Gebrauch. Vorher wurden Monde üblicherweise nur mit römischen Ziffern nummeriert und Kallisto wurde mit Jupitermond IV bezeichnet, da die Nummerierung ursprünglich nach der Größenfolge der Umlaufbahnen vorgenommen wurde.

Die Galileischen Monde sind so hell, dass man sie bereits mit einem Fernglas oder kleinen Teleskop beobachten kann.

[Bearbeiten] Bahndaten

Kallisto umkreist Jupiter in einem mittleren Abstand von 1.833.000 km in 16 Tagen 16 Stunden und 32,2 Minuten. Ihre Bahn weist eine Exzentrizität von 0,007 auf und ist 0,281° gegenüber der Äquatorebene des Jupiter geneigt.

[Bearbeiten] Aufbau und physikalische Daten

Innerer Aufbau von Kallisto

Kallisto ist der äußerste der vier Gallileischen Monde und ist 1.880.000km von Jupiter entfernt; von dem nächsten inneren Gallileischen Mond Ganymed ist sie über 800.000 km entfernt. Im Unterschied zu den anderen Gallileischen Monden ist sie kein Teil der Bahnresonanz.

Kallisto wurde aufgrund ihrer Entfernung von Jupiter nicht durch dessen Gezeitenkraft erhitzt. Dies hat bedeutsame Folgen für ihre innere Struktur und ihre Evolution. Kallistos Entfernung von Jupiter führt dazu, dass der Fluss der elektrisch geladenen Elementarteilchen von Jupiters Magnetosphäre gering ist – beispielsweise um 300-mal geringer als der Fluss auf Europa. Infolgedessen – im Unterschied zu den anderen Gallileischen Monden – hatte die Bestrahlung durch elektrisch geladene Elementarteilchen einen relativ geringen Effekt für die Oberflächenstruktur.

Der Mond setzt sich in etwa aus gleichen Teilen an Stein und Eis zusammen, mit einigen unsteten Bestandteilen, wie beispielsweise Ammoniak. Der Masseanteil des Eises beträgt 49 % bis 55 %. Die genaue Zusammensetzung des Gesteins auf Kallisto ist unbekannt, besteht aber möglicherweise aus Typ LL/L der gewöhnlichen Chronditen, also aus einem geringen Anteil an Eisen und einem höheren Anteil an Eisenoxiden als an H-Chronditen. Das Gewichtsverhältnis zwischen Eisen und Silikon beträgt 0.9:1.3.

Kallisto besitzt einen mittleren Durchmesser von 4821 km und ist damit fast exakt genauso groß wie der Planet Merkur (4878 km). Ihre Dichte ist mit etwa 1,83 g/cm³ etwas kleiner als die von Ganymed, aber deutlich kleiner die der beiden anderen Galileischen Monde Europa und Io. Das Innere Kallistos ist demnach aus etwa 60 % silikatischem Gestein und 40 % Wassereis aufgebaut, wobei mit zunehmender Tiefe der Silikatanteil ansteigt. Von ihrer Zusammensetzung her ähnelt Kallisto dem Saturnmond Titan und dem Neptunmond Triton. Ihre Masse beträgt daher trotz ihrer Größe nur knapp ein Drittel der Masse des Merkur und etwa 30% größer als die Masse des Erdmondes.

Kallisto rotiert in 16 Tagen 16 Stunden und 32,2 Minuten um die eigene Achse und weist damit, wie der Erdmond und die übrigen inneren Jupitermonde, eine gebundene Rotation auf.

Sie besitzt im Vergleich zu den anderen Galileischen Monden eine sehr dunkle Oberfläche mit einer Albedo von 0,2, das heißt nur 20 % des eingestrahlten Sonnenlichts werden reflektiert.

[Bearbeiten] Oberflächenstrukturen

Kallisto weist die höchste Dichte an Impaktkratern im ganzen Sonnensystem auf. Krater und bei deren Einschlag entstandene konzentrische ringförmige Erhebungen prägen die Oberfläche, größere Gebirgszüge sind nicht vorhanden. Dies lässt darauf schließen, dass Kallistos Oberfläche überwiegend aus Wassereis zusammengesetzt ist. Die Eiskruste hat über geologische Zeiträume hinweg nachgegeben, wobei ältere Krater und Gebirgszüge eingeebnet wurden.

Die Region um das Einschlagsbecken Asgard

Zwei riesige Einschlagsbecken, umgeben von konzentrischen Ringwällen, sind die auffälligsten Strukturen auf Kallisto. Das größte Becken, Valhalla, hat einen Durchmesser von 600 km, eine helle Zentralregion und Ringe, die sich über 3000 km ausdehnen. Das Becken Asgard dehnt sich insgesamt über 1600 km aus. Eine andere interessante Struktur ist Gipul Catena, eine Kette von Impaktkratern, die als gerade Linie über die Oberfläche verläuft. Verursacht wurde die Struktur offensichtlich von einem Himmelskörper, der wie der Komet Shoemaker-Levy 9 vor dem Einschlag durch die Gezeitenkräfte des Jupiter zerrissen wurde.

Das Alter der Oberfläche Kallistos wird auf 4 Milliarden Jahre datiert. Sie war seit der Frühzeit der Entstehung des Sonnensystems keinen größeren Veränderungen unterworfen, was bedeutet, dass der Mond seit dieser Zeit geologisch nicht mehr aktiv war. Anders als der benachbarte Ganymed mit seiner auffälligen Oberfläche weist Kallisto keine Anzeichen von Plattentektonik auf, obwohl sie in etwa gleich groß ist. Ihre geologische Entwicklung war offensichtlich wesentlich einfacher verlaufen, beziehungsweise nach relativ kurzer Zeit abgeschlossen, während in den übrigen Galileischen Monden komplexere Vorgänge stattfanden.

Die sichtbare Oberfläche liegt auf einer Eisschicht, mit einer geschätzten Mächtigkeit von 200 km. Darunter befindet sich vermutlich ein Ozean aus flüssigem Salzwasser mit einer Tiefe von 10 km, worauf magnetische Messungen der Raumsonde Galileo hinweisen. Ein weiteres Indiz für flüssiges Wasser ist die Tatsache, dass auf der entgegen gesetzten Seite des Kraters Valhall keine Brüche und Verwerfungen sichtbar sind, wie sie auf massiven Körpern, wie dem Erdmond oder dem Planeten Merkur beobachtet werden können. Eine Schicht flüssigen Wassers hat offensichtlich die seismischen Schockwellen gedämpft, bevor sie sich durch das Mondinnere bewegten.

[Bearbeiten] Atmosphäre

Aktuelle Beobachtungen weisen darauf hin, dass Kallisto eine äußerst dünne Atmosphäre aus Kohlendioxid besitzt.

[Bearbeiten] Magnetfeld

Die Sonde Galilleo hatte bei ihren Vorbeiflügen ein schwaches Magnetfeld bei Kallisto gemessen, dessen Stärke variiert, während sich der Mond durch die extrem starke Magnetosphäre des Jupiter bewegt. Dies deutet auf das Vorhandensein einer elektrisch leitenden Flüssigkeit, wie Salzwasser, unterhalb Kallistos Eiskruste hin.