Jupiter (Planet)

Bild des Jupiter, das vom Hubble -Weltraumteleskop aufgenommen wurde, in dem die charakteristischen Bänder, der große rote Fleck und die Joviana Aurora beobachtet werden können. (Quelle: NASA, ESA)

JUPiter Es ist der größte der Planeten des Sonnensystems und eines der hellsten am Nachthimmel das ganze Jahr über, so trägt der Name des Königs der römischen Götter. In der römischen Mythologie ist der Gott Jupiter der größte der Götter, der dem Gott Zeus der griechischen Mythologie entspricht. 

Jupiter beobachtet seine Umlaufbahn in Bezug auf die Sonne, ist der fünfte Planet des Sonnensystems und verfügt über mindestens 79 natürliche Satelliten. Sein Durchmesser beträgt das 11 -fache des terrestrischen Durchmessers und nach der Sonne ist er das größte und größte Objekt des Sonnensystems.

Die Menschheit hat seit der Antike über Jupiter nachgedacht, aber er war Galileo Galilei der erste, der den Planeten mit dem Teleskop beobachtete und vier seiner Hauptsatelliten im Jahr 1610 entdeckte.

Galileo beobachtete die charakteristischen Bänder von Jupiter und die vier galiläischen Satelliten, deren Namen ío, Europa, Ganymedes und Calisto sind. Die Ergebnisse von Galileo veränderten die Vorstellungen über den Ort der Erde und der Menschheit im Universum vollständig, da es das erste Mal war, dass Himmelskörper sich um einen anderen Stern drehten, der nicht unser Planet war.

Seine Beobachtungen stützten mehrere revolutionäre Ideen für seine Zeit: Die erste war, dass die Erde nicht das Zentrum des Universums und des zweiten und nicht weniger wichtig war, dass es "andere Welten" gab, wie Galileo die Satelliten des Jupiters nannte.

Allgemeine Eigenschaften von Jupiter

Die Erde im Vergleich zu Jupiter

Größe und Masse

Jupiter ist der fünfte Planet unter Berücksichtigung des Orbitalradius in Bezug auf die Sonne. Der vierte Planet ist Mars, aber unter ihnen gibt es zwei Grenze: den Asteroidengürtel.

Die Planeten mit weniger als die des Asteroidengürtels sind felsig, während diejenigen mit einer größeren Umlaufbahn gasförmige oder Eisriesen sind. Jupiter ist der erste von ihnen und auch derjenige mit größtem Volumen und Masse.

Die Masse des Jupiters, der 300 terrestrische Massen entspricht, ist so groß, dass sie sich in der Summe der Masse der verbleibenden Planeten des Sonnensystems verdoppelt. Was sein Volumen betrifft, ist es das Äquivalent von 1300 Ländern.

Bewegungen

Jupiter dreht sich so schnell um seine eigene Achse um. Dies ist 2,4 -mal schneller als die Geschwindigkeit der Landrotation, und kein Planet des Sonnensystems überschreitet es. 

Seine Orbitalperiode, dh die Zeit, die es braucht, um eine vollständige Wende in der Sonne zu nehmen, beträgt 12 Jahre.

Überwachung

Obwohl sie fünfmal weiter von der Sonne entfernt sind als unser Planet, seine große Größe und seine Eigenschaften, machen sie Sonnenlicht perfekt auf seiner Oberfläche, weshalb es einer der hellsten Sterne am Nachthimmel ist.

Wenn sie mit einem Teleskop beobachtet werden.

Die dunkelsten Bänder heißen genannt Gürtel und das klarste Zonen. Sie sind relativ stabil, obwohl sie sich nach und nach Form und Farbe ändern und den Planeten in entgegengesetzte Richtungen umgeben.

Weiße Wolken sind das Ergebnis aufsteigender Ströme, die abkühlen und Ammoniumkristalle bilden. Dann krümmen sich diese Strömungen an den Seiten, um wieder in den dunkelsten Gürteln abzusteigen.

Rot, gelbe und braune Farbe

Die Vielfalt rötlicher, gelblich und brauner Farben, die in Jupiter zu sehen sind. Zwischen den Bändern und den Gürteln befinden sich gigantische Stürme und Wirbel, die als Punkte oder als Flecken angesehen werden.

Diese Stürme sind praktisch dauerhaft und unter allen fällt der große rote Fleck auf, der erstmals im 17. Jahrhundert von Robert Hooke, einem zeitgenössischen und konkurrierenden physischen und konkurrierenden Physiker Newton, beobachtet wurde.

Der große rote Fleck ist mindestens 300 Jahre alt, aber die Beobachtungen zeigen, dass seine kolossale Größe, die größer als die Erde ist, in den letzten Jahrzehnten abgenommen hat.

Die jovische Atmosphäre ist ziemlich dick. Seine Tiefe ist nicht genau bekannt, aber es wird in Hunderten von Kilometern geschätzt.

Komposition

Die chemische Zusammensetzung seiner Atmosphäre ist der eines Sterns sehr ähnlich: 80% Wasserstoff, 17% Helium und kleine Anteile an Wasserdampf, Methan und Ammoniak. 

Der atmosphärische Druck nimmt mit Tiefe zu, bis zu dem Punkt, dass Wasserstoffgas verflüssigt ist und einen flüssigen Wasserstoff Ozean bildet, bei einem so hohen Druck, der sich wie ein Metall verhält. Dies wäre der untere Rand der jovischen Atmosphäre.

Der metallische flüssige Ozean von Jupiter ist heißer als die Sonnenoberfläche in der Größenordnung von 10.000 ºC und ziemlich hell.

Es ist sehr wahrscheinlich, dass Jupiter einen sehr dichten Kern aus Schwermetallelementen hat, aber es sind weitere Daten erforderlich, die diese Aussage bestätigen.

Zusammenfassung der physikalischen Eigenschaften von Jupiter

-Masse: 1,9 × 10²⁷ kg

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-Äquatorialradio: 71492 km, entspricht dem 11 -fachen des Radius der Erde.

-Polar Radio: 66854 km.

-Form: an den Polen in einem 0,065 -Faktor in Rechnung gestellt.

-Medium Radio der Umlaufbahn: 7,78 x 10⁸ km, entspricht 5,2 u.ZU.

-Neigung der Rotationsachse: 3º12 bezüglich der Orbitalebene.

-Temperatur: -130ºC (Wolken)

-Schwere: 24,8 m/s²

-Eigenes Magnetfeld: Ja, 428 μt in Ecuador.

-Atmosphäre: Dichte Atmosphäre von Wasserstoff und Helium.

-Dichte: 1336 kg/m³

-Satelliten: 79 Bekannte.

-Ringe: Ja, schwache und Staubverbindungen.

Jupiter -Struktur

Jupiters äußerste Schicht besteht aus Wolken und hat eine Dicke von 50 km. Unter dieser Wolkenschicht gibt es eine andere Schicht, hauptsächlich Wasserstoff und Helium, mit einer Dicke von 20.000 km.

Der Übergang zwischen Gas und Flüssigkeitsphase ist allmählich, da der Druck mit der Tiefe wächst.

Unter dieser flüssigen Schicht und infolge extremer Drücke sind die Elektronen der Wasserstoff- und Heliumatome von ihren Kernen getrennt und werden zu freien Elektronen, die sich in einem Meer von flüssigem Metallic -Wasserstoff bewegen.

In größerer Tiefe könnte es einen festen Kern mit dem 1,5 -fachen des terrestrischen Durchmessers geben, aber 30 -mal schwerer als unser Planet. Und da es sich um einen Planeten handelt, der aus Gas und Flüssigkeit besteht, nimmt der Planet aufgrund seiner enormen Drehzahl eine abgeflachte Form in seinen Polen an.

Wann und wie man Jupiter beobachtet

Jupiter sieht hell weiß aus und ist in der Dämmerung leicht zu beobachten. Es sollte nicht mit Venus verwechselt werden, was ebenfalls sehr hell ist.

Jupiter Vision telescope

Auf den ersten Blick strahlt Jupiter mehr am Nachthimmel als syrisch, der leuchtende Stern und ist immer in einer Umgebung von 30 Grad in einer Umgebung von 30 Grad nahe.

Jupiter Nachtansicht und die vier galiläischen Satelliten mit einem kleinen Teleskop. Quelle: @Asismet_if.

Mit gutem Fernglas mit fester Unterstützung oder einem kleinen Teleskop erscheint Jupiter als weiße Scheibe mit weichen Bändern.

Die vier galiläischen Satelliten sind mit einem kleinen Teleskop leicht sichtbar: Ganymedes, IO, Europa und Calisto. Die Satellitenpositionen variieren von einem Tag zum nächsten und manchmal sind nur drei geteilt, da einer von ihnen hinter oder vor dem Planeten steht.

Es gibt mehrere mobile Anwendungen, die es ermöglichen, Planeten und Sterne am Himmel zu identifizieren und zu suchen. Unter ihnen stechen hervor Sky Maps für eine der ersten zu sein. Auf diese Weise befindet sich die Position von Jupiter jederzeit.

Jupiter -Position und andere Planeten am Himmel mit Sky Maps 20.02.20 um 23:14 Uhr von Caracas, Venezuela.

Übersetzungsbewegung

Die Umlaufbahn des Jupiters ist elliptisch und konzentriert sich aufgrund ihrer enormen Masse außerhalb des Sonnenzentrums. Es dauert 11,86 Jahre, um es mit einer Geschwindigkeit von 13,07 km/s zu reisen.

Jetzt wird immer behauptet, dass sich die Planeten um die Sunmitte drehen, was für fast alle ziemlich genau ist, außer Jupiter.

Jupiter -Übersetzung

Es liegt daran.

Nach den Berechnungen beträgt das Barizentrum des Sol-Jupiter-Systems das 1,07-fache des Sonnenradius, dh außerhalb der Sonne.

Das Barizentrum des Sol-Jupiter-Systems ist aus der Sonne mehr. Jupiters Orbit ist eine Ellipse mit einem seiner Scheinwerfer im Barizentrum. (Quelle: Raumschiff.Topf.Regierung)

Er Perihelio Es ist der kleinste Abstand zwischen Jupiters Umlaufbahn und dem Fokus der Ellipse im Barizentrum des Sol-Jupiter-Systems. Sein Wert beträgt 816,62 Millionen Kilometer.

Im Gegenteil die Blattläuse Es ist die größte Entfernung zwischen dem Fokus und der Umlaufbahn, die im Fall von Jupiter 740,52 Millionen Kilometer beträgt.

Die Exzentrizität der Umlaufbahn zeigt an, wie weit es sich in der kreisförmigen Form befindet. Die Umlaufbahn von Jupiter hat eine Exzentrizität von 0,048775 und wird berechnet, indem der Abstand vom Zentrum der Ellipse bis zur Länge der größten Halb -Achse der Ellipse aufgeteilt wird. 

Rotationsbewegung

Jupiters siderale Rotationszeit um seine eigene Achse beträgt 9 Stunden 55 Minuten und 27,3 Sekunden. Die Drehachse hat eine 3,13º -Neigung in Bezug auf die Orbitalrotationsachse.

Um so sperrig zu sein, hat Jupiter die niedrigste Rotationsperiode unter allen Planeten des Sonnensystems.

Jupiter -Satelliten

Riesenplaneten sind durch eine große Anzahl von Satelliten oder Monden gekennzeichnet. Bisher wurden 79 Jupiter -Satelliten gezählt, aber die größten und bekanntesten sind die vier von Galileo Galilei im Jahr 1610 entdeckten Satelliten, die in der Reihenfolge der Nähe sind:

-Ío, ​​hat ⅓ des Erddurchmessers

-Europa mit ¼ des Landdurchmessers

-Ganímedes aus ⅖ Teilen des Erddurchmessers

-Callisto, wenig weniger als ⅖ Teile des Landdurchmessers

Diese vier Satelliten zusammen haben 99,99% der Masse aller jovischen Satelliten und Ringe.

Zwischen Jupiter und galiläischen Satelliten gibt es vier kleine Innensatelliten, die zu einem relativ jüngsten Datum entdeckt wurden (1979).

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Außerhalb der galiläischen Satelliten ist die Gruppe von Regelmäßige Satelliten, 10 insgesamt plus die Gruppe von Retrograde Satelliten, davon sind bisher als sechzig bekannt (61).

In der Reihenfolge der Orbital werden vier Satellitengruppen definiert:

1. Innensatelliten (4) mit Umlaufbahnen zwischen 128.000 bis 222.000 km.
2. Galiläische Satelliten (4) Seine Umlaufbahnen sind zwischen 422.000 km für ío bis zu 1.883.000 km für Calisto. Zusammen haben sie 99.99% der Masse aller jovischen Satelliten.
3. Regelmäßige Satelliten (10) zwischen 7.284.000 km bis 18.928.000 km.
4. Retrograde Satelliten (61) seit 17.582.000 km bis 28.575.000 km.

Jupiter hat auch Ringe. Sie sind in der Umlaufbahn niedriger als die der galiläischen Satelliten und zwischen den Umlaufbahnen der inneren Satelliten. Es wird angenommen, dass diese Ringe aufgrund der Auswirkungen eines inneren Satelliten mit einem Meteoroid entstanden sind.

Galiläische Satelliten

Jupiter und die vier galiläischen Satelliten: ío, Europa, Ganymedes und Calisto

Die vier galiläischen Satelliten bilden eine sehr interessante Gruppe, da Experten der Ansicht sind, dass sie die Bedingungen für die eventuelle künftige Kolonialisierung erfüllen.

Ío

Es hat eine intensive vulkanische Aktivität, die Oberfläche wird dauerhaft mit geschmolzener Lava erneuert, die aus dem Innenraum stammen.

Die Heizergie von Iro ergibt sich hauptsächlich aus der intensiven Flut -Kraft, die Jupiters enorme Schwerkraft erzeugt.

Europa

Es ist die zweite der galiläischen Satelliten in der Ferne, aber der sechste der Satelliten von Jupitern. Sein Name kommt von der griechischen Mythologie, in der Europa ein Liebhaber von Zeus ist (Jupiter in der römischen Mythologie).

Es ist nur ein bisschen weniger als der Mond und hat eine feste Kruste aus gefrorenem Wasser. Es hat eine wenig dichte Atmosphäre von Sauerstoff und anderen Gasen. Die sanft gestreifte Oberfläche ist die glatte in den Sternen des Sonnensystems mit nur wenigen Kratern.

Es wird angenommen, dass es unter dem Eiscortex Europas einen Ozean gibt, dessen Bewegung, die von den Flut -Kräften des Jupiter -Riesen angetrieben wird, tektonische Aktivität auf dem Eis des Satelliten verursachen. Auf diese Weise entstehen die Risse und Dehnungsstreifen auf seiner glatten Oberfläche.

Viele Experten glauben, dass Europa Bedingungen hat, um ein Leben zu führen.

Ganymed

Es ist der größte Satellit des Sonnensystems, es hat einen felsigen Umhang mit Eisenkern. Seine Größe ist etwas größer als die des Planeten Mercury, mit fast der Hälfte seiner Masse.

Es gibt Hinweise darauf, dass es unter seiner Oberfläche ein Salzwasser -Ozean geben kann. ESA (Europäische Weltraumagentur) hat die Möglichkeit in Betracht gezogen, sie bis 2030 zu besuchen.

Wie im Sonnensystem häufig.

Orbitalresonanz von Jupiter Galiläischen Satelliten

Callisto

Es ist der vierte galiläische Satellit mit einer Größe, die praktisch Merkur entspricht, aber mit dem dritten Teil seines Gewichts. Es hat keine Orbitalresonanz mit den anderen Satelliten, ist jedoch in synchroner Rotation mit Jupiter und zeigt immer das gleiche Gesicht dem Planeten.

Die Oberfläche hat reichlich alte Krater und besteht hauptsächlich aus Gestein und Eis. Sie haben wahrscheinlich einen inneren Ozean, mindestens 100 Kilometer dick.

Es gibt keine Beweise für tektonische Aktivitäten, daher wurden ihre Krater sicherlich durch Meteoritenauswirkungen verursacht. Seine Atmosphäre ist dünn, besteht aus molekularem Sauerstoff und Kohlendioxid mit einer ziemlich intensiven Ionosphäre. 

Komposition

Jupiter hat eine dicke Atmosphäre, die hauptsächlich aus Wasserstoff in 87%besteht, gefolgt von Helio in der Größenordnung von 13%. Andere Gase, die in Anteilen von weniger als 0,1% vorhanden sind, sind Schwefelwasserstoff, Wasser und Ammoniakdampf.

Die Wolken des Planeten enthalten Ammoniakkristalle, und ihre rötliche Farbe stammt wahrscheinlich von Molekülen, die Schwefel oder Phosphor enthalten. Die niedrigsten und niedrigeren Wolken enthalten Ammoniumhydrosulfuro.

Aufgrund des Vorhandenseins von Gewittern in den tiefsten Schichten ist es sehr wahrscheinlich, dass diese Schichten Wolken aus Wasserdampf enthalten.

Interne Struktur

Innerhalb von Jupiter -Wasserstoff und Helium sind in flüssiger Form aufgrund des hohen Drückens, der durch seine immense Schwerkraft und seine dicke Atmosphäre verursacht wird.

In Tiefen größer als 15.000 Kilometer unter der flüssigen Oberfläche, Wasserstoffatome sind so komprimiert und ihre Kerne so nahe beieinander, dass die Elektronen von Atomen getrennt sind und zum Antriebsband gebildet werden Flüssiger metallischer Wasserstoff.

Physikalische Modelle deuten darauf hin, dass ein felsiger Kern aus schweren Atomen besteht. Zu Beginn schätzten sie einen Kern von 7 Landmassen, aber neuere Modelle betrachten einen Kern mit Masse zwischen 14 und 18 terrestrische Massen.

Es ist wichtig, sicher zu sein, ob dieser Kern existiert, da die Antwort von der Planetenentstehungstheorie der Planeten abhängt.

In dieser Theorie werden die Planeten aus festen Partikelkernen gebildet, die zu größeren schweren Objekten führen, die als Gravitationskondensationskernen wirken würden, die im Verlauf von Millionen von Jahren Planeten bilden würden.

Kann Ihnen dienen: Schrödinger Atomic Model

Jupiter -Magnetosphäre

Aufgrund des intensiven Magnetfelds von Jupiter hat der Planet eine umfangreiche Magnetosphäre, bis zu dem Punkt, dass es am terrestrischen Himmel mit einer ähnlichen Größe wie des Mondes zu sehen ist, wenn er nicht unsichtbar ist. 

Kein Sonnensystem Planet übertrifft den Jupiter in Bezug auf die Intensität und Ausdehnung des Magnetfeldes.

Die beladenen Partikel aus dem Sonnenwind sind in den Magnetfeldlinien eingeschlossen und drehen sich um sie, aber sie haben eine Drift oder Bewegung entlang der Feldlinien.

Wenn die magnetischen Linien aus einem Pol entstehen und sich dem anderen verbinden, gewinnen die geladenen Partikel kinetische Energie und konzentrieren sich auf die Pole, ionisierende und aufregende Gase der polaren Atmosphäre des Jupiter, mit der daraus resultierenden Emission von Lichtstrahlung.

Missionen an Jupiter

Seit 1973 wird Jupiter von verschiedenen NASA -Missionen besucht, die amerikanische Raumfahrtagentur für Weltraum -Explorationsprogramme verantwortlich.

Missionen wie Pioneer 10 und 11, Galileo und Cassini haben Jupiters Satelliten studiert. Vorläufige Daten deuten darauf hin, dass einige von ihnen günstige Lebensbedingungen haben und auch menschliche Grundlagen etablieren,.

Die NASA NASA NASA und die Europäische Weltraumagentur haben neue Missionen an Jupiter, hauptsächlich, um den Satelliten des Europas mehr Details zu untersuchen.

Pionier 

Pioneer 11

Pioneer 10 war die erste Weltraumsonde, über die Jupiter im Dezember 1973 überflog. Im selben Jahr, im April, wurde die Pionier 11 -Sonde gesendet, die im Dezember 1974 die Jovian -Umlaufbahn erreichte.

In diesen Missionen wurden die ersten nahe gelegenen Fotos von Jupiter und den galiläischen Satelliten aufgenommen. Das Magnetfeld und die Strahlungsgurte des Planeten wurden ebenfalls gemessen.

Voyager

Voyager 2

Ebenfalls 1973 gestartet, besuchten die Voyager 1 und Voyager 2 Missionen den König der Planeten des Sonnensystems erneut.

Die von diesen Missionen gesammelten Daten lieferten bis dahin außergewöhnliche und unbekannte Informationen über den Planeten und seine Satelliten. Zum Beispiel wurde das Ringssystem des Jupiters zuerst festgestellt und es wurde auch erfahren, dass der IRO -Satellit intensive vulkanische Aktivität hat.

Galileo

Es wurde 1995 für eine siebenjährige Erkundung gestartet, aber die Sonde hatte schwerwiegende Probleme mit der Hauptantenne. Trotzdem konnte er wertvolle Informationen über Jupiters Satelliten senden.

Die Galileo -Sonde um Jupiter. Quelle: Wikimedia Commons. Jihemd/cc by-sa (http: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0/),

Die Mission entdeckte unterirdische Ozeane in Europa und lieferte weitere Informationen über die aktiven Vulkane von ío.

Galileo endete, als die Explorationssonde auf Jupiter fiel, um die Kollision und konsistente Kontamination des Europasfrosts zu vermeiden.

Cassini

Cassini -Schiffsbaugruppe

Im Dezember des Jahres 2000 erhielten die Mission von Cassini/Huygens to Saturn vergleichbare Daten im Interesse der Voyager -Missionen, aber aufgrund der technologischen Verbesserungen waren sie von viel besserer Qualität.

Neue Horizonte

Neue Horizonte

In seinem Durchgang zu Pluto besuchte der New Horizons Weltraumsonde 2007 den Planeten Jupiter.

Juno

Juno

Die jüngsten Missionen an Jupiter sind die Juno Space Probe, die am 5. Juli 2016 mit dem Planeten um die Orbit eingetreten ist. Junos Mission ist das Studium der jovischen Atmosphäre sowie ihre Magnetosphäre und die Auroras.

Es wird erwartet.

Neugierige Daten über Jupiter

-Es ist der größte Durchmesser der vier riesigen Planeten: Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

-In dem von Jupiter besetzten Band gibt es 1300 Planeten der Landgröße.

-Jupiter hat eine riesige Masse, es ist zweieinhalb Mal größer als die Summe der Massen der verbleibenden sieben Planeten des Sonnensystems.

-Es wird angenommen, dass sein fester Kern nur eine Million Jahre nach der primären Gas- und Staubscheibe gebildet wurde, die zum Sonnensystem geführt hat, 4 machen 4.500 Millionen Jahre.  

-Jupiter ist der Planet des Sonnensystems, der den kürzesten Tag hat: Die Rotationsperiode beträgt nur 9 Stunden mit 55 Minuten.

-Es ist der radioaktivste Planet des Sonnensystems, abgesehen von Sonnenlicht, das auch seine Atmosphäre widerspiegelt.

-Jupiter hat den größten Satellit des Sonnensystems: Ganymed, mit einem 1,5 -mal größeren Radius als dem Mond und dem 0,4 -fachen des terrestrischen Radius.

-80% seiner Atmosphäre bestehen aus Wasserstoff, gefolgt von Helio, was 17% beiträgt. Der Rest sind andere Gase wie Wasserdampf, Methan, Ammoniak und Ethan.

-Jupiters Wolken werden durch Ammoniumkristalle gebildet, die eine dünne Schicht von etwa 50 km dick bilden. Aber die gesamte Atmosphäre ist in der Größenordnung von 20.000 km, der dickste aller Planeten des Sonnensystems ist.

-Es ist der Planet, der den größten und haltbarsten antizyklonischen Wirbel hat, der im Sonnensystem bekannt ist: den großen roten Fleck. Mit mehr als 300 Jahren Existenz ist seine Größe größer als zwei terrestrische Durchmesser.

-Es hat einen extrem dichten Kern aus Eisen-, Nickel- und Flüssigmetallic -Wasserstoff.

-Es hat ein intensives Magnetfeld, das dauerhafte Auroras erzeugen kann.

-Es ist der Solarplanet mit der höchsten Schwerkraftbeschleunigung, die im 2,5 -fachen der terrestrischen Schwerkraft am Rand seiner Atmosphäre geschätzt wird.

-Sehr aktuelle Untersuchungen deuten auf die Fülle von Wasser in der Äquatorzone hin, basierend auf der Analyse der Daten der räumlichen Mission Juno. In einem NASA -Bericht am 10. Februar 2020 in der Zeitschrift Naturastronomie Es wird angezeigt, dass 0,25% der äquatorialen Atmosphäre des Planeten aus Wassermolekülen bestehen.