Heliumregen
Im Inneren von Saturn und Jupiter trennt sich Helium vom Wasserstoff und regnet als Tröpfchen in die Tiefe, ein Prozess, der den Planeten aufheizt.
Was ist Heliumregen?
Im Inneren von Saturn und Jupiter trennt sich Helium vom Wasserstoff und regnet als Tröpfchen in die Tiefe, ein Prozess, der den Planeten aufheizt.
Saturn strahlt etwa 2,5-mal mehr Energie ab, als er von der Sonne empfängt. Die Erklärung: In seinem tiefen Inneren, wo der Druck Millionen Atmosphären erreicht, vermischen sich Wasserstoff und Helium nicht mehr vollständig. Helium bildet Tröpfchen, die wie Regen in die Tiefe sinken und dabei Gravitationsenergie in Wärme umwandeln, der sogenannte Kelvin-Helmholtz-Mechanismus.
2010 bestätigte NASAs Cassini-Mission, dass Saturns obere Atmosphäre heliumärmer ist als erwartet (etwa 7 % statt der kosmischen 24 %), der fehlende Anteil ist in die Tiefe gesunken. Auf Jupiter findet der Prozess ebenfalls statt, aber schwächer, da Jupiter heißer ist und die Helium-Entmischung bei höheren Temperaturen erst in größerer Tiefe einsetzt.
Das Verständnis von Heliumregen ist für die Exoplanetenforschung wichtig: Er beeinflusst die thermische Entwicklung aller Gasriesen im Universum und bestimmt, wie schnell sie nach ihrer Entstehung abkühlen.
Alastair Reynolds nutzt die exotische Physik von Gasriesen-Innenräumen regelmäßig in seinen Romanen. Ben Bovas Jupiter (2001) ist einer der wenigen Romane, die das Innere eines Gasriesen detailliert beschreiben.
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