Neue Studie widerlegt die Idee, dass der mysteriöse Kern des Jupiters durch einen riesigen Einschlag entstanden ist

21. August 2025

von der Durham University

bearbeitet von Sadie Harley, reviewed von Robert Egan

wissenschaftlicher Redakteur

Assistenzredakteur

Dieser Artikel wurde gemäß dem redaktionellen Prozess und den Richtlinien von Science X überprüft. Editoren haben während der Sicherung der Glaubwürdigkeit des Inhalts folgende Attribute hervorgehoben:

Faktenüberprüft

peer-reviewte Veröffentlichung

vertrauenswürdige Quelle

korrigiert

Eine neue Studie der Durham University hat herausgefunden, dass ein gigantischer Aufprall möglicherweise nicht für die Bildung des bemerkenswerten 'verdünnten' Kerns von Jupiter verantwortlich ist und eine Theorie über die Geschichte des Planeten in Frage stellt.

Jupiter, der größte Planet in unserem Sonnensystem, birgt ein Geheimnis in seinem Inneren. Anders als von Wissenschaftlern erwartet, hat sein Kern keine klare Grenze, sondern geht allmählich in die umgebenden Schichten aus hauptsächlich Wasserstoff über (eine Struktur, die als verdünnter Kern bekannt ist).

Wie dieser verdünnte Kern entstanden ist, war seit der ersten Enthüllung seiner Existenz durch die Juno-Raumsonde der NASA eine Schlüsselfrage unter Wissenschaftlern und Astronomen.

Eine frühere Studie legte nahe, dass eine gewaltige Kollision mit einem frühen Planeten, der die Hälfte des Kernmaterials von Jupiter enthielt, das Zentrum von Jupiter gründlich durchmischen könnte, genug, um die heutige Innenausstattung des Planeten zu erklären.

Unter Verwendung modernster Supercomputer-Simulationen von planetarischen Aufprällen, mit einer neuen Methode zur Verbesserung der Behandlung der Materialmischung in der Simulation, haben Forscher der Durham University in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der NASA, SETI und dem CENSSS der Universität Oslo getestet, ob eine solche massive Kollision den verdünnten Kern von Jupiter hätte kreieren können.

Die Simulationen wurden auf dem DiRAC COSMA-Supercomputer, der an der Durham University gehostet wird, unter Verwendung der hochmodernen SWIFT Open-Source-Software durchgeführt.

Die Studie ergab, dass in keiner der durchgeführten Simulationen eine stabile verdünnte Kernstruktur erzeugt wurde, selbst nicht in solchen mit extremen Bedingungen.

Stattdessen zeigen die Simulationen, dass das dichte Gesteins- und Eis-Kernmaterial, das durch einen Aufprall verdrängt wurde, sich schnell wieder setzte und eine klare Grenze zu den äußeren Schichten aus Wasserstoff und Helium zurückließ, anstatt eine sanfte Übergangszone zwischen den beiden Regionen zu bilden.

Die Studienergebnisse, die in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht wurden, unterstützen daher nicht die Hypothese, dass der verdünnte Kern von Jupiter durch einen einzigen dramatischen Aufprall erzeugt wurde, sondern legen stattdessen nahe, dass er das Ergebnis davon ist, wie der wachsende Planet schwere und leichte Materialien aufnahm, als er sich bildete und entwickelte.

In Bezug auf die Ergebnisse sagte der Hauptautor der Studie Dr. Thomas Sandnes von der Durham University: 'Es ist faszinierend zu erforschen, wie ein Riesenplanet wie Jupiter auf eine der gewaltigsten Veranstaltungen reagieren würde, die ein wachsender Planet erleben kann.

'Wir sehen in unseren Simulationen, dass diese Art von Aufprall den Planeten buchstäblich bis zum Kern erschüttert - jedoch nicht auf die richtige Weise, um das Innere von Jupiter zu erklären, das wir heute sehen.'

Jupiter ist nicht der einzige Planet mit einem verdünnten Kern, da Wissenschaftler kürzlich Hinweise darauf gefunden haben, dass auch Saturn einen solchen besitzt.

Dr. Luis Teodoro von der Universität Oslo sagte: 'Die Tatsache, dass auch Saturn einen verdünnten Kern hat, stärkt die Idee, dass diese Strukturen nicht das Ergebnis seltener, extrem energiegeladener Aufprälle sind, sondern sich stattdessen allmählich während des langen Prozesses des planetarischen Wachstums und der Evolution bilden.'

Die Ergebnisse dieser Studie könnten auch dazu beitragen, das Verständnis der Wissenschaftler und die Interpretation der vielen Jupiter- und Saturn-großen Exoplaneten, die um entfernte Sterne beobachtet wurden, zu informieren.

Wenn verdünnte Kerne nicht durch seltene und extreme Aufprälle entstehen, haben vielleicht die meisten oder alle diese Planeten ähnlich komplexe Innenräume.

Mitautor der Studie Dr. Jacob Kegerreis sagte: 'Riesen-Aufprälle sind ein wesentlicher Bestandteil der Geschichte vieler Planeten, aber sie können nicht alles erklären!

'Dieses Projekt hat auch einen weiteren Schritt in unserer Entwicklung neuer Methoden beschleunigt, um diese katastrophalen Ereignisse in immer größerem Detail zu simulieren, was uns hilft, weiter einzuengen, wie die erstaunliche Vielfalt der Welten, die wir im Sonnensystem und darüber hinaus sehen, entstanden ist.'

Weitere Informationen: T. D. Sandnes et al, Kein verdünnter Kern in Simulationen von gigantischen Aufprällen auf Jupiter erzeugt, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). Auf arXiv DOI: 10.48550/arxiv.2412.06094

Journal Informationen: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , arXiv

Bereitgestellt von Durham University