Gibt es in Gasriesen irgendetwas Festes?

Festes im Inneren der Gasriesen: Eine Frage der Definition

Die Bezeichnung “Gasriese” suggeriert eine vollständig gasförmige Natur dieser Himmelskörper. Doch die Realität ist komplexer und die Frage nach einem “festen” Kern verlangt nach einer genaueren Betrachtung der physikalischen Bedingungen im Inneren dieser Giganten.

Jupiter und Saturn, die beiden größten Planeten unseres Sonnensystems, bestehen in der Tat überwiegend aus Wasserstoff und Helium. Diese Elemente liegen jedoch nicht in einem uns vertrauten gasförmigen Zustand vor. Der immense Druck im Inneren dieser Planeten, der mit zunehmender Tiefe drastisch ansteigt, führt zu einem Phasenübergang. Der Wasserstoff und das Helium werden komprimiert und gehen in Zustände über, die weder als Gas noch als Flüssigkeit im herkömmlichen Sinne bezeichnet werden können. In den tieferen Schichten wird Wasserstoff zu einem metallischen, elektrisch leitfähigen Fluid. Das bedeutet, dass die Atome ihre Elektronen teilen und sich ein “Elektronengas” bildet, in dem sich die Atomkerne bewegen. Dieses metallische Wasserstoffmeer ist ein extrem exotischer Zustand der Materie, den wir auf der Erde nicht reproduzieren können.

Die Vorstellung eines “festen Kerns” bedarf daher einer differenzierten Betrachtung. Es wird allgemein angenommen, dass sich im Zentrum von Jupiter und Saturn ein Kern aus schwereren Elementen wie Nickel und Eisen befindet. Dieser Kern ist jedoch nicht im Sinne eines festen, erdähnlichen Gesteinskörpers zu verstehen. Die gewaltigen Drücke und Temperaturen machen auch diesen Kern wahrscheinlich zu einer extrem dichten, flüssigen oder sogar plastischen Masse. Die genaue Zusammensetzung und der Zustand dieses Kerns sind nach wie vor Gegenstand der Forschung. Direkte Beobachtungen sind unmöglich, und die Schlussfolgerungen basieren auf komplexen Computermodellen und indirekten Messungen wie der Schwerkraft und der Magnetfelder der Planeten.

Die Übergänge zwischen den verschiedenen Schichten – dem metallischen Wasserstoff, der flüssigen Hülle und der äußeren Gasatmosphäre – sind fließend und nicht scharf definiert. Es gibt keine klar definierte Grenze zwischen “flüssig” und “fest”, sondern eher ein gradueller Wechsel der Zustandsformen der Materie, beeinflusst von dem immer stärker werdenden Druck und der Temperatur.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Gasriesen besitzen zwar einen Kern aus schwereren Elementen, der aber nicht unbedingt “fest” im irdischen Sinne ist. Die herrschenden Bedingungen im Inneren führen zu exotischen Zuständen der Materie, die unser Verständnis von Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen herausfordern. Die Forschung zu den inneren Strukturen der Gasriesen ist ein fortschreitender Prozess, der neue Erkenntnisse und eine immer genauere Beschreibung dieser faszinierenden Welten liefern wird.