Seit Juli 2016 umrundet die US-Raumsonde Juno den Riesenplaneten Jupiter und erkundet ihn aus nächster Nähe. Nun zeigen ihre Messdaten, dass der Große Rote Fleck, ein rund 16 000 Kilometer breiter Wirbelsturm, ein tiefe Wurzel hat, was bislang unbekannt war. Mindestens 300 Kilometer reicht der Wirbelsturm ins Innere des Gasriesen hinein. Die Entdeckung gelang mit dem Mikrowellen-Radiometer (MWR) der Sonde, das speziell dafür ausgelegt ist, ins Innere von Jupiter weit unterhalb der sichtbaren Wolkenoberfläche hineinzublicken. Das MWR kann bis in eine Tiefe von rund 400 Kilometern vordringen und erlaubt dadurch Rückschlüsse auf die Zirkulationsbewegungen in der Jupiteratmosphäre.

Die tiefen Wurzeln des Großen Roten Flecks (Vergleich Oberfläche und tiefere Atmosphärenschichten)
© NASA/JPL-Caltech/SwRI
(Ausschnitt)
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Mit dem Mikrowellen-Radiometer des US-Raumsonde Juno gelang im Juli 2017 ein Blick in die tieferen Wolkenschichten unter dem Großen Roten Fleck auf Jupiter. Zuoberst ist eine Aufnahme der Kamera JunoCam im sichtbaren Licht zu sehen, darunter schließen sich unterschiedlich tiefe Atmosphärenschichten an. Sie wurden in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen vom Mikrowellen-Radiometer aufgezeichnet. Der Große Rote Fleck lässt sich bis in eine Tiefe von 350 Kilometern unterhalb der sichtbaren Wolkenoberfläche des Gasriesen verfolgen.

Der Große Rote Fleck wird seit dem Jahr 1830 kontinuierlich beobachtet, es gibt aber auch verschiedene Beobachtungen eines Roten Flecks auf dem Riesenplaneten aus dem 17. und 18. Jahrhundert. Sollte es sich um den gleichen Sturmwirbel handeln, so wäre der Große Rote Fleck seit mindestens 350 Jahren aktiv. Derzeit scheint der Wirbelsturm zu schrumpfen, er erstreckt sich nun über rund die 1,3-fache Breite der Erde. Bei den Vorbeiflügen der Raumsonden Voyager 1 und 2 im Jahr 1979 dehnte sich der Sturmwirbel über die doppelte Breite der Erde aus, und auf Aufnahmen Ende des 19. Jahrhunderts war er sogar dreimal so breit wie die Erde. Warum dieser Sturmwirbel so langlebig ist, bleibt nach wie vor ein Rätsel für die Planetenforscher. Möglicherweise wird der Sturmwirbel durch die Wolkenbänder und Zonen erzeugt, die Jupiters Anblick im Teleskop dominieren und die ebenfalls tief ins Innere des Planeten hineinreichen.

Bei ihren Vorbeiflügen nähert sich Juno der Oberfläche des Gasriesen bis auf etwa 3500 Kilometer an und stieß dort auf eine weitere Überraschung: Unmittelbar über den dichteren Schichten der Jupiteratmosphäre erstreckt sich ein schmaler, intensiver Strahlungsgürtel. In diesem befinden sich Ionen von Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel, die sich mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit im starken Jupitermagnetfeld bewegen. Die Ionen stammen wahrscheinlich aus dem Umfeld des vulkanisch aktiven Jupitermonds Io und werden durch das Jupitermagnetfeld in dieser Region unmittelbar oberhalb des Äquators konzentriert. Bei den anderen drei Gasriesen im Sonnensystem, Saturn, Uranus und Neptun, wurde kein so oberflächennaher Strahlungsgürtel entdeckt.