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Sonnensystem: Im Tiefflug über Jupiters Stürme

Kräftige Blitze, gigantische Wolken: Die mächtigsten Stürme im Sonnensystem finden sich auf dem Planeten Jupiter. Juno, Hubble und Gemini haben sie nun gemeinsam erforscht.
Dieses Bild zeigt die gesamte Jupiterscheibe im Infrarotlicht.Laden...

Jupiter ist nicht nur der größte Planet des Sonnensystems, er ist auch der mit den größten Stürmen. Unter ihnen beeindruckt der Große Rote Fleck besonders. Um den Monstersturm und das Wetter auf dem Planeten genauer zu untersuchen, haben sich gleich drei Astro-Teams zusammengetan: die Wissenschaftler des Hubble-Weltraumteleskops, Mitarbeiter des bodengebundenen Gemini-Observatoriums auf Hawaii sowie die Forscher der Raumsonde Juno.

Der Aufwand hat sich gelohnt. Die Ergebnisse, die nun im »Astrophysical Journal« erschienen sind, können sich wahrlich sehen lassen: Dank der Kombination diverser Aufnahmen gelang es zum einen, das vollständige Antlitz des Jupiters im Infrarotlicht darzustellen (siehe oben). Zum anderen ließ sich dank verschiedener Beobachtungen, die nahezu gleichzeitig aufgenommen wurden, feststellen, dass dunkle Merkmale auf dem Großen Roten Fleck eher Löcher in den Wolken als Massen dunklen Materials sind (siehe unten).

Besonders gut getroffen von Raumsonde und Teleskopen: Jupiters Großer Roter FleckLaden...
Jupiters Großer Roter Fleck | Diese Bilder vom Monstersturm des Riesenplaneten wurden mit Daten gemacht, die das Hubble-Weltraumteleskop und das Gemini-Observatorium am 1. April 2018 gesammelt haben.
Oben links (Großansicht) und unten links (Detail): Die Hubble-Aufnahme des Sonnenlichts, das von Wolken in der Jupiter-Atmosphäre reflektiert wird, zeigt dunkle Züge innerhalb des Großen Roten Flecks.
Oben rechts: Ein thermisches Infrarotbild desselben Bereichs von Gemini zeigt Wärme, die im Infraroten abgestrahlt wird.
Untere Mitte: Hubbles ultraviolettes Bild gibt Sonnenlicht wieder, das von den Nebeln über dem Großen Roten Fleck zurückgestreut wird.
Unten rechts: Ein Multiwellenlängen-Komposit aus Hubble- und Gemini-Daten zeigt sichtbares Licht in Blau und thermisches Infrarot in Rot.

Alle 53 Tage rast Juno im Tiefflug über die Sturmsysteme und erfasst dabei von Blitzen erzeugte Funksignale, die als »Sferics« und »Whistlers« bekannt sind. Mit ihnen lassen sich selbst Blitze auf der Tagesseite des Planeten oder aus tiefen Wolken kartografieren.

Diese Karte kombinierten die Teams mit optischen Aufnahmen von Hubble sowie thermischen Infrarotbildern, die Gemini in etwa zur selben Zeit aufgenommen hatte. Auf diese Weise fanden die Forscher heraus, dass drei bestimmte Wolkenstrukturen die Blitzausbrüche begünstigen: tiefe Wolken aus Wasser, große Wolkentürme, die durch das Aufsteigen feuchter Luft entstehen – im Wesentlichen Jupiter-Gewitterwolken –, und klare Regionen, die vermutlich durch das Absinken trockenerer Luft außerhalb der Türme verursacht werden.

Die ständigen Stürme des Jupiters sind im Vergleich zu denen auf der Erde gigantisch. Nach jetziger Kenntnis reichen die Gewitterwolken von der Basis bis zur Spitze rund 80 Kilometer in die Höhe. Das ist rund fünfmal mehr, als sich typische Gewitterwolken auf der Erde erstrecken. Die Blitze auf Jupiter wiederum sind bis zu dreimal energiereicher als die größten bisher bekannten Superblitze der Erde.

20/2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 20/2020

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