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News: Polarlichter auf Jupiter

Das Hubble-Weltraum-Teleskop hat mit einem neuen Instrument hochaufgelöste Bilder von Polarlichtern auf dem Jupiter gemacht. Im Unterschied zu früheren Aufnahmen sind die schwachen Leuchterscheinungen diesmal nicht durch die Rotation des Planeten während der Belichtung verwischt.
Zwar hat das Hubble-Teleskop schon seit 1990 Bilder der nördlichen und südlichen Polarlichter augenommen, doch der neue Space Telescope Imaging Spectograph (STIS) ist zehnmal empfindlicher als frühere Kameras. Dies erlaubt kürzere Belichtungszeiten, wodurch Jupiters Rotation die Bilder nicht mehr verwischt und Auflösungen ermöglicht werden, die zwei- bis fünfmal besser sind als mit herkömmlichen Kameras. Sie reichen aus, um den Schleier des Polarlichtes zu zeigen, der sich mehrere hundert Kilometer über Jupiter erstreckt. Die Bilder, die das Space Shuttle von irdischen Polarlichtern aufgenommen hat, sehen ganz ähnlich aus.

Wie auf der Erde entwickeln sich auch beim Jupiter Polarlichter dadurch, daß sich elektrisch geladene Teilchen, die vom Magnetfeld des Planeten gefangen werden, mit hoher Energie zum magnetischen Nord- oder Südpol schrauben. Wenn die Teilchen auf die obere Atmosphäre treffen, regen sie dort Atome und Moleküle an, die dadurch aufleuchten.

Die Elektronen, die auf die Erdatmosphäre treffen, stammen von der Sonne. Als Folge des Sonnenwindes bleiben die Polarlichter auf den Nachthimmel konzentriert, während die Erde darunter rotiert. Jupiters Polarlichter werden dagegen von Teilchen verursacht, die von Vulkanen auf Io, einem von Jupiters Monden, ausgeworfen werden. Diese geladenen Teilchen werden dann magnetisch eingefangen und beginnen, mit Jupiter zu rotieren. Dabei produzieren sie Tag und Nacht Polarlichter in ovalen Bereichen, die an Jupiters magnetischen Polen zentriert sind.

Neben den Polarlichtern sind sowohl am Nord- als auch am Südpol, etwas in Richtung Äquator verschoben, Leuchtspuren zu sehen, die an Kometen erinnern. Sie werden von unsichtbaren Strömen elektrisch geladener Partikel von Io hervorgerufen, die Jupiters magnetischen Feldlinien folgen. Der enorme Strom (er entspricht etwa einer Million Ampere) verursacht ein helles, aber räumlich eingeschränktes Polarlicht, wenn die Teilchen in die Planetenatmosphäre eintreten. Die hellsten Stellen sind dort zu finden, wo Ios Magnetfeldlinien auf Jupiter treffen.

Die Wissenschaftler vergleichen Hubbles Bilder mit früheren Messungen durch die Sonde Galileo. Sie hoffen, mit diesen Daten die Entstehung der Polarlichter auf Jupiter besser zu verstehen.

Die Aufnahmen wurden am 20. September 1997 gemacht. Die Falschfarbenbilder der Polarlichter sind aus je zwei Aufnahmen aus verschiedenen Bereichen des UV-Spektrums zusammengesetzt, von denen die eine blau, die andere rot wiedergegeben ist. Deswegen sind die Polarlichtemissionen weiß und in blauen und roten Tönen dargestellt, während in der daruntergeblendeten (konventionellen) Aufnahme das vom Planeten reflektierte Sonnenlicht braun erscheint.

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