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Sonnensystem: Unter den Wolken

Selbst die besten Teleskope erhaschen keine Blicke unter Jupiters dichte Wolkendecke. Doch manchmal genügt es darauf zu schauen, um etwas über das Darunter zu erfahren.
Jupiter - der Gasriese unseres SonnensystemsLaden...
Jupiter ist zweifelsohne der Gigant im Sonnensystem: Würde man alle anderen Planeten des Sonnensystems zu einem Ball zusammenkneten, dann hätte man gerade mal die Hälfte seiner Masse. Und mit einem Durchmesser von etwa 143 000 Kilometern ist er auch der größte der acht Trabanten. Damit scheint sein Name gerechtfertigt – immerhin gilt er in der römischen Mythologie als Oberhaupt der Götter.

Der Hellste ist er allerdings nicht – Jupiter ist zwar mit bloßem Auge gut sichtbar, doch die Venus, ihres Zeichens Göttin der Liebe, übertrumpft ihn noch. Aus der Distanz bleibt verborgen, dass er ein so genannter Gasriese ist. Seine Dichte liegt kaum über der von Wasser, denn größtenteils setzt er sich aus Wasserstoff und Helium zusammen. So hat Jupiter auch keine feste Oberfläche und noch nicht einmal eine klar begrenzte Atmosphäre. Bei einem Blick auf ihn sehen wir lediglich seine dichte Wolkendecke.

TurbulenzenLaden...
Turbulenzen | Die Bilder des Weltraumteleskops Hubble zeigen die zeitliche Entwicklung des stärksten Jetstreams auf Jupiter (zwischen den waagerechten Linien).
Abwechselnd helle und dunkle Bänder schieben sich da mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 700 Kilometern pro Stunde über den Planeten. Vereinzelt treten in der Atmosphäre auch Jetstreams auf: schlauchförmige Gebiete höchster Windgeschwindigkeiten, in denen die Wolken ost- oder westwärts treiben. Dieses Wetterphänomen findet sich auch auf der Erde, wenn sich Hoch- und Tiefdruckgebiete ausgleichen – allerdings in weniger dramatischen Ausmaßen.

Im vergangenen Jahr entdeckten Wissenschaftler mit dem Weltraumteleskop Hubble, das ab und zu mal einen Blick auf den Gasriesen wirft, zufällig eine Störung in dem stärksten Jetstream des Planeten. Dieser tobt mit Geschwindigkeiten zwischen 140 und 180 Metern pro Sekunde umher. Astronomen auf der ganzen Welt verfolgten die Entwicklung von zwei konvektiven Stürmen in dem Strahlstrom: Zuerst wuchs eine runde, helle Wolke von etwa 500 Kilometern Durchmesser innerhalb von etwas mehr als einem Tag auf das vierfache an. Rund neun Stunden später hob sich etwa 63 000 Kilometer östlich davon eine zweite empor.

Die Gasschwaden türmten sich bis zu dreißig Kilometern über der eigentlichen Wolkendecke – enorme Energien sind dafür nötig. Die Bewegung der Gasmassen kann wertvolle Hinweise auf die Strukturen der darunterliegenden Atmosphäre liefern, war Forschern um Agustin Sanchez-Lavega klar – weshalb sie seither die zahlreichen Bilder begutachteten und das Geschehene zu beschreiben versuchten. Mit Hilfe von Computermodellen schlossen sie nun, dass die Winde nicht unterhalb der obersten Wolkenschicht abreißen, sondern bis tief in Atmosphäre reichen – weiter noch als die Sonnenstrahlung.

WolkenbrücheLaden...
Wolkenbrüche | Erdgebundene Teleskope machten am 5. April 2007 diese Aufnahmen der hellen Gasschwaden: links im infraroten Spektralbereich und rechts in sichtbaren.
Um die Wolken derart hoch zu schleudern, müssen in der Atmosphäre bestimmte Bedingungen geherrscht haben, schreiben die Forscher. Ihre Modellrechnungen ergeben etwa Temperaturen unterhalb der Tropopause, einer Schicht zwischen Troposphäre und Stratosphäre, die zwei bis fünf Grad niedriger sind als früher gemessen. Ob diese Differenz aus räumlichen Unterschieden resultiert oder aber aus einer zeitlichen Änderung der Temperaturstruktur ist bislang unklar. Sicher können sie hingegen sagen, dass die Geschwindigkeit des Jetstreams mit der Tiefe zunehmen muss. Dies deckt sich mit Messungen bei einem ähnlichen Ereignis im Jahr 1990.

Auch 1975 erspähten Astronomen ein Auftürmen von Wolken innerhalb eines Jetstreams. In allen drei Fällen bildeten sich jeweils zwei Gasschwaden, die sich mit ähnlichen Geschwindigkeiten bewegten. Auffällig ist auch die scheinbare Periode von 15 bis 17 Jahren. Man darf also gespannt auf das Jahr 2020 warten.
24.01.2008

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 24.01.2008

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