Gigantischer Wirbelsturm auf Jupiter reicht tief in die Atmosphäre – ist jedoch flach im Vergleich zu den Jet-Stürmen
Der Große Rote Fleck auf dem Planeten Jupiter ist der größte Wirbelsturm im Sonnensystem – und er tobt bereits seit zwei Jahrhunderten. Messungen der US-amerikanischen Raumsonde Juno zeigen jetzt, dass sich der Wirbelsturm bis weit unter die Wolkendecke des Planeten erstreckt. Auch sich ringförmig um den Planeten ziehenden Jet-Stürme reichen mit bis zu 3000 Kilometern viel tiefer als bislang angenommen, wie an der Juno-Mission beteiligte Forscherteams jetzt im Fachblatt „Science“ berichten.
Bereits im frühen 17. Jahrhundert – also kurz nach der Erfindung des Fernrohrs – entdeckten Astronomen verschiedenfarbige Streifen in der Atmosphäre von Jupiter. Inzwischen wissen die Planetenforscher, dass es sich dabei um Bereiche unterschiedlicher Temperatur und chemischer Zusammensetzung handelt. Diese Unterschiede sind auch für die verschiedenen hellen und dunklen Farben der Bänder verantwortlich. An den Grenzen der atmosphärischen Bänder toben gewaltige Stürme – Jets genannt – mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 1500 Kilometern pro Stunde.
Ein weiteres Phänomen in der Jupiter-Atmosphäre sind Wirbelstürme aller Größe mit dem Großen Roten Fleck als prominentestem Vertreter. Sichere Beobachtungen dieses Monstersturms sind seit 1830 überliefert. Ende des 19. Jahrhunderts erreichte er mit 40.000 Kilometern Länge und 14.000 Kilometern Breite seine größte Ausdehnung. Heute ist er auf eine Länge von 16.000 Kilometer geschrumpft – was immer noch größer ist als unsere Erde, die einen Durchmesser von 12.700 Kilometern hat.
„Wie all diese Strukturen in der Jupiter-Atmosphäre sich nach unten verändern, wissen wir nicht“, erläutert Scott Bolton vom Southwest Research Institute in den USA. „Die Theorien dazu reichen von flachen meteorologischen Phänomenen bis zu weit in die Tiefe reichenden vertikalen Strömungen.“ Die Untersuchung der Atmosphäre des größten Planeten unseres Sonnensystems gehört daher zu den wichtigsten Aufgaben der im August 2011 gestarteten Raumsonde Juno, die Jupiter seit Juli 2016 umkreist.
Bolton und seinem Team gelang mithilfe von Mikrowellen ein tiefer Blick in den Großen Roten Fleck. Zur Überraschung der Forscher reicht der Wirbelsturm bis weit unter die Wolkendecke des Planeten hinab. Demnach, so die Folgerung der Wissenschaftler, müsse es dort Niederschläge und starke Abwinde geben, die möglicherweise auch eine wichtige Rolle bei der Entstehung und Erhaltung des Großen Roten Flecks spielen.
Parallel zu diesen Messungen analysierten Marzia Parisi vom California Institute of Technology und ihre Kollegen kleine Störungen in der Umlaufbahn der Juno-Sonde. Denn aus diesen können die Forscher auf Dichteschwankungen in der Jupiter-Atmosphäre schließen und so ebenfalls Erkenntnisse über die Tiefe der Stürme gewinnen. Die Jet-Stürme zwischen den atmosphärischen Bändern reichen demnach bis in eine Tiefe von 3000 Kilometern – während der Große Rote Fleck „nur“ 500 Kilometer hinab reicht.
„Warum der Große Fleck so viel flacher ist als die Jets, wissen wir nicht“, schreiben Parisi und ihre Kollegen. Sicher sei nur, dass der Antriebsmechanismus für den Wirbelsturm völlig anders sein müsse als bei Zyklonen auf der Erde: „Denn auf der Erde spielt die Oberfläche dabei eine wichtige Rolle – und Jupiter besitzt keine feste Oberfläche.“ Juno bleibt voraussichtlich noch bis 2025 in Betrieb – die Forscher dürfen also hoffen, weitere Einblicke in die atmosphärischen Phänomene des Riesenplaneten zu erhalten.
Bildquelle: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/ Gerald Eichstädt /Seán Doran
