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Dienstag, 23.05.2017
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Jupiter: Sturmexplosionen von innen genährt?

Neue Daten deuten auf tiefe Wurzeln von Jet Streams und Stürmen

Ende März 2007 beobachteten Astronomen weltweit ein seltenes und faszinierendes Schauspiel in der Atmosphäre des Jupiter. Zwei extrem starke, helle Stürme bildeten sich plötzlich inmitten der wirbelnden Wolken – genau dort, wo der Jet Stream, eine starke atmosphärische Strömung, seine höchsten Geschwindigkeiten von fast 600 Kilometern pro Stunde erreicht. In der Titelgeschichte der aktuellen Ausgabe von „Nature“ berichten Wissenschaftler nun über erste Ergebnisse der Beobachtungen.
Jupiter

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Die Atmosphäre des Gasriesen Jupiter ist in permanenter Aufruhr. Jetstreams, Bänder rasender Winde, in verschiedenen Breiten um den Planeten ziehend, bilden ein wechselndes Hell-Dunkelmuster von ziehenden Wolken. Dunkle Flecken markieren regionale Stürme. Das komplexe System hinter diesen atmosphärischen Turbulenzen ist bis heute kaum geklärt. Der Ursprung der Sturmbänder und die Energiequelle, aus der sie sich speisen, werden seit Jahren kontrovers unter Meteorologen und Planetenforschern diskutiert. Treibt sie die Sonneneinstrahlung an, wie auf der Erde, oder ist es die Energie, die aus dem Inneren des Planeten selbst kommt?

Neue Indizien, die die zweite Hypothese stützen, hat nun eine Studie eines internationalen Forscherteams, koordiniert von Agustín Sánchez-Lavega von der University des Baskenlandes (UPV/EHU), enthüllt. Die Forscher analysierten die ungewöhnlichen Stürme in bisher unerreichter räumlicher und zeitlicher Auflösung, indem sie nicht nur Daten des Weltraumteleskops Hubble verwendeten, sondern auch irdische Teleskope auf Hawaii und den Kanaren einsetzten, die das Geschehen im Infrarotbereich einfingen.

Energiequelle aus der Tiefe des Planeten


Die Ergebnisse zeigen, dass die hellen Stürme sich in tief hängenden Wasserwolken des Planeten bildeten, dann schnell aufstiegen und eine Mischung von Wasser und Ammoniak mit sich in die Höhe rissen. Dort bewegten sich die Stürme mit mehr als 600 Kilometern pro Stunde und lösten weiträumige Turbulenzen aus. Überraschenderweise wurde der Jet Stream trotz der dabei freigesetzten enormen Energiemengen nicht beeinflusst und blieb während des gesamten Geschehens nahezu unverändert.


Die Wissenschaftler fütterten ihre Daten in Computermodelle und stellten fest, dass der Jet Stream tiefer als angenommen in die Jupiter-Atmosphäre hineinreicht, mehr als 100 Kilometer unter die sichtbare Wolkendecke und damit in Regionen, in die keine Sonnenstrahlung eindringt. Diese tiefen Wurzeln des Sturmbands bestätigen die Theorie, nach der vor allem die Energie aus dem Inneren des Planeten selbst, und nicht die Sonnenstrahlung von außen, treibende Kraft der Winde ist.

Sturmexplosionen noch immer rätselhaft


Die rätselhafte Bildung der beiden Superstürme allerdings ist auch nach den neuesten Untersuchungen noch nicht aufgeklärt. Schon zweimal zuvor, 1975 und 1990, waren solche plötzlichen Sturmeruptionen beobachtet worden. Dabei gibt es einige Parallelen zu den neuesten Stürmen: In allen Fällen bewegten sich die Stürme annähernd mit der gleichen Geschwindigkeit und immer entstanden zwei Stürme zur gleichen Zeit.

Die zeitliche Abfolge der drei Sturmereignisse deutet auf eine Periodizität von 15 bis 17 Jahren hin, doch einen Zusammenhang zu den bekannten natürlichen Rhythmen des Jupiter konnten die Forscher bisher nicht feststellen. Noch ist das Rätsel der Wolkenwelt auf dem Gasriesen daher lange nicht gelöst.
(Elhuyar Fundazioa, 25.01.2008 - NPO)
 
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