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Jupiter in anderem Licht

Sturmwirbel und Wolken des Gasriesen im Infrarot und Ultraviolett

Jupiter
Der Gasriese Jupiter im infraroten und ultravioletten Licht. © International Gemini Observatory/NOIRLab, NSF/AURA, NASA/ESA, M.H. Wong and I. de Pater (UC Berkeley) et al.

Die im sichtbaren Licht bräunlich-hellen Sturmbänder des Jupiter und sein berühmter Roter Fleck erscheinen in diesen Aufnahmen ungewohnt anders. Denn sie zeigen den Gasriesen im infraroten und ultravioletten Licht. Vor allem das Infrarot lässt die von Wolkenlücken und aktiven Gewitterstürmen geprägten Bänder des Planeten förmlich aufglühen, der von kaltem Staub umhüllte Rote Fleck erscheint dagegen dunkel.

Die spektakulären Nahaufnahmen und Daten der NASA-Sonde Juno haben uns den Jupiter auf neue Weise näher gebracht. Sie enthüllen die komplexen, bis in 3.000 Kilometer Tiefe reichenden Sturmwirbel und -bänder in faszinierendem Detail, dokumentieren verblüffende Wechsel der polaren Wirbel vom Fünf- zum Sechseck oder belegen, dass die Gashülle des Jupiter mehr Wasser enthält als gedacht. Neue Einsichten liefern aber auch Aufnahmen, die den Gasriesen in buchstäblich anderem Licht eigen – in Wellenlängen außerhalb des für uns sichtbaren Spektrums.

Dunkler Roter Fleck…

Hier ist der Gasriese in zwei dieser nicht sichtbaren Wellenbereiche zu sehen: Links zeigt ihn eine Aufnahme des Gemini-North-Teleskops auf Hawaii im Infrarotbereich mit einer Wellenlänge von 4.700 Nanometern. Diese Strahlung zeigt die Wärmeunterschiede in der Gashülle des Planeten. Helle Bereiche sind wärmer, dunkle dagegen kühl. Rechts hat das Hubble-Weltraumteleskop den Gasriesen zur exakt gleichen Zeit im ultravioletten Licht zwischen 225 und 343 Nanometer Wellenlänge aufgenommen.

Ein auffallendes Merkmal in diesen Aufnahmen ist der Große Rote Fleck: Im sichtbaren Licht erscheinen er und sein kleinerer Begleiter südöstlich von ihm rötlich, im Infrarot und Ultraviolett dagegen dunkel. Dies liegt daran, dass diese Wirbelstürme durch kühle, dichte Wolken geprägt sind, die wenig Wärmestrahlung abgeben. Die dunkle Farbe im UV-Licht rührt daher, dass die Moleküle, die den Sturm im sichtbaren Licht rot erscheinen lassen, ultraviolettes Licht absorbieren.

…und helle Wolkenlücken

Auffallend im Infrarotbild sind zudem vier helle „Hotspots“ im Sturmband unmittelbar nördlich des Jupiter-Äquators. Sie gehören zu Atmosphärenregionen, in denen die obere Wolkendecke durch Stürme aufreißt und so den Blick auf die wärmeren, tieferen Gasschichten freigibt. „Frühere Daten von NASA-Raumsonden hatten schon gezeigt, dass Gebiete mit aktiver Konvektion und intensiven Blitzen meist auch hochaufragende Turmwolken mit starkem Aufstrom und tiefe Wasserwolken enthalten“, erklärt Mike Wong von der University of California.

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„Die Infrarotaufnahmen von Gemini haben enthüllt, dass diese aktiven Regionen auch von hellen Infrarotflecken durchzogen sind – sie entstehen, wenn turbulente Strömungen Lücken in den Wolkendecken erzeugen.“ Weiter nördlich der vier hellen Hotspots zieht sich ein heller Streifen quer über den Planeten, der ebenfalls durch eine Serie von Sturmwirbeln mit starken vertikalen Strömungen gebildet wird. Er erstreckt sich über rund 82.000 Kilometer in Ost-West-Richtung.

Im UV-Bild sind all diese Gebiete durch den stratosphärischen Wolkenschleier verdeckt. Er wird zu den Polen hin dichter. Weil seine Partikel das ultraviolette Licht schlucken, erscheint er dort zunehmend rötlich-braun.

Quelle: NOIRLab

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