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Jupiter: Roter Fleck wird schneller

Randströmung des größten Wirbelsturms im Sonnensystem beschleunigt sich seit 2009

Großer Roter Fleck
Blick auf den Großen Roten Fleck, aufgenommen von der NASA-Raumsonde Juno bei einem nahen Überflug des Jupiter. © NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Kevin M. Gill

Rasender Riese: Der Große Rote Fleck des Jupiter zeigt erneut subtile Veränderungen – die Winde im äußeren Ring des Wirbelsturms werden schneller. Messungen mit dem NASA-Weltraumteleskop Hubble zeigen, dass sich die Windgeschwindigkeit in der Randzone seit 2009 um acht Prozent beschleunigt hat. Sie nimmt pro Jahr um rund 2,5 Kilometer pro Stunde zu. Der Grund für dieses zuvor nicht  beobachtete Phänomen ist noch unbekannt.

Der Große Rote Fleck ist der größte Wirbelsturm unseres Sonnensystems und das auffallendste Merkmal des Gasriesen Jupiter. Der schon seit mindestens 300 Jahren existierende Sturm bekommt durch eine photochemische Reaktion mit dem UV-Licht der Sonne seine auffallend rote Farbe. In seinem Inneren ist er durch komplexe Umwälzströmungen geprägt, die die Jupiteratmosphäre bis in große Höhen aufheizen. Zwar hat der Große Rote Fleck in den letzten Jahrzehnten seine Form von oval zu eher rund geändert und ist etwas kleiner geworden, Anzeichen für seine Auflösung gibt es jedoch nicht.

Windgeschwindigkeit
Windgeschwindigkeiten in der Außen- und Innenzone des Großen Roten Flecks.© NASA/ ESA, Michael H. Wong/ UC Berkeley

Genauester Blick auf Jupiters Winde

Doch jetzt haben Planetenforscher noch eine Veränderung am berühmten Sturm entdeckt: Die Winde in der äußeren Randschicht des Wirbelsturms werden schneller. Das geht aus Beobachtungsdaten des Weltraumteleskops Hubble aus der Zeit von 2009 bis 2020 hervor. „Hubble ist das einzige Teleskop, dessen räumliche und zeitliche Auflösung ausreicht, um Jupiters Winde in so großem Details abzubilden“, erklärt Amy Simon vom Goddard Space Flight Center der NASA.

Um selbst subtilen Veränderungen der Windgeschwindigkeit auf die Spur zu kommen, nutzten Simon und das Team um Michael Wong von der University of California in Berkeley eine spezielle Software, die hunderttausende von Windvektoren in jeder Hubble-Aufnahme auswertete. „Das gab uns einen relativ konsistenten Satz von Geschwindigkeitsmessungen“, erklärt Wong. „Zudem habe ich eine Batterie statistischer Tests eingesetzt, um sicherzustellen, dass wir hier wirklich eine echte Veränderung sehen.“

Um acht Prozent beschleunigt seit 2009

Das Ergebnis: Die Winde im äußersten Sturmband des Roten Flecks sind seit 2009 um acht Prozent schneller geworden. Pro Jahr nimmt ihre Geschwindigkeit im Schnitt um 2,5 Kilometer pro Stunde zu, wie das Team berichtet. Insgesamt rotiert dieses äußere Wirbelsturmband allerdings mit knapp 650 Kilometern pro Stunde. „Die Veränderungen sind so gering, dass wir sie ohne die elf Jahre an Hubble-Daten vermutlich nie bemerkt hätten“, erklärt Simon.

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Im Gegensatz zum Schneller werdenden Außenband scheint das wärmere Innere des Großen Roten Flecks eher langsamer zu werden. Die in die gleiche Richtung, aber weit gemächlicher kreisenden Winde dort haben im Tempo eher nachgelassen, wie die Planetenforscher feststellten. „Bisher haben wir solche Veränderungen noch nie beobachtet“, sagt Wong.

Ursachen noch unbekannt

Was aber ist die Ursache für diese Veränderungen? „Das ist schwer zu diagnostizieren, weil Hubble nicht bis auf den Grund des Wirbelsturms sehen kann. Alles unterhalb der oberen Wolken ist für unsere Daten unsichtbar“, erklärt Wong. Aber die aktuelle Beobachtung könne dabei helfen, das Geschehen in Modellen nachzuvollziehen. „Das hilft uns zu verstehen, was den Großen Roten Fleck antreibt und woher er seine Energie nimmt“, so der Wissenschaftler.

Die Beobachtungen zeigen zudem, dass sich im Umfeld des Sturms, beispielsweise bei den Strömungen im Windband, in dem der Rote Fleck liegt, nichts geändert hat. Es gibt dort weder eng benachbarte kleinere Sturmwirbel, noch Veränderungen in der Windgeschwindigkeit der Schwerwinde in diesem Sturmband, wie das Team berichtet. Ein äußerer Einfluss ist daher zumindest nicht klar ersichtlich.

So hat sich der Große Rote Fleck verändert.© NASA/GSFC, Paul Morris

Die Geheimnisse des Großen Roten Flecks sind daher noch lange nicht gelüftet. Alle bisherigen Beobachtungen und Modelle kratzen buchstäblich erst an der Oberfläche dessen, was unter der Wolkendecke des Gasriesen Jupiter vor sich geht. (Geophysical Research Letters, 2021; doi: 10.1029/2021GL093982)

Quelle: NASA/Goddard Space Flight Center

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