„Großer roter Fleck des Jupiter“. Dies ist der Name dieses Hochdruckgebiets, das größer als die Erde ist und 1665 von Cassini auf dem größten Planeten unseres Sonnensystems entdeckt wurde. Fast vier Jahrhunderte später enthüllt diese Region langsam ihre Geheimnisse, zuerst dank der Juno-Sonde und jetzt dank des James-Webb-Weltraumteleskops. Dank der neuesten Bilder von James-Webb wissen Wissenschaftler jetzt mehr über diese mysteriöse Region.
Zunächst ist zu bedenken, dass die intensive Helligkeit der polaren Polarlichter des Planeten es schwierig macht, Details mit terrestrischen Teleskopen zu beobachten. Andererseits können Astrophysiker dank der Infrarotempfindlichkeit des James-Webb-Teleskops jetzt die obere Atmosphäre des Jupiter untersuchen.
Wissenschaftler setzten auf eine „langweilige“ Region
Dieser Teil bildet die Schnittstelle zwischen seinem Magnetfeld und der darunter liegenden Atmosphäre, und wir können dort das Nord- und Südlicht beobachten, das von vulkanischem Material angetrieben wird, das vom Mond Io ausgestoßen wird. Wir sehen Bänder in verschiedenen Farben oder Stürme, riesige Wolken. Näher am Äquator wird die Struktur der oberen Atmosphäre vom Sonnenlicht beeinflusst, und da Jupiter nur 4 % des von der Erde eingefangenen Sonnenlichts empfängt, dachten Astronomen, dass diese Region einheitlich und optisch nicht interessant sei.
„Wir dachten, vielleicht naiv, dass diese Region wirklich langweilig sein würde“, sagte Henrik Melin, Teamleiter von der University of Leicester im Vereinigten Königreich, in einer Erklärung. „Es ist tatsächlich genauso interessant, wenn nicht sogar interessanter, als das Nordlicht. Jupiter überrascht immer wieder. »
Bildnachweis: ESA/Webb, NASA & CSA, Jupiter ERS Team, J. Schmidt, H. Melin, M. Zamani Diese Grafik zeigt die beobachtete Region: zunächst ihre Position auf einem NIRCam-Bild des gesamten Planeten (links) und die Region selbst (rechts), abgebildet mit dem Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) des Teleskops.
Des Strukturen Komplexe
Tatsächlich enthüllten die James-Webb-Bilder, die am 27. Juli 2022 im Rahmen des Early Release Science-Programms aufgenommen wurden, komplexe Strukturen über dem ikonischen Großen Roten Fleck. Das Team von Henrik Melin entdeckte im Infrarot sichtbare dunkle Bögen und helle Flecken. Die Quelle dieser Variation ist nicht das Sonnenlicht, sondern die tieferen, ungeordneten Schichten der Jupiteratmosphäre.
„Eine Möglichkeit, diese Struktur zu modifizieren, besteht darin, Gravitationswellen zu nutzen, ähnlich wie Wellen, die an einem Strand aufschlagen und Wellen im Sand erzeugen“, fährt Melin fort. „Diese Wellen werden tief in der turbulenten unteren Atmosphäre rund um den Großen Roten Fleck erzeugt und können sich nach oben ausbreiten und dabei die Struktur und die Emissionen der oberen Atmosphäre verändern.“
Diese atmosphärischen Wellen sind auch auf der Erde beobachtbar, aber sie sind viel schwächer als die von Webb auf Jupiter entdeckten. Der nächste Schritt wird darin bestehen, diese Wellen zu untersuchen und das Energiepotenzial dieser Region sowie die Entwicklung ihrer Eigenschaften im Laufe der Zeit zu verstehen.
