Geheimnisse unter den Wolken

Das Weltraumteleskop Hubble hatte Jupiter seit Februar 2007 genauer überwacht, da ein Vorbeiflug der Pluto-Sonde New Horizons bevorstand, bei dem auch wissenschaftliche Daten erhoben wurden. Dadurch wurden die beiden Stürme ungewöhnlich schnell entdeckt. Jupiters Atmosphäre besteht aus weißen und rötlichen Wolkenbändern, die entlang der Breitengrade verlaufen. Die Bänder bleiben über Jahrzehnte stabil. In der hohen Atmosphäre, über der sichtbaren Wolkendecke, bilden sich starke Winde analog zum Jetstream auf der Erde aus. Die Ursachen beider Phänomene sind noch unklar.

Wie Sanchez-Lavega und seine Kollegen schreiben, traten die Stürme im Wolkenband mit dem stärksten Jetstream auf. Die Geschwindigkeit liegt dort zwischen 140 und 180 Metern pro Sekunde. „Wir konnten beobachten, wie der Durchmesser der Wolkenpilze innerhalb eines Tages von 400 auf 2000 Kilometer anwuchs“, sagt Sanchez Lavega. Die Forscher fanden heraus, dass die Sturmwolken 30 Kilometer über die Tropopause Jupiters hinausragten. Die Tropopause ist eigentlich die obere Grenzschicht für alle Wetterphänomene, sowohl auf der Erde als auch beim Jupiter. Sie bildet auch die obere Grenze der sichtbaren Wolken. Die Stürme müssten daher extrem energiereich gewesen sein, schreiben die Forscher.

Die beiden Stürme entstanden mehr als 60.000 Kilometer voneinander entfernt und hatten ihren Ursprung beide in der Schicht aus Wasserwolken, die den Planeten einhüllen. Die Stürme beförderten eine Mischung aus Ammoniak-Eis und Wasser in die hohe Jupiter-Atmosphäre. Im Schatten der beiden Stürme wurde das Wolkenband kräftig durchgemischt, wodurch es einen rötlicheren Farbton annahm. In den folgenden Wochen waren auch in anderen Wolkenbändern Jupiters Turbulenzen zu beobachten.

Die Forscher berechneten, dass die Temperatur in der Quellregion der Stürme um zwei bis fünf Grad niedriger gewesen sein muss als während früherer Messungen. Da sich der Jetstream durch die Stürme nicht ablenken ließ, gehen die Forscher davon aus, dass diese Starkwindzone bis hundert Kilometer unter die sichtbare Wolkendecke reicht. Das gibt wiederum Aufschluss über den Antrieb des Jetstreams: Während auf der Erde von der Sonne verursachte Temperaturunterschiede für den starken Wind verantwortlich sind, reichen die Jupiter-Winde bis in Zonen, wo das Sonnenlicht gar nicht mehr hinkommt. „Alles deutet daraufhin, dass Jupiters Jets eine tiefe Wurzel haben“, sagt Sanchez-Lavega, „Vermutlich gibt es also im Inneren von Jupiter eine Wärmequelle, die die Jets antreibt.“

Jupiter strahlt mehr Wärme in den Weltraum ab, als er von der Sonne aufnimmt. Woher die zusätzliche Hitze kommt, ist Planetenforschern seit langem ein Rätsel. Allerdings könnten die neuen Beobachtungen zumindest dabei helfen, die Eigenheiten des Wärmetransports in dem riesigen Gasplaneten aufzuklären. Die Turbulenzen auf Jupiter scheinen zudem einem halbwegs regelmäßigen Pulsschlag zu folgen: 1975 und 1990 wurden bereits ähnliche Umwälzungen in der Atmosphäre beobachtet.