Der auf Jupiter sichtbare Große Rote Fleck ist ein wirbelnder antizyklonaler Sturm, der größte seiner Art im Sonnensystem – groß genug, um unseren gesamten Planeten darin unterzubringen. Nun hat eine neue Analyse ergeben, dass sich die Winde um den Rand des Spots auf mysteriöse Weise beschleunigen.
Mit Daten, die vom Hubble-Weltraumteleskop gesammelt wurden, untersuchten die Forscher die Muster des Sturms von 2009 bis 2020 und maßen in dieser Zeit einen Anstieg der Windgeschwindigkeit am äußeren Rand von 8 Prozent.
Das ist eine Zunahme von etwas weniger als 2,5 Kilometern pro Stunde für jedes Jahr, in dem Messungen vorgenommen wurden – nicht riesig, aber signifikant und nur aufgrund der hochauflösenden Bilder, die Hubble aufnehmen kann, messbar.
Außen- und Innenringwindgeschwindigkeiten. (Wong et al., Geophysical Research Letters, 2021)
„Als ich die Ergebnisse zum ersten Mal sah, fragte ich ‚Macht das Sinn?’ Das hat noch nie jemand gesehen”, sagt der Planetenforscher Michael Wong von der University of California in Berkeley.
“Aber das kann nur Hubble tun. Hubbles Langlebigkeit und seine ständigen Beobachtungen machen diese Offenbarung möglich.”
Um zu ihren Schlussfolgerungen zu gelangen, haben die Forscher einen neuartigen Datenanalyseansatz entwickelt, bei dem mithilfe von Modellierungssoftware bis zu Zehntausende verschiedener Windvektoren (individuelle Richtungen und Geschwindigkeiten) für jedes Mal bewertet werden, wenn Hubble Jupiter fotografieren konnte.
Da die farbigen Wolken an den Rändern des Sturms jetzt gegen den Uhrzeigersinn Geschwindigkeiten von bis zu 640 Kilometern pro Stunde erreichen, stellt sich die nächste Frage, was die Beschleunigung verursacht – und darauf gibt es keine einfache Antwort.
Einige Möglichkeiten wurden durch die Studie und die gesammelten Daten jedoch ausgeschlossen: Weder Änderungen der Windscherung (oder des Windwinkels) von der umgebenden Atmosphäre noch Änderungen der Temperatur in verschiedenen Höhen werden als verantwortlich angesehen. Vorerst entzieht sich die zugrunde liegende Ursache Experten.
“Das ist schwer zu diagnostizieren, da Hubble den Grund des Sturms nicht sehr gut sehen kann”, sagt Wong. “Alles unter den Wolkenspitzen ist in den Daten unsichtbar, aber es ist ein interessantes Puzzleteil, das uns helfen kann zu verstehen, was den Großen Roten Fleck antreibt und wie er seine Energie erhält.”
Aus früheren Forschungen wissen wir, dass der Große Rote Fleck im Laufe der Zeit immer kleiner wird, was ein weiteres Rätsel ist, das es zu lösen gilt: Bis direktere und detailliertere Messungen des gigantischen Sturms vorgenommen werden können, werden wir viele unbeantwortete haben Fragen.
Astronomen haben das bekannteste Merkmal des Jupiter seit dem 17. Jahrhundert beobachtet, wobei seit 1878 kontinuierliche Beobachtungen aufgezeichnet wurden. In dieser Zeit wurde es kreisförmiger und kleiner.
Und obwohl das Hubble-Weltraumteleskop nur Objekte mit einer Größe von mehr als 170 Kilometern (106 Meilen) erkennen kann, ist dies immer noch eine fantastisch hohe Auflösung, wenn es darum geht, den Weltraum zu kartieren und zu kartieren, was auf Jupiter passiert.
“Da wir auf dem Jupiter kein Sturmjägerflugzeug haben, können wir die Winde vor Ort nicht kontinuierlich messen”, sagt die Planetenforscherin Amy Simon vom Goddard Space Flight Center der NASA in Maryland.
“Hubble ist das einzige Teleskop, das über eine zeitliche Abdeckung und räumliche Auflösung verfügt, die die Winde des Jupiter so detailliert erfassen kann.”
Die Studie wurde veröffentlicht in Geophysikalische Forschungsbriefe.