Jedes Jahr nimmt sich Hubble ein wenig Zeit, um seine elektronischen Augen näher auf sein Zuhause zu richten.
Anstatt in weite Entfernungen über Raum und Zeit zu starren, konzentriert es sich auf unser eigenes Sonnensystem; insbesondere die schwergewichtigen Planeten, die hinter dem Asteroidengürtel lauern – Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.
Das liegt nicht daran, dass sie hübsch sind; oder besser gesagt nicht einfach weil sie hübsch sind. Die Beobachtungen werden jedes Jahr im Rahmen des Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL)-Programms durchgeführt.
Obwohl andere Instrumente in der Lage waren, Bilder mit höherer Auflösung zu erzeugen, wie etwa die ausgemusterte Cassini-Sonde bei Saturn oder Juno, die derzeit den Jupiter umkreist, wurden die äußeren Eisriesen bei speziellen Sonden vernachlässigt – und Hubbles Langlebigkeit verschafft ihr einen Vorteil.
Das Weltraumteleskop, dessen Mission kürzlich bis 2026 verlängert wurde, befindet sich seit 1990 im erdnahen Orbit und zeigt uns den Kosmos in atemberaubenden Details. Und im Rahmen des OPAL-Programms kann es uns die langfristige Entwicklung und Dynamik der Planeten im äußeren Sonnensystem zeigen.
Hubbles Bilder der äußeren Planeten gehören zu den höchstmöglichen Auflösungen, mit Ausnahme der Bilder, die von Sonden aufgenommen wurden, die die Planeten in unmittelbarer Nähe besuchen.
Die Bilder von Uranus und Neptun mögen im Vergleich zu den Bildern des Weltraumteleskops von fernen Nebeln und Galaxien verschwommen erscheinen, aber das liegt an ihrer relativen Größe am Himmel. Andromeda ist um ein Vielfaches größer als der Vollmond. Neptun und Uranus sind Nadelstiche am Himmel.
Durch OPAL haben wir erfahren, dass der Rote Fleck des Jupiter seine Form und Farbe ändert und seine spektakulären und kraftvollen Polarlichter abbildet. Die Polarlichter des Saturn wurden auch von Hubble abgebildet, was Radiowellenaktivität und eine polare Polarlichtasymmetrie aufzeigt, die auf ein einseitiges Magnetfeld hinweisen.
Hubbles Bilder haben es Wissenschaftlern ermöglicht, einen dunklen Sturm auf Neptun zu verfolgen, der sich sehr seltsam verhält, während er über den kalten Himmel streift, und Wolken auf Uranus enthüllt, der von seinen Ringen und Monden umgeben ist.
Die diesjährigen OPAL-Bilder, die im September und Oktober aufgenommen wurden, enthüllen einige faszinierende neue Details über unsere Riesenplaneten.
Hubbles September 2021-Bild von Jupiter. (NASA/ESA/A. Simon/Goddard Space Flight Center/MH Wong/UC Berkeley/OPAL-Team)
Jupiter, aufgenommen von Hubble am 4. September, ist turbulent mit Stürmen, mit gegenläufigen Wolkenbändern, die von starken Winden, gestreifter Vanille und Karamell um den Planeten geweht werden. In diesem Jahr trägt der Planet einen besonderen Gürtel mit ungewöhnlichen orange-roten Bändern, die um seinen Äquator gewickelt sind, der normalerweise weiß oder blassbraun ist.
Über dem Äquator erscheinen mehrere rote Flecken. Dies sind neue Stürme, zyklonische Wirbel, die wahrscheinlich vorübergehend sind, im Gegensatz zum semi-permanenten Red Spot und Red Spot Jr.
Hubbles Saturn-Bild 2021. (NASA, ESA, A. Simon/Goddard Space Flight Center, MH Wong/UC Berkeley und das OPAL-Team)
Saturn wurde am 12. September vom Weltraumteleskop aufgenommen, und die Bilder zeigen den Ringplaneten mit seiner Nordhalbkugel im Frühherbst. Saturn ist, genau wie die Erde, geneigt, so dass er, wenn er die Sonne umkreist, saisonale Veränderungen durchmacht, wenn sich die Sonnenexposition gegenüber der Hemisphäre ändert. Ein Jahr auf Saturn dauert jedoch 29 Erdenjahre, sodass seine Jahreszeiten jeweils etwa 7,5 Jahre lang sind.
Mit den Temperaturen auf den Hemisphären ändern sich auch die Wolken. Die Streifen des Saturn ändern ihre Farbe und sehen deutlich anders aus als im letzten Jahr, als die nördliche Hemisphäre das Ende des Sommers erreichte, und im Jahr zuvor.
Hubbles Bild von Uranus 2021. (NASA, ESA, A. Simon/Goddard Space Flight Center, MH Wong/UC Berkeley und das OPAL-Team)
Uranus, aufgenommen am 25. Oktober, hat auf der Nordhalbkugel Frühling. Da es weiter von der Sonne entfernt ist, ist seine Umlaufzeit (Jahr) sogar länger als die des Saturn, wobei eine einzige Jahreszeit auf Uranus satte 21 Erdenjahre dauert.
In Hubbles Bild leuchtet die Wolkendecke über dem Nordpol von Uranus, die Polarhaube genannt wird, hell. Wissenschaftler sind sich nicht sicher, warum dies geschieht, glauben jedoch, dass es sich um eine Anregung durch die ultraviolette Strahlung der Sonne handeln könnte, die mit etwas in der Atmosphäre des Planeten interagiert. Warum dies zu Helligkeit führen könnte, könnte an einer Reihe von Dingen liegen, beispielsweise an einer Änderung der Opazität von atmosphärischem Methan.
Eine Sache, die in den letzten Jahren der Hubble-Beobachtungen gleich geblieben ist, ist eine ausgeprägte Grenze bei 43 Breitengraden. Wissenschaftler glauben, dass es dort einen Jetstream geben könnte, der diese scharfe Abgrenzung aufrechterhält.
Hubbles 2021-Bild von Neptun. (NASA, ESA, A. Simon/Goddard Space Flight Center, MH Wong/UC Berkeley und das OPAL-Team)
Schließlich wurde Neptun am 7. September fotografiert. Dort soll die Südhalbkugel den Frühling erleben – aber die Jahreszeiten dauern dort über 40 Erdenjahre. Auf Neptun ist seit über 20 Jahren Herbst und Frühling, und es wird wahrscheinlich noch etwa 20 weitere Jahre so bleiben.
Die neuen Bilder zeigen, dass Neptuns eigentümlicher dunkler Sturm immer noch herumhängt. Sie können es oben links auf dem Planeten sehen. Wenn Sie genau hinschauen, sehen Sie auch einen dunklen Kreis um den Südpol. Das ist mindestens seit August 1989 präsent, als Voyager 2 auf seiner Reise in unbekannte Teile vorbeiflog – in den tiefen Weltraum, weit über das Sonnensystem hinaus.
Bildnachweis Titelbild: NASA, ESA, A. Simon/Goddard Space Flight Center, MH Wong/UC Berkeley und das OPAL-Team.