Jupiters furchterregende Polarzyklone werden von ähnlichen Kräften angetrieben wie die riesigen Ozeanwirbel auf der Erde

Die furchterregenden Wirbelstürme, die sich über die Pole des Jupiter erstrecken, werden von Kräften angetrieben, die den riesigen Ozeanwirbeln auf der Erde ähneln, wie eine neue Studie ergab.

Fotos von starken Turbulenzen in den Polarregionen der gasförmigen Atmosphäre des Jupiter wurden von der NASA-Raumsonde Juno zur Untersuchung von Wissenschaftlern zur Erde zurückgeschickt.

Mit diesen Bildern verglich ein Team der University of California San Diego die Bewegung und Physik der Jupiter-Turbulenz mit großen Wirbelstürmen auf der Erde.

Das Team sagt, dass das Verständnis der Energiesysteme auf Jupiter in einem viel größeren Maßstab als auf der Erde helfen könnte, die Mechanismen zu erklären, die auf unserem eigenen Planeten spielen.

Mit einer Reihe von Bildern und Prinzipien, die in der geophysikalischen Fluiddynamik verwendet werden, fand die Hauptautorin Lia Siegelman Beweise für eine langjährige Hypothese, dass feuchte Konvektion – wenn heißere, weniger dichte Luft aufsteigt – Zyklone auf dem Jupiter antreibt.

“Als ich die Fülle der Turbulenzen um die Jupiterzyklone mit all den Filamenten und kleineren Wirbeln sah, erinnerte mich das an die Turbulenzen, die man im Ozean um Wirbel sieht”, erklärte der Forscher.

“Diese sind beispielsweise auf hochauflösenden Satellitenbildern von Planktonblüten besonders deutlich zu sehen.”

Das Verständnis des Energiesystems des Jupiter, das viel größer ist als das der Erde, könnte uns auch helfen, die physikalischen Mechanismen zu verstehen, die auf unserem eigenen Planeten im Spiel sind, indem einige Energierouten hervorgehoben werden, die auch auf der Erde existieren könnten.

“In der Lage zu sein, einen so weit entfernten Planeten zu studieren und dort anwendbare Physik zu finden, ist faszinierend”, sagte sie. “Da stellt sich die Frage, gelten diese Prozesse auch für unseren eigenen blauen Punkt?”

Juno ist die erste Raumsonde, die Bilder der Jupiterpole aufnimmt, da frühere Satelliten die äquatoriale Region der riesigen Welt umkreist haben.

Juno ist mit zwei Kamerasystemen ausgestattet, eines für Bilder mit sichtbarem Licht und eines, das mit dem Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) Wärmesignaturen erfasst.

Das Team untersuchte Infrarotbilder der Nordpolarregion, insbesondere um den Polarwirbelhaufen, und konnte aus den Bildern Windgeschwindigkeit und -richtung berechnen. Sie taten dies, indem sie die Bewegung von Wolken zwischen den Bildern verfolgten.

Anschließend interpretierten sie Infrarotbilder in Bezug auf die Wolkendicke und stellten fest, dass heiße Regionen dünnen Wolken entsprachen, was einen Blick tiefer in die Atmosphäre ermöglichte.

Kalte Regionen stellen eine dicke Wolkendecke dar, die die Atmosphäre des Jupiter bedeckt, und geben zusammen Hinweise auf die Energie des Systems, das Turbulenzen erzeugt.

Da die Wolken des Jupiter gebildet werden, wenn heißere, weniger dichte Luft aufsteigt, fanden die Forscher heraus, dass die schnell aufsteigende Luft in den Wolken als Energiequelle fungiert, die größere Skalen bis zu den großen zirkumpolaren und polaren Wirbelstürmen speist.

Wissenschaftler konnten diese polaren Wirbelstürme untersuchen, seit Juno im Jahr 2016 das Jupiter-System erreichte, wobei sich einige über 620 Meilen erstrecken.

Laut US-Forschern gibt es acht dieser Zyklone am Nordpol des Jupiter und fünf am Südpol.

Mit diesen Bildern verglich ein Team der University of California San Diego die Bewegung und Physik der Jupiter-Turbulenz mit großen Wirbelstürmen auf der Erde

Diese Stürme gibt es seit diesem ersten Blick vor fünf Jahren, aber die Forscher sind sich nicht sicher, wie sie entstanden sind oder wie lange sie zirkulieren, aber sie wissen jetzt, dass feuchte Konvektion sie erhält.

Forscher stellten diese Energieübertragung erstmals nach der Beobachtung von Blitzen in Stürmen auf dem Jupiter auf.

Juno wird bis 2025 den Jupiter umkreisen und Forschern und der Öffentlichkeit gleichermaßen neuartige Bilder des Planeten und seines ausgedehnten Mondsystems liefern.

Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature Physics veröffentlicht.

Wie die Juno-Sonde der NASA zum Jupiter die Geheimnisse des größten Planeten des Sonnensystems enthüllt

Die Juno-Sonde erreichte Jupiter im Jahr 2016 nach einer fünfjährigen Reise von 1,8 Milliarden Meilen von der Erde

Die Juno-Sonde erreichte den Jupiter am 4. Juli 2016 nach einer fünfjährigen Reise von der Erde von 1,8 Milliarden Meilen (2,8 Milliarden km).

Nach einem erfolgreichen Bremsmanöver trat es in eine lange polare Umlaufbahn ein und flog bis auf 5.000 Kilometer an die wirbelnden Wolkenspitzen des Planeten heran.

Die Sonde flog alle vierzehn Tage bis auf nur 4.200 km an die Wolken des Planeten heran – zu nahe, um eine globale Abdeckung in einem einzigen Bild zu liefern.

Keine frühere Raumsonde hat Jupiter so nahe umkreist, obwohl zwei andere durch seine Atmosphäre in ihre Zerstörung geschickt wurden.

Um seine riskante Mission zu vollenden, überlebte Juno einen durch das starke Magnetfeld des Jupiters erzeugten Strahlungssturm, der Stromkreise auslöste.

Der Strudel hochenergetischer Teilchen, der sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegt, ist die härteste Strahlungsumgebung im Sonnensystem.

Um den Bedingungen gerecht zu werden, wurde das Raumfahrzeug mit einer speziellen strahlungsgehärteten Verkabelung und Sensorabschirmung geschützt.

Sein überaus wichtiges „Gehirn“ – der Flugcomputer der Raumsonde – war in einem gepanzerten Gewölbe aus Titan untergebracht und wog fast 172 kg.

Das Schiff soll bis 2025 die Zusammensetzung der Atmosphäre des Planeten untersuchen.