Die Atmosphäre des Jupiter ist eine faszinierende, sich ständig verändernde Umgebung. Überall auf dem Planeten sind Cluster in verschiedenen Farben, Stürme, riesige Wolken und mehr zu sehen. Allerdings galt die obere Atmosphäre schon immer als ruhig. Sicherlich war dies der Ort, an dem die Aurora Borealis auftrat, aber darüber hinaus ging er davon aus, dass nichts Seltsames vor sich ging. Nun hat eine Gruppe von Astronomen diesen Glauben auf den Kopf gestellt.
Die obere Atmosphäre ist schwer zu untersuchen. An den Polen folgen Partikel des Vulkanmondes Io magnetischen Feldlinien und erzeugen Polarlichter mit mehreren Wellenlängen. Was den Rest des Planeten betrifft, so ist die Energie, die ihn bildet, Sonnenlicht. Jupiter empfängt nur etwa 4 % des Sonnenlichts, das die Erde empfängt. Deshalb gingen Astronomen davon aus, dass es sehr gleichmäßig sein würde.
„Wir dachten vielleicht naiv, dass dieser Bereich wirklich langweilig sein würde“, sagte Teamleiter Henrik Melin von der University of Leicester im Vereinigten Königreich. Stellungnahme. „Es ist tatsächlich genauso interessant wie das Nordlicht, wenn nicht sogar noch interessanter. Jupiter überrascht immer wieder.“
Beobachtungen des James-Webb-Teleskops haben komplexe Strukturen über dem berühmten Großen Roten Fleck entdeckt, einem Sturm, der breiter als die Erde ist. Sie fanden dunkle Bögen und helle Flecken, die im Infrarot sichtbar sind. Die Quelle dieser Vielfalt ist nicht das Sonnenlicht, sondern die tieferen, chaotischen Schichten der Jupiteratmosphäre.
„Eine Möglichkeit, diese Struktur zu ändern, sind Schwerkraftwellen, die wie Wellen an einem Strand wirken und Wellen im Sand erzeugen“, erklärte Melin. „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 Emissionen der oberen Atmosphäre verändern.“
Auch auf der Erde gibt es diese Gravitationswellen, allerdings sind sie bei gleichem Einflussmechanismus deutlich schwächer.
Die Entdeckung hat lange auf sich warten lassen. Diese Beobachtungen waren Teil des Early Launch Science (ERS)-Programms des JWST, bei dem Astronomen schon seit einiger Zeit neugierig auf Jupiters obere Atmosphäre waren.
„Dieser ERS-Vorschlag wurde 2017 verfasst“, sagte Teammitglied Imke de Pater von der University of California, Berkeley. „Eines unserer Ziele war es, die Ursache der hohen Temperatur über dem Großen Roten Fleck zu untersuchen, wie sie durch jüngste Beobachtungen der Infrarot-Teleskopanlage der NASA aufgedeckt wurde. Unsere neuen Daten zeigten jedoch sehr unterschiedliche Ergebnisse.
Das Team hofft, die Beobachtungen mit dem James Webb-Weltraumteleskop weiterverfolgen zu können, um diesen Teil der Atmosphäre des Jupiter besser zu verstehen. Es wird auch bei geplanten Beobachtungen für die JUICE-Mission der Europäischen Weltraumorganisation helfen, die den Planeten und seine drei Eismonde erkunden wird.
Diese Ergebnisse werden in veröffentlicht Natürliche Astronomie.