MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Erforschung des Jupiters, des größten Planeten unseres Sonnensystems, hat in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte gemacht. Insbesondere die Untersuchung seiner atmosphärischen Phänomene bietet faszinierende Einblicke in die Dynamik dieses Gasriesen.
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Der Jupiter, bekannt für seine markanten Streifen und Wirbelstürme, ist ein Paradebeispiel für die extremen Wetterbedingungen, die auf Gasriesen herrschen. Die Jetstreams, die den Planeten umkreisen, erreichen Geschwindigkeiten, die selbst die stärksten irdischen Orkane übertreffen. Doch wie tief diese Winde in die Atmosphäre des Jupiters reichen, war lange unklar.
Die amerikanische Raumsonde Juno, die vor acht Jahren das Jupitersystem erreichte, hat durch Messungen des Schwerefelds des Planeten wertvolle Daten geliefert. Diese Daten ermöglichen Rückschlüsse auf die strömenden Gasmassen im Innern des Jupiters. Eine Forschergruppe des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen hat nun Simulationen durchgeführt, die das Zusammenspiel von Auftrieb, magnetischen Kräften und der Corioliskraft in einer Schicht modellieren, die bis zu 5600 Kilometer in die Atmosphäre reicht.
Die Ergebnisse dieser Simulationen deuten darauf hin, dass die Orkanwinde des Jupiters bis zu einer Tiefe von etwa 2000 Kilometern reichen. An dieser Grenze brechen die Winde abrupt ab, was auf eine stabile Schicht tief in der Atmosphäre hindeutet. Diese Schicht könnte aus nach Gewicht geschichtetem Wasserstoff und Helium bestehen, was Bewegungen innerhalb der Atmosphäre hemmt.
Die Interpretation der Daten ist jedoch komplex. Während einige Wissenschaftler die These unterstützen, dass die Winde tief in die Atmosphäre reichen, bleiben andere skeptisch. Sie argumentieren, dass die Daten auch mit flacheren Orkanen vereinbar sind. Die neuen Simulationen des MPS-Teams bieten jedoch den bisher realistischsten Einblick in die tiefe Jupiter-Atmosphäre.
Ein weiterer spannender Aspekt der Forschung ist die elektrische Leitfähigkeit der Jupiter-Atmosphäre. Mit zunehmender Tiefe nimmt der Druck zu, und Wasserstoff und Helium gehen in einen flüssigen, später sogar metallischen Zustand über. Dies führt zu einer drastischen Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit, die in den Simulationen berücksichtigt wird.
Die Ergebnisse dieser Forschung könnten auch erklären, warum die Winde an den Polen des Jupiters langsamer wehen. Die stabile Schicht in der Tiefe könnte in der Nähe der Pole ausgeprägter sein, was die geringeren Windgeschwindigkeiten in der Wolkenschicht erklärt.
Obwohl es bisher keinen direkten Beweis für die Existenz dieser Grenzschicht gibt, hoffen die Forscher, dass zukünftige Methoden, wie die Analyse der Eigenschwingungen des Jupiters, weitere Informationen liefern werden. Diese Schwingungen, die von der Raumsonde Juno aufgezeichnet wurden, könnten Aufschluss darüber geben, was sich im Innern des Gasriesen abspielt.
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