Ein Beitrag von Gertrud Felber. Quelle: University of Leicester.

Der zweite Große Spot kann mit der Skala des berühmten Großen Roten Flecks von Jupiter konkurrieren. Er wurde durch die mächtigen Energien der großen Auroras des Planeten geschaffen.

Der „Great Cold Spot„, der lokalisierte dunkler Fleck, verfügt über eine Größe von bis zu 24.000 km Länge und 12.000 km in der Breite. Er wurde in der dünnen Hochtemperatur-Thermosphäre des Gasriesen beobachtet und ist etwa 200 Kelvin kühler als die umgebende Atmosphäre, die eine Temperatur zwischen 700 Kelvin (426 ºC) und 1000 Kelvin (726 ºC) erreichen kann.

Nach Aussage von Dr. Tom Stallard, Associate Professor in Planetary Astronomy und führender Autor der Studie, wurde das erste Mal ein Wettermerkmal in der oberen Atmosphäre, etwas entfernt von den hellen Auroras, auf Jupiter beobachtet. Der „Great Cold Spot“ wurde zuerst auf Jupiter durch Beobachtungen von Jupiters Aurora-Region mit dem CRIRES Instrument auf dem Very Large Telescope (VLT) der ESO entdeckt.

Die Bilder auf der linken Seite zeigen die hellen Bögen der Infrarot-Aurora des Jupiters an zwei getrennten Nächten, das obere linke Bild am 17. Oktober 2012, und drei Bilder, die am 31. Dezember 2012 aufgenommen wurden, da sich der Planet langsam dreht. Allerdings konnte der „Great Cold Spot“ erst nicht deutlich gesehen werden, bis diese Bilder so gesättigt sind, dass die gesamte Aurora weiß erscheint, wie es auf der rechten Seite gezeigt wird. Hier leuchtet der Planet als Folge der Temperatur der oberen Atmosphäre, und die verschiedenen Regionen der Abkühlung, die den „Great Cold Spot“ offenbaren, sind zu sehen.

Der „Great Cold Spot“ ist viel wechselhafter als der langsam wechselnde „Great Red Spot“. Er ändert in nur wenigen Tagen und Wochen dramatisch Form und Größe. Da der „Great Cold Spot“ sehr langsam erschienen ist, verfügen die Wissenschaftler über Daten von 15 Jahren. Das deutet darauf hin, dass sich der große Kaltfleck ständig weiterentwickelt, er könnte aber auch so alt, vielleicht viele Tausende von Jahren, wie die sich oft bildenden Auroras sein.

Der große Kaltfleck wird vermutlich durch die Auswirkungen des Magnetfeldes von Jupiter verursacht, wobei die spektakuläre polare Aurora des massiven Planeten die Energie in die Atmosphäre in Form von Wärme um den Planeten fließen lässt. Dies schafft eine Region der Abkühlung in der Thermosphäre, die Grenzschicht zwischen der darunter liegenden Atmosphäre und dem Vakuum des Raumes.

Obwohl die Wissenschaftler sich nicht sicher sein können, was diese Wetterfunktion antreibt, ist eine anhaltende Abkühlung sehr wahrscheinlich, um einen Wirbel ähnlich dem „Great Red Spot“ zu bilden.

Die Astronomen nutzten das CRIRES-Instrument auf dem Very Large Telescope (VLT), um die spektralen Emissionen von H3+ zu beobachten, ein Ion von Wasserstoff, das in großen Mengen in der Jupiter-Atmosphäre vorhanden ist. Es erlaubt den Wissenschaftlern die mittlere Temperatur und die Dichte der Atmosphäre des Planeten abzubilden. Zum Vergleich benutzten sie dann Bilder von H3+ Emissionen von Jupiters Ionosphäre, die vom InfraRed Telescope Facility (IRTF) am Mauna-Kea-Observatorium auf Hawaii zwischen 1995-2000 aufgenommen wurden.

Die Kombination der Bilder, die über den Zeitraum aufgenommen wurden, dazu auch die über 13.000 Bilder, welche in mehr als 40 Nächten von dem InfraRed-Teleskop aufgenommen wurden, zeigte den Astronomen die Anwesenheit des Großen Kaltflecks als ein Gebiet der Dunkelheit unter der heißen Umgebung von Jupiters oberen Atmosphäre. Nach den Aussagen von Dr. Stallard ist es bei Jupiter überraschend, dass der „Great Cold Spot“ seit 15 Jahren an der gleichen Stelle beobachtet wurde.

Es steht im Gegensatz zur Beobachtungen der Erdatmosphäre, dort hat sich gezeigt, dass es kurzfristig zu Veränderungen in der Temperatur und Dichte der oberen Atmosphäre kommen kann. Die beiden Hauptunterschiede sind erstens, dass die Aurora der Erde  durch die dramatische Veränderungen der Sonnenaktivität verursacht wird. Während Jupiters Aurora von Gasen aus dem vulkanischen Mond Io dominiert wird, die relativ langsam und stabil sind. Und zweitens, durch die atmosphärischen Ströme, die von der Aurora der Erde erzeugt werden, kann sich die Hitze schnell über den ganzen Planeten verteilen, so dass die obere Atmosphäre „wie eine Glocke läutet“, während diese Energie sich durch die schnelle Drehung von Jupiter näher an den Polen befindet.

Dr. Stallard: „Die Erkennung des Großen Kaltflecks war eine echte Überraschung für uns, aber es gibt Hinweise darauf, dass andere Merkmale auch in der oberen Atmosphäre von Jupiter existieren könnten. Der nächster Schritt wird es sein, nach anderen Merkmalen in der oberen Atmosphäre zu suchen und den Großen Kaltfleck selbst näher zu untersuchen“.

Das Juno-Raumfahrzeug befindet sich derzeit in der Umlaufbahn um Jupiter und die Beobachtungen der Jupiter-Aurora und der oberen Atmosphäre durch das JIRAM-Instrument, die bisher veröffentlicht wurden, bieten bereits eine Fülle neuer Informationen über den Planeten. In Verbindung mit der bisher laufenden Beobachtungskampagne mit Teleskopen auf der Erde erhoffen sich die Wissenschaftler in den nächsten Jahren ein besseres Verständnis für dieses Wettersystem auf Jupiter.

Video bei YouTube mit Erklärungen in Englisch:

• ‚Great Cold Spot‘ Discovered on Jupiter – University of Leicester

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Planet Jupiter

Der Beitrag „Great Cold Spot“ auf Jupiter entdeckt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Gertrud Felber. Quelle: NASA.

In der Entfernung von 668 Millionen Kilometern zur Erde bot Jupiter die spektakuläre Ansichten seiner bunten Atmosphäre, den legendären „Great Red Spot“, und den kleineren Begleiter weiter in den südlichen Breiten mit dem Namen „Red Spot Jr.“.

Der riesige Planet Jupiter ist jetzt auf „Opposition“ von der Erde direkt gegenüber der Sonne positioniert. Das bedeutet, dass die Sonne, die Erde und Jupiter in einer Linie stehen, wobei die Erde zwischen der Sonne und Jupiter steht. Die Opposition markiert auch Jupiters nächsten Punkt zur Erde, und der Planet erscheint heller im Nachthimmel als zu jeder anderen Zeit im Jahr.

Jupiters Positionierung erlaubte dem Team von Amy Simon von dem NASA Goddard Space Flight Center (GSFC) in Greenbelt, Maryland, Jupiter mit der Hubble Wide Field 3 Kamera zu beobachten. Hubble fotografierte exquisite Details, etwa in der Größe von 129 Kilometern, in Jupiters Atmosphäre.

Mit den unermesslichen und mächtigen Stürmen und Hunderten von kleineren Wirbeln ist die Atmosphäre des Jupiters in mehrere verschiedene, bunte Bänder, parallel zum Äquator, unterteilt. Diese Bänder mit abwechselnden Windbewegungen entstehen durch Unterschiede in Dicke und Höhe der Ammoniak-Eiswolken.

Die Bänder werden durch Gas erzeugt, das in verschiedenen Breiten in verschiedenen Richtungen fließt. Die leichteren Bänder, die farbigen Bereiche, sind Hochdruckgebiete, in denen die Atmosphäre aufsteigt. Dunklere Niederdruckbereiche werden als Gürtel (Belts) bezeichnet. Die leichteren Bänder steigen höher und haben dickere Wolken als die dunkleren Bänder.

Winde, die Geschwindigkeiten von bis zu 644 km pro Stunde erreichen können, trennen die Bänder. Deutlich kleinere Stürme erscheinen als weiße oder braun gefärbte Ovale. Solche Stürme können ein paar Stunden dauern oder sich seit Jahrhunderten ausdehnen.

Am besten ist der „Great Red Spot“ auf Jupiter bekannt, ein Antizyklon, der seit mindestens 150 Jahren tobt. Dieser berühmte Sturm alleine ist größer als unsere Erde. Allerdings schrumpft der „Great Red Spot“ langsam, was seit den späten 1800er Jahren beobachtet wird. Der Grund für dieses Phänomen ist noch unbekannt. Hubble wird Jupiter weiterhin mit der Hoffnung beobachten, dieses geheimnisvolle Rätsel lösen zu können.

Die Bilder sind Teil des Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL). Dieses Programm bietet Hubble jährliche globale Ansichten der äußeren Planeten, um nach Veränderungen in ihren Stürmen, Winden und Wolken zu suchen. Es begann im Jahr 2014 mit Uranus, Jupiter und Neptun werden seit 2015 studiert. Im Jahr 2018 soll Saturn im Rahmen von OPAL untersucht werden.

Das Team hat die Hubble-Beobachtung zeitlich darauf abgestimmt, dass sich die Raumsonde Juno in der Nähe ihres Jupiter nächstgelegenen Bahnpunktes befand, damit die Wissenschaftler gleichzeitige Beobachtungen durchführen konnten.

• Video bei YouTube mit Erklärungen in Englisch
• mp4-Video zum Herunterladen (rund 190 MB)
• mov-Video zum Herunterladen (rund 4,2 GB)

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Planet Jupiter

Der Beitrag Hubble nimmt Nahaufnahmen von Jupiter auf erschien zuerst auf Raumfahrer.net.