Autor: Star-Light.

Von der Sonne aus betrachtet ist der der fünfte Planet im Sonnensystem. Jupiter ist ein Gasriese und der größte und massenreichste Planet in unserem System. Seine Masse beträgt das 317-Fache der Erdmasse und sein Radius ca. das 11.000-Fache des Erdradius. Mit ihm beginnt das sogenannte äußere Sonnensystem, das durch den Asteroidengürtel von den inneren Planeten getrennt ist.

Aufgrund seiner Größe ist er nach der Sonne, dem Mond und der Venus das hellste Objekt am Himmel. Bereits 1610 entdeckte Galilei 4 Monde, heute wissen wir von 67 Objekten die Jupiter umkreisen. Die nach ihrem Entdecker auch galileischen Monde genannten Objekte sind Io, Europa, Ganymed und Callisto. Im Vergleich zu Jupiter sind sie klein, aber teilweise größer als der Planet Merkur.
Jupiter ist nicht nur der größte Planet im Sonnensystem sondern er dreht sich auch am schnellsten um sich selbst. Nur knapp 10 Stunden benötigt er für eine Rotation. Diese Geschwindigkeit hat zu einer deutlichen Abplattung des Planeten geführt und erklärt wohl auch die Wolkenbänder, die man auf seiner Oberfläche sehen kann.
Für eine Umkreisung der Sonne benötigt der Planet 11,86 Erdjahre.
Daneben hat Jupiter ein starkes Magnetfeld und muß im Inneren über eine Wärmequelle verfügen, da er etwas mehr Wärme abgibt, als er von der Sonne erhält.
Als Gasriese hat er keine feste Oberfläche und überhaupt nur eine sehr geringe Dichte. In seinem Inneren vermutet man aber einen Gesteinskern.
Ein sehr auffallendes Merkmal auf Jupiters Oberfläche ist der „Rote Fleck“. Es handelt sich dabei um ein riesiges Sturmsystem in dem die Erde zweimal hineinpasst. Bereits seit 300 Jahren ist es bekannt, was es so lange stabil hält ist bis jetzt ein Rätsel.

Zahlen, Daten und Fakten über den Planeten hat die NASA im Jupiter Fact Sheet in englischer Sprache zusammengestellt.

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Ein Beitrag von Martin Ollrom. Quelle: Universität Berkeley.

Im letzten Monat wurde der Jupiter mit dem Keck-Observatorium auf Hawaii im hochauflösenden nahen Infrarotbereich untersucht. Ziel dieser Aktion war der so genannte große Red Spot (übersetzt „roter Fleck“) – ein anhaltender Hochdrucksturm auf dem Jupiter. Gerade zur selben Zeit hat Red Spot seinen kleineren und jüngeren Sturmbruder Red Spot Junior passiert, ein Ereignis, das nur alle zwei Jahre auftritt. Die beiden scheinen sich in entgegengesetzter Richtung ein Wettrennen um den Planeten Jupiter zu liefern. Neben Jupiter wird auch noch Jupiters Mond Io auf dem Foto gezeigt, das am 20. Juli auf Hawaii mit dem Keck-II-Teleskop aufgenommen wurde. Um das Bild zu schärfen, mussten adaptive Optiken verwendet werden.

Die Flecken sind für die Astronomen interessant, weil Red Spot Jr. durch eine „Verschmelzung“ von drei weißen Flecken geformt wurde. Dies geschah im Zeitraum von 1998 bis 2000, und im Dezember 2005 färbte er sich plötzlich und überraschend rot, wie sein weit älterer Bruder – der große Red Spot. Dabei kann der kleinere rote Fleck nur im Vergleich mit seinem größeren Bruder als „klein“ bezeichnet werden. Im Vergleich mit der Erde ist er sehr groß, denn er hat ungefähr die Größe unseres Heimatplaneten. Der größere rote Fleck könnte die Erde zweimal fassen und umrundet Jupiter nunmehr seit 342 Jahren.

Die Near Infrared Camera 2 (NIRC2) am Keck-II-Teleskop zeigt uns, dass die beiden Flecken im sichtbaren Lichtbereich beinahe die gleiche Farbe haben. Im Infrarotbereich kann man die beiden schon um einiges besser auseinander halten. Red Spot Jr., der vor seiner Färbung von weiß auf rot „Oval BA“ genannt wurde, war um einiges dunkler. Dies könnte damit zusammenhängen, dass die Sturmwolkengrenzen bei Red Spot Jr. in niedrigerer Höhe liegen als bei seinem großen Bruder. Mit mehr Atmosphäre über den Wolken kann mehr Infrarotlicht von Molekülen absorbiert werden. Deswegen erscheint Red Spot Jr. durch Infrarotaugen dunkler.

„Entweder liegt Red Spot Jr. tiefer als sein Bruder oder er reflektiert einfach nicht so gut“, sagt der Astronom Imke de Pater, Professor an der Universität Berkeley und Chef der Untersuchungen. Man vermutet den großen Red Spot etwa acht Kilometer über der rotierenden Wolkendecke. Die Tatsache, dass sich nun auch Red Spot Jr. rot färbte, verwundert die Forscher. Das könnte bedeuten, dass die Sturmwolken ebenfalls weiter nach oben geklettert sind beziehungsweise gewachsen sind.

Warum gerade rot?
Diese Frage wird heiß diskutiert. Manche glauben, es liegt an den stürmischen Winden, die bis zu 400 Meilen pro Stunde erreichen können und Material von tiefer liegenden Atmosphärenschichten aufwirbeln. Diese aufgewirbelten Materialien erscheinen dann durch das Sonnenlicht rot. Ein Kandidat für eines dieser mysteriösen Materialien ist Phosphinegas (PH3). Dieses Gas wurde auf Jupiter bereits entdeckt. Durch ultraviolettes Licht der Sonne soll dieses PH3 Gas dann zu rotem Phosphor P4 konvertiert werden – so die eine der zwei Haupttheorien. Die andere Theorie ist etwas komplexer und besagt, dass Phosphinegas mit der Atmosphäre interagiert, zum Beispiel mit Methan oder Ammoniak. Dadurch sollen durch chemische Reaktionen komplexe chemische Strukturen beziehungsweise Elemente entstehen wie etwa Methylphosphane. Dieses soll dann wiederum rot leuchten.

Aktuelle Studien zeigen, dass die rote Farbe möglicherweise auch von Schwefel stammen könnte. Schwefel ist bekannt dafür, dass es verschiedene molekulare Konfigurationen annehmen kann, etwa Ketten oder Ringe aus purem Schwefel (S3-S20). Die Studien besagen, dass Ammoniakhydrosulfid-Partikel in den Red Spot gelangen und dort vom ultravioletten Licht gebrochen werden. Durch eine chemische Reaktion entstehen dann Schwefelketten oder Schwefelringe und diese können von rot bis gelb variieren.

„Das letzte Wort bezüglich der Haupttheorie über den exakten Prozess der Rotfärbung von Red Spot und Red Spot Jr. ist noch nicht gesprochen“, wurde de Pater in der August-Ausgabe 2006 vom Sky & Telescope Magazin zitiert.

Christopher Go, ein Amateurastronom, hat als erster bemerkt, dass sich die Farbe von Red Spot Jr. ändert. Anfang des Jahres ist er in das wissenschaftliche Team von de Pater gekommen. Er bemerkte auch, dass Red Spot Jr. immer gestaucht wurde, als er an seinem großen Bruder vorbeizog. Dies war 2002, 2004 und jetzt auch 2006 so. Dies passierte auch schon damals, als Junior noch weiß war. Die beiden Stürme rotieren nämlich in verschiedene Richtungen und treffen sich logischerweise immer wieder. Während der Red Spot westwärts, und damit auch gegen Jupiters Rotation, rotiert, hat der kleinere Red Spot Jr. die östliche Jupiter-Rotation angenommen.

Das Klima soll sich laut Aussagen von einigen Forschern auch gewandelt haben. Die Verschmelzung von drei kleineren weißen Stürmen zu Red Spot Jr. ist ein Beweis dafür. Die Temperaturen am gesamten Planeten haben sich geändert – an den Polen kälter und am Äquator heißer.

Wie auch immer! Das Geheimnis um Jupiters rote Flecken ist längst nicht gelöst. Wir dürfen uns auf weitere spannende und interessante Theorien und Funde freuen. Jetzt vermisst man die robuste Jupitersonde Galileo gleich um einiges mehr.

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Ein Beitrag von Eric Honstrass. Quelle: NASA.

Der zweite Sturm, Oval BA – auch bekannt als „Red jr.“ ist mit seinen sechs Jahren relativ jung, halb so groß wie der Große Rote Fleck und bietet Windgeschwindigkeiten auf, die seinem älteren Bruder in Nichts nachstehen.
Die beiden kommen sich näher. Ihre größte Annäherung findet am 4. Juli 2006 statt, behauptet Amy Simon-Miller vom Goddard Space Flight Center, die die Stürme mit Hilfe des Hubble-Teleskops aufgenommen hat.
„Sie werden nicht frontal kollidieren“, erklärt sie. „Der Große Rote Fleck wird den kleinen nicht auffressen oder so etwas.“ Aber die äußeren Bereiche der Stürme werden sich ziemlich eng begegnen und niemand weiß genau, was dabei passieren wird.

Amateurastronomen beobachten das Ereignis bereits. Christopher Go von den Philippinen machte mit seinem 11-Zoll Teleskop (etwa 28 cm) am 28. Mai diese Aufnahme:

„Die Entfernung zwischen den beiden Stürmen wird jeden Tag sichtbar kleiner“, meint er.

Ähnliche Begegnungen fanden schon früher statt, bemerkt Glenn Orton vom Jet Propulsion Laboratory. „Oval BA und der Große Rote Fleck ziehen annähernd alle zwei Jahre aneinander vorbei.“ Vergangene Begegnungen der Jahre 2002 und 2004 waren anti-klimatisch. Abgesehen vom „Aufrauhen“ der Ränder, überlebten beide Stürme sie nahezu unverändert.

Dieses mal könnte es anders sein. Simon-Miller und Orton glauben, dass der kleine rote Fleck seine rote Färbung verlieren könnte – ironischerweise durch eine zu nahe Begegnung mit dem Großen Roten Fleck.

Oval BA war nicht immer rot. Fünf Jahre lang war er schneeweiß wie viele andere weiße Ovale, die den Planeten umkreisen. Im Jahre 2006 stellten die Astronomen eine Veränderung fest: Ein roter Wirbel bildete sich innerhalb des Sturms – die selbe Farbe, wie beim mächtigen Großen Roten Fleck. Forscher deuten dies als Anzeichen dafür, dass sich der Sturm verstärkt hat.

Die Farbe des Großen Roten Flecks ist ein Rätsel. Eine verbreitete Theorie besagt, dass der Sturm Material aus Jupiters tief liegenden Atmosphärenschichten nach oben schafft und diese über die am höchsten gelegenen Wolken noch hinweg hebt. Hier kann die UV-Strahlung der Sonne Chromophore (bestimmter Teil eines Farbstoffes) in rot umwandeln. Der Wirbelsturm Oval BA verfärbte sich demnach erst dann rot, nachdem er stark genug war, um den selben Trick durchzuführen wie der große Bruder.

Die Kollision mit dem Großen Roten Fleck könnte den kleinen jedoch schwächen, wodurch dieser wieder weiß werden würde. Simon-Miller erklärt: „Wir glauben, dass der Große Rote Fleck Oval BA zu dem südlichen Wolkenband abdrängen wird, das gegen die Drehrichtung des Sturms (also im Uhrzeigersinn) bläst.“ Das würde den Schwung des Sturms bremsen und möglicherweise den Prozess rückgängig machen, der ihm die rote Färbung einbrachte.

Was wird tatsächlich passieren? „Wir werden es sehen“, sagt sie. Dafür sind Teleskope ja da.

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Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: NASA Science. Vertont von Dominik Mayer.

Der offizielle Name des neuen Sturms ist „Oval BA“, aber „Red Junior“ wäre treffender. „Oval BA“ entstand im Jahr 2000, als drei kleinere Stürme nach und nach miteinander kollidierten und verschmolzen. Astronomen beobachteten den Vorgang mit großem Interesse, starrten durch Hubble und andere Teleskope gebannt gen Jupiter. Bei einer ähnlichen Fusion, Jahrhunderte her, dürfte der originale Große Rote Fleck entstanden sein, ein Sturm, der mindestens 300 Jahre alt und doppelt so groß wie die Erde ist.

Seit seiner Entstehung hat „Oval BA“ mehrfach die Farbe gewechselt. Im November war er noch weiß und wurde im Dezember langsam braun. Und vor ein paar Wochen wurde er rot.

Warum rot?

Kurioserweise weiß niemand genau, warum der Große Rote Fleck selbst rot ist und rot bleibt. Eine beliebte Erklärung ist, dass der Sturm Material aus der Tiefe noch unter Jupiters Wolkenschichten empor reißt und in großen Höhen ablagert, wo die Ultraviolettstrahlung der Sonne – durch noch unbekannte chemische Prozesse – die vertraute Ziegelsteinfarbe produziert.

„Der Große Rote Fleck ist der größte Sturm auf Jupiter, ja sogar im ganzen Sonnensystem“, sagt Glenn Orton, ein Astronom am JPL, der sich auf Studien von Stürmen auf Jupiter und anderen Riesenplaneten spezialisiert hat. „Der Sturm reicht bis in eine Höhe von acht Kilometern über den umgebenden Wolken. Ein Sturm, der Material in solche Höhen fördern kann, muss sehr kraftvoll sein.“

„Oval BA“ dürfte nun selbst diese Schwelle überschritten haben. Wie sein großer Vater könnte nun auch „Red junior“ Material aus tieferen Schichten über die Wolken heben, wo die solare Ultraviolettstrahlung chromophores (farbänderndes) Material rot färbt. Wenn diese These zutrifft, dann ist ein tiefer werdendes Rot ein Zeichen, dass ein Sturm stärker wird.

„Einige von Jupiters weißen, ovalen Stürmen haben sich zuvor schon leicht rötlich verfärbt, beispielsweise Ende 1999, aber nicht oft und nicht lange“, sagt John Rogers, Autor des Buchs „Jupiter: The Giant Planet“, das die teleskopischen Beobachtungen von Jupiter der letzten 100 Jahre nacherzählt. „Wir sind gespannt, ob ‚Oval BA‘ jetzt dauerhaft rot bleibt.“

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