Dies entspricht dem zwölfjährigen Wärme- und Kältezyklus der Erde! Wer hat das magische „Spiegelklima“ des Jupiters „gelenkt“?

40 Jahre Forschung bestätigen Jupiters Anomalie

Ein Infrarotbild des Jupiters aus dem Jahr 2016, wobei Blau kühlere und Orange wärmere Bereiche darstellt.

(Bildnachweis: ESO/LN Fletcher)

Neue Forschungen haben ungewöhnliche Phänomene auf dem Jupiter entdeckt.

Vier Jahrzehnte der Messungen der Jupiteratmosphäre durch Raumfahrzeuge und erdgebundene Teleskope haben seltsame Wettermuster auf dem größten Planeten unseres Sonnensystems enthüllt, mit heißen und kalten Zyklen während seines langen Jahres (entspricht 12 Erdenjahren). Allerdings gibt es auf Jupiter keine Jahreszeiten wie auf der Erde.

Der Wechsel der Jahreszeiten auf der Erde wird dadurch verursacht, dass sich die Erdachse während ihrer Umlaufbahn um die Sonne zur Sonne hin neigt. Diese Neigung führt dazu, dass verschiedene Orte auf der Erde im Laufe des Jahres unterschiedlich viel Sonnenlicht erhalten. Allerdings ist die Achse des Jupiters lediglich um drei Grad zur Umlaufbahn des Riesenplaneten geneigt. Das bedeutet, dass die Menge an Sonnenlicht, die im Laufe eines langen Jahres die verschiedenen Teile der Jupiteroberfläche erreicht, nur wenig variiert. Unterdessen haben neue Forschungsergebnisse ergeben, dass sich die Temperaturen rund um den wolkenbedeckten Jupiter regelmäßig ändern.

„Wir haben jetzt ein Teil des Puzzles gelöst: Die atmosphärischen Schwankungen des Jupiters offenbaren natürliche Zyklen in seinem Klima“, sagte Leigh Fletcher, Astronom an der Universität Leicester im Vereinigten Königreich und Co-Autor des neuen Artikels, in einer NASA-Erklärung. „Wir müssen sowohl die Wolkenober- als auch die Wolkenunterschicht untersuchen, um herauszufinden, was die Klimaveränderungen beeinflusst und warum sie zu diesen bestimmten Zeiten auftreten.“

Das Team fand heraus, dass diese unjahreszeitlichen Jahreszeiten möglicherweise mit einem Phänomen namens „Telekonnektionen“ zusammenhängen. Unter Telekonnektion versteht man das gleichzeitige Auftreten periodischer Klimaänderungen in scheinbar unabhängigen Gebieten eines Planeten, die Tausende von Kilometern voneinander entfernt sind.

Telekonnektionen werden in der Erdatmosphäre seit dem 19. Jahrhundert beobachtet, vor allem während des berühmten La Niña-El Niño-Zyklus, auch als Southern Oscillation bekannt. Das Phänomen tritt auf, wenn Veränderungen der Passatwinde im westlichen Pazifik mit Veränderungen der Niederschlagsmengen in weiten Teilen Nordamerikas zusammenfallen, so die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

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Eine neue Studie zeigt, dass, wenn die Temperatur in einem bestimmten Breitengrad der nördlichen Hemisphäre des Jupiters steigt, die Temperatur auf demselben Breitengrad der südlichen Hemisphäre sinkt – wie ein perfektes Spiegelbild.

„Dies ist eine sehr aufregende Zeit für uns“, sagte Glenn Orton, Planetenwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien und Hauptautor der Studie.

„Es ist wirklich erstaunlich, dass selbst sehr weit entfernte Breitengrade einen Zusammenhang bei Temperaturänderungen aufweisen. Dies ähnelt einem Phänomen, das wir auf der Erde beobachten: Wetter- und Klimamuster in einer Region können spürbare Auswirkungen auf das Wetter anderswo haben, und die Veränderungsmuster scheinen über große Entfernungen durch die Atmosphäre telekommuniziert zu sein.“

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Und wir haben festgestellt, dass bei steigenden Temperaturen die Stratosphäre (die obere Schicht der Jupiteratmosphäre) in die Troposphäre (die unterste Schicht der Jupiteratmosphäre) absinkt, wo einige Wetterereignisse auftreten, darunter auch die heftigen Stürme des Jupiters.

Die Studie stützte sich auf Daten, die bis ins Jahr 1978 zurückreichen und von einigen der besten erdgebundenen Teleskope gesammelt wurden, darunter das Very Large Telescope in Chile, die Infrared Telescope Facility der NASA und das Subaru-Teleskop am Mauna-Kea-Observatorium auf Hawaii. Die Forscher nutzten außerdem Daten, die von den Voyager-Sonden, die 1979 am Jupiter vorbeiflogen, und der Cassini-Sonde, die 2001 am Jupiter vorbeiflog und den Saturn erkundete, im Weltraum gesammelt wurden.

„Unsere Fähigkeit, Temperaturschwankungen und Zeiträume zu messen und diese Daten mit Ursache und Wirkung in der Atmosphäre des Jupiters in Beziehung zu setzen, ist ein wichtiger Schritt hin zu einer umfassenden Wettervorhersage für Jupiter. Wir können diese Forschung sogar auf andere Riesenplaneten ausweiten, um zu sehen, ob ähnliche Phänomene anderswo auftreten“, sagte Fletcher in der Erklärung.

Bisher war den Wissenschaftlern bekannt, dass die atmosphärischen Merkmale des Jupiters anhand der Farbe beurteilt werden: Kühlere Bereiche erscheinen in helleren Farben, während wärmere Bereiche als braune Bänder erscheinen. Die neue Studie, die sich über drei Jupiterjahre erstreckte, zeigt zum ersten Mal, wie sich dieses Klimamuster über lange Zeiträume verändert.

Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.

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Die Erde ist der dritte Planet von der Sonne aus und der einzige bekannte Ort im Universum, an dem es Leben gibt. Obwohl es im gesamten Sonnensystem reichlich Wasser gibt, gibt es nur auf der Erde flüssiges Wasser. Etwa 71 % der Erdoberfläche bestehen aus Ozeanen, die Polareis-, Seen- und Flussgebiete des Planeten sind dagegen winzig. 29 % der Erdoberfläche sind Landflächen, die aus Kontinenten und Inseln bestehen. Die Erdoberfläche besteht aus mehreren sich langsam bewegenden tektonischen Platten, deren Wechselwirkungen Phänomene wie Gebirge, Vulkane und Erdbeben hervorrufen. Das vom flüssigen äußeren Erdkern erzeugte Magnetfeld formt die Magnetosphäre des Planeten und lenkt den zerstörerischen Sonnenwind ab.

Jupiter ist der fünfte Planet von der Sonne aus und der größte Planet im Sonnensystem. Jupiter ist ein Gasriese mit einer Masse, die mehr als 2,5-mal so groß ist wie die aller anderen Planeten im Sonnensystem zusammen, aber weniger als ein Tausendstel der Masse der Sonne. Jupiter ist nach dem Mond und der Venus das dritthellste natürliche Objekt am Nachthimmel der Erde, das seit prähistorischen Zeiten beobachtet wurde. Es ist nach Jupiter benannt, dem Hauptgott der antiken römischen Religion.

VON: Tereza Pultarova

FY: Aaaaaz

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