Jupiter, der mehr als fünfmal weiter von der Sonne entfernt ist als die Erde, sollte nicht besonders warm sein. Je nach Sonneneinstrahlung sollte die Durchschnittstemperatur in der oberen Atmosphäre des Planeten etwa minus 73 Grad Celsius betragen. Stattdessen lautet der Messwert 426 Grad Celsius. Die Quelle dieser zusätzlichen Wärme blieb 50 Jahre lang unbekannt, weshalb Wissenschaftler diese Diskrepanz als "Energiekrise" für den Planeten bezeichneten.
Vor kurzem sammelte ein internationales Team von Astronomen Beobachtungen von drei Observatorien - der Juno-Raumsonde der NASA, dem W.M. Keck-Observatorium auf Hawaii und dem Hisaki-Satelliten der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) -, um die wahrscheinliche Quelle von Jupiters Wärmequelle zu entdecken.
„Wir haben herausgefunden, dass Jupiters intensive Aurora, die stärkste im Sonnensystem, dafür verantwortlich ist, die obere Atmosphäre des gesamten Planeten auf überraschend hohe Temperaturen zu erhitzen“, sagte James O'Donoghue vom JAXA Institute for Space and Astronautics.
Polarlichter entstehen, wenn elektrisch geladene Teilchen auf das Magnetfeld des Planeten treffen. Sie bewegen sich entlang einer unsichtbaren Kraftlinie in einem Magnetfeld auf die magnetischen Pole des Planeten zu, treffen auf Atome und Moleküle in der Atmosphäre und setzen dabei Licht und Energie frei.
Auf der Erde führt dies zu einer bunten Lichtshow, die das Nord- und Südlicht, auch Polarlichter genannt, bildet. Auf dem Jupiter verursacht das ausbrechende Material seines Vulkanmonds Io die stärkste Polarlichter im Sonnensystem und eine enorme Erwärmung in der oberen Atmosphäre über den Polarregionen des Planeten.
Die Idee, dass die Aurora die Quelle von Jupiters mysteriöser Energie sein könnte, wurde bereits früher vorgeschlagen, aber bisher konnten Beobachtungen dies nicht bestätigen oder widerlegen.
Globale Modelle der oberen Atmosphäre des Jupiter legten nahe, dass Winde, die von der Aurora erwärmt werden und auf den Äquator zusteuern, durch Westwinde, die durch die schnelle Rotation des Planeten verursacht werden, unterdrückt und umgelenkt werden. Dies würde das Entweichen von Polarlichtenergie aus den Polarregionen und die Erwärmung der gesamten Atmosphäre verhindern.
Die neue Beobachtung deutet jedoch darauf hin, dass eine solche Erfassung nicht stattfindet und dass Westwinde im Vergleich zu äquatorialen Winden relativ schwächer als erwartet sein können.
Hochauflösende Temperaturkarten des Keck-Observatoriums, kombiniert mit den Magnetfelddaten von Hisaki und Juno, ermöglichten es dem Team, die Aurora zu erfassen, während ein scheinbarer Wärmeimpuls zum Äquator des Jupiter übertragen wird.
2021-09-21 04:52:36
Autor: Vitalii Babkin