Der Große Rote Fleck auf dem Planeten Jupiter ist der größte Wirbelsturm im Sonnen­system – und er tobt bereits seit zwei Jahr­hunderten. Messungen der US-Raumsonde „Juno“ zeigen nun, dass sich der Wirbelsturm bis weit unter die Wolkendecke des Planeten erstreckt.

Auch die sich ringförmig um den Planeten ziehenden Jetstürme reichen mit bis zu 3000 Kilometern viel tiefer als bislang ange­nommen, wie an der „Juno“-Mission beteiligte Forscherteams im Fachblatt „Science“ berichten.

Farbstreifen des Jupiter schon im 17. Jahr­hundert entdeckt

Bereits im frühen 17. Jahrhundert – also kurz nach der Erfindung des Fernrohrs – entdeckten Astronomen verschieden­farbige Streifen in der Atmosphäre von Jupiter. Inzwischen wissen Planeten­forscher, dass es sich dabei um Bereiche unterschiedlicher Temperatur und chemischer Zusammen­setzung handelt.

Diese Unterschiede sind auch für die verschiedenen hellen und dunklen Farben der Bänder verantwortlich. An den Grenzen der atmosphä­rischen Bänder toben gewaltige Stürme – Jets genannt – mit Wind­geschwindig­keiten von bis zu 1500 Kilo­metern pro Stunde.

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Ein Sturm, größer als unsere Erde

Der Große Rote Fleck ist in Wahrheit ein Monster­sturm. Diese Wirbelstürme aller Größen sind seit 1830 überliefert. Ende des 19. Jahr­hunderts erreichte er mit 40.000 Kilometern Länge und 14.000 Kilometern Breite seine größte Ausdehnung. Inzwischen ist er auf eine Länge von 16.000 Kilometer geschrumpft – was immer noch größer ist als unsere Erde, die einen Durchmesser von 12.700 Kilometern hat.

„Wie all diese Strukturen in der Jupiter­atmosphäre sich nach unten verändern, wissen wir nicht“, erläutert Scott Bolton vom Southwest Research Institute in San Antonio (US-Bundes­staat Texas). „Die Theorien dazu reichen von flachen meteo­rologischen Phänomenen bis zu weit in die Tiefe reichenden vertikalen Strömungen.“

Dieses Bild des Riesenplaneten Jupiter und des Großen Roten Flecks entstand aus drei Einzelaufnahmen der Sonde Juno.

© Quelle: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill

Tiefer Blick in den Großen Roten Fleck

Die Untersuchung der Atmosphäre des größten Planeten unseres Sonnen­systems gehört daher zu den wichtigsten Aufgaben der im August 2011 gestarteten Raumsonde „Juno“, die Jupiter seit Juli 2016 umkreist. Bolton und seinem Team gelang mithilfe von Mikrowellen ein tiefer Blick in den Großen Roten Fleck.

Zur Überraschung der Forscher reicht der Wirbelsturm bis weit unter die Wolken­decke des Planeten hinab. Demnach, so die Folgerung, müsse es dort Nieder­schläge und starke Abwinde geben, die möglicherweise auch eine wichtige Rolle bei der Entstehung und Erhaltung des Großen Roten Flecks spielen.

Parallel zu diesen Messungen analysierten Marzia Parisi vom California Institute of Technology und ihre Kollegen kleine Störungen in der Umlaufbahn der „Juno“-Sonde. Daraus können die Forscher auf Dichte­schwankungen in der Jupiteratmosphäre schließen und so ebenfalls Erkenntnisse über die Tiefe der Stürme gewinnen.

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Jetstürme bis zu 3000 Kilometer tief

Die Jetstürme zwischen den atmosphä­rischen Bändern reichen demnach bis in eine Tiefe von 3000 Kilometern – während der Große Rote Fleck „nur“ 500 Kilometer hinabreicht.

„Warum der Große Fleck so viel flacher ist als die Jets, wissen wir nicht“, schreiben Parisi und ihre Kollegen. Sicher sei nur, dass der Antriebs­mechanismus für den Wirbelsturm völlig anders sein müsse als bei Zyklonen auf der Erde: „Denn auf der Erde spielt die Oberfläche dabei eine wichtige Rolle – und Jupiter besitzt keine feste Oberfläche.“

„Juno“ bleibt voraussichtlich noch bis 2025 in Betrieb. Die Forscher dürfen also hoffen, weitere Einblicke in die atmosphä­rischen Phänomene des Riesen­planeten zu erhalten.

RND/Rainer Kayser/dpa