Der Große Rote Fleck des Jupiter ist offenbar weniger statisch als gedacht: Der gigantische Wirbelsturm verändert überraschend schnell und häufig seine Form und Größe – er scheint förmlich zu zittern, wie neue Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops enthüllen. Es ist das erste Mal, dass diese Art der Oszillation beim Großen Roten Fleck beobachtet wurde. Die Aufnahmen zeigen auch, dass die Helligkeit und Farbintensität synchron zur Formveränderung schwankt. Was aber ist der Grund?
Jupiters Großer Roter Fleck ist der größte und langlebigste Wirbelsturm unseres Sonnensystems – er wurde schon vor knapp 200 Jahren beobachtet und beschrieben. Seine riesenhafte Größe von drei Erddurchmessern macht ihn selbst mit einfachen Teleskopen leicht erkennbar. Heute wissen wir, dass dieser Sturm mehr als 3.000 Kilometer in die Tiefe reicht und selbst die höchsten Gasschichten des Planeten aufheizt. Neuere Beobachtungen zeigen zudem, dass der Rote Fleck allmählich kleiner und runder wird und dass seine äußeren Winde schneller geworden sind.
Oszillationen in Form, Größe und Helligkeit
Jetzt enthüllen neue Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop eine weitere Eigenheit des Großen Roten Flecks. Astronomen um Amy Simon vom Goddard Space Flight Center der NASA hatten dafür den Jupiter-Wirbelsturm von Dezember 2023 bis März 2024 wiederholt aufgenommen. Dieser rund 90-tägige Zeitraum entspricht dem Zyklus, in dem der Jupitersturm leicht von Ost nach West und zurück driftet – diese Wanderung war bereits bekannt, ihre Ursache ist jedoch noch ungeklärt.
Die neuen Aufnahmen zeigen, dass sich im Zuge dieser 90-Tages-Drift auch das Aussehen des Großen Roten Flecks mehrfach verändert. „Wir wussten zwar schon, dass die Bewegung des Sturm in Bezug auf den Längengrad leicht variiert, aber wir haben nicht erwartet, dass auch seine Größe oszilliert“, sagt Simon. „Doch dank Hubbles hoher Auflösung sahen wir, dass der Große Rote Fleck abwechselnd schmaler und breiter wird, wenn er schneller oder langsamer wandert.“
Parallel zu dieser Formveränderung des Großen Roten Flecks enthüllten die Hubble-Aufnahmen auch periodische Schwankungen in der Größe und Helligkeit des Sturmkerns. „All dies verhält sich antiproportional zur Driftrate: Der Große Rote Fleck und sein Kern sind am größten und hellsten, wenn der Jupitersturm am langsamsten driftet“, berichten die Astronomen. Die Merkmale des Jupitersturms wandeln sich dabei von Tag zu Tag ein wenig – im Schnelldurchlauf betrachtet scheint der Sturm dadurch förmlich zu zittern.
Ursache noch ungeklärt
Doch was steckt dahinter? Nach Angaben der Astronomen ist dies nicht nur das erste Mal, dass eine solche Oszillation beim jovianischen Wirbelsturm identifiziert wurde – sie gibt auch Rätsel auf. „Das war sehr unerwartet und zurzeit haben wir auch keine hydrodynamische Erklärung dafür“, sagt Simon. Sie und ihre Kollegen vermuten aber, dass Wechselwirkungen mit den starken Scherwinden der nördlich und südlich am Wirbelsturm vorbeirasenden Sturmbänder des Jupiter dafür verantwortlich sind.
„Während er schneller und langsamer driftet, drückt der Große Rote Fleck gegen die stürmischen Jetstreams, die ihn im Norden ums Süden umgeben“, erklärt Koautor Mike Wong von der University of California in Berkeley. Dies könnte zu verstärkten Interaktionen führen. „Es ist ähnlich wie bei einem Sandwich, bei dem sich die Brotscheiben nach außen wölben, wenn die Füllung zu dick ist“, so Wong. Bisher ist allerdings nicht klar, auf welche Weise genau die Stürme miteinander interagieren – bisherige Modelle können die Oszillationen nicht rekonstruieren. (The Planetary Science Journal, 2024; doi: 10.3847/PSJ/ad71d1)
Quelle: The Planetary Science Journal, Space Telescope Science Institute
