Ein ausgedehntes Sturmsystem auf Saturn

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Bildcredit: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA

Beschreibung: Es war eines der größten und langlebigsten Sturmsysteme, die je in unserem Sonnensystem registriert wurden. Diese Wolkenformation war erstmals Ende 2010 auf Saturns Nordhalbkugel zu beobachten, sie war zu Beginn größer als die Erde und umfasste bald den ganzen Planeten. Der Sturm wurde nicht nur von der Erde aus beobachtet, sondern auch aus der Nähe – von der Roboter-Raumsonde Cassini, die damals um Saturn kreiste.

Hier ist eine Infrarot-Abbildung in Falschfarben vom Februar 2011. Orange Farbtöne zeigen Wolken tief in der Atmosphäre, helle Farben zeigen höher liegende Wolken. Saturns Ringe sind fast von der Kante zu sehen – als dünne, blaue, waagrechte Linie. Die gekrümmten dunklen Bänder sind die Schatten der Ringe, die von Sonne von links oben auf die Wolkenoberflächen geworfen werden.

Der heftige Sturm war eine Quelle für Radiorauschen, das von Blitzen stammte. Man vermutet, dass er mit jahreszeitlichen Veränderungen einherging, als im Norden Saturns der Frühling begann. Nachdem er über sechs Monate lang gewütet hatte, umkreiste der kultige Sturm den ganzen Planeten und versuchte, sich in den eigenen Schwanz zu beißen – was überraschenderweise zu seinem Abebben führte.

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Perijovum 11 – an Jupiter vorbei


Videocredit und -rechte: NASA, Juno, SwRI, MSSS, Gerald Eichstadt; Musik: Mondscheinsonate (Ludwig van Beethoven)

Beschreibung: Hier kommt Jupiter! Die robotische NASA-Raumsonde Juno setzt ihre 53-tägigen stark elliptischen Bahnen um den größten Planeten unseres Sonnensystems fort. Dieses Video stammt von Perijovum 11 Anfang 2018, als Juno zum elften Mal seit ihrer Ankunft Mitte 2016 nahe an Jupiter vorbeiflog.

Dieser farbverstärkte Zeitrafferfilm umfasst etwa vier Stunden und wechselt zwischen 36 Bildern der JunoCam. Das Video beginnt mit Jupiters Aufgang, als sich Juno vom Norden her nähert. Als Juno ihre nächstmögliche Ansicht erreicht – ungefähr 3500 Kilometer über Jupiters Wolkenoberflächen – zeigt die Raumsonde den gewaltigen Planeten ungeheuer detailreich. Juno passiert helle Zonen und dunkle Wolkengürtel, die den Planeten umschließen, sowie zahlreiche wirbelnde kreisrunde Stürme, viele davon größer als Wirbelstürme auf der Erde.

Nach dem Perijovum verschwindet Jupiter in der Ferne und zeigt nun die ungewöhnlichen Wolken, die über Jupiters Süden auftreten. Um die erwünschten wissenschaftlichen Daten zu erhalten, zischt Juno so nahe an Jupiter vorbei, dass ihre Instrumente sehr hohen Strahlungsdosen ausgesetzt sind.

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Der Schlund auf Jupiter

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Bildcredit: NASA, Juno, SwRI, MSSS; Bearbeitung und Lizenz: Gerald Eichstädt und Sean Doran

Beschreibung: Was ist dieser schwarze Fleck auf Jupiter? Niemand weiß es. Während dem letzten nahen Vorbeiflug der NASA-Robotersonde Juno an Jupiter fotografierte sie eine recht dunkle Wolkenform, die informell der Schlund genannt wurde.

Die umgebenden Wolkenmuster zeigen, dass der Schlund im Zentrum eines Wirbels liegt. Da dunkle Strukturen in Jupiters Atmosphäre tiefer hinabreichen als helle, könnte der Schlund tatsächlich ein tiefes Loch sein – so sieht er auch aus, doch ohne weitere Hinweise bleibt das eine reine Vermutung. Der Schlund ist von einem Komplex aus mäandernden Wolken und anderen wirbelnden Sturmsystemen umgeben, manche davon sind von hellen Wolken bedeckt, die hoch hinaufreichen.

Dieses Bild wurde letzten Monat bei Junos Passage ungefähr 15.000 Kilometer über Jupiters Wolkenoberflächen fotografiert. Junos nächster naher Vorbeiflug an Jupiter findet im Juli statt.

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Juno zeigt Wirbel und Farben auf Jupiter

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Bildcredit: NASA, Juno, SwRI, MSSS; Bearbeitung und Lizenz: Matt Brealey, Seán Doran

Beschreibung: Wie entstehen die Farben in Jupiters Wolken? Das ist nicht sicher. Jupiters dicke Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, doch diese Elemente sind bei den niedrigen Temperaturen in Jupiters Wolkenoberflächen farblos. Welche Spurenelemente die Farben liefern, wird weiterhin erforscht. Kleine Mengen Ammoniumhydrogensulfid sind ein vielversprechender Kandidat.

Was aus diesem farbverstärkten Bild – und vielen ähnlichen Bildern – hervorgeht, ist, dass hellere Wolken typischerweise höher oben sind als dunklere. Hier ist zu sehen, wie helle Wolken rechts unten um rötliche Regionen wirbeln, während sie anscheinend rechts oben über einige dunklere Bereiche wehen. Dieses Bild fotografierte die Roboter-Raumsonde Juno zu Beginn dieses Jahres bei ihrem 14. niedrigen Flug über Jupiter. Juno fährt mit ihren lang gezogenen elliptischen Umrundungen fort, schießt alle 53 Tage nahe am riesigen Planeten vorbei und erforscht bei jeder Runde einen leicht abweichenden Sektor.

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Opportunity nach dem Sturm

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Bildcredit: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA

Beschreibung: Staubstürme auf dem Mars können eine Raumsonde nicht umstoßen, aber sie können die Sonne verdunkeln. Vor mehr als drei Monaten verursachte ein planetenweiter Staubsturm für den Marsrover Opportunity an seinem Standort nahe dem westlichen Rand des Kraters Endeavor einen ernsten Mangel an Sonnenlicht, der den solarbetriebenen Opportunity in einen Winterschlaf versetzte, sodass seine Überwacher mehr als 115 Sol kein Lebenszeichen des Rovers bekamen.

Da der Sturm nun jedoch abklingt, klart der Staub auf. Als dieses Bild am 20. September mit der HiRISE-Kamera des Mars Reconnaissance Orbiters fotografiert wurde, erreichten etwa 25 Prozent des Sonnenlichtes wieder die Oberfläche. Der weiße Rahmen zeigt einen 47 Meter breiten Bereich mit einer Markierung in der Mitte, die als derzeit stummer Rover Opportunity erkannt wurde.

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Aerosole der Erde

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Credit Modellvisualisierung: NASA Earth Observatory, GEOS FP, Joshua Stevens

Beschreibung: Diese interessante, weltumspannende Visualisierung vom 23. August 2018 zeigt die Verteilung von Aerosolen in der Erdatmosphäre. Das in Echtzeit erstellte Modell des Goddard Earth Observing System Forward Processing (GEOS FP) basiert auf einer Kombination der Daten von Erdbeobachtungssatelliten und bodengebundenen Daten, um die Vorkommen der Arten von Aerosolen zu berechnen, das sind winzige feste Teilchen und Wassertröpfchen, die um den gesamten Planeten kreisen.

Dieses Modell vom 23. August zeigt schwarze Kohlenstoffteilchen von Verbrennungsprozessen in Rot, zum Beispiel den Rauch der Brände in den Vereinigten Staaten und Kanada, die sich über große Landstriche von Nordamerika und Afrika ausbreiten. Meersalzaerosole sind blau dargestellt und wirbeln über drohenden Taifunen in der Nähe von Südkorea und Japan sowie dem Wirbelsturm, der in der Nähe von Hawaii aufzieht. Der in violetten Farbtönen dargestellte Staub weht über afrikanischen und asiatischen Wüsten. Die Lage von Städten und Gemeinden ist an der Lichtkonzentration erkennbar, basierend auf Satellitenbilddaten der Erde bei Nacht.

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Curiositys staubiges Selbst

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Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, MSSS, Marsrover Curiosity

Beschreibung: Ein Wind auf dem Mars kann eine Raumsonde eigentlich nicht umwerfen. Doch bei der geringen Gravitation können Marswinde in planetenweiten Stürmen feine Staubteilchen hochblasen, zum Beispiel bei dem Staubsturm, der derzeit auf dem Roten Planeten tobt.

Dieses Selbstporträt des Rovers Curiosity an Sol 2082 (15. Juni) von der Marsoberfläche zeigt die Auswirkungen des Staubsturms, er reduziert das Sonnenlicht und die Sichtbarkeit am Standort des Rovers im Gale-Krater. Die Mosaikbilder wurden mit dem Mars Hand Lens Imager fotografiert, dessen mechanischer Arm digital entfernt wurde. Auf dem Felsen links vor dem Rover ist Curiositys aktuelle Bohrstelle Duluth zu sehen. Gales ostnordöstlicher Kraterrand ist etwa 30 Kilometer entfernt und verschwimmt im Hintergrund.

Curiosity wird von einer Radionuklidbatterie betrieben und wird von der Staubzunahme im Krater Gale wahrscheinlich nicht in Mitleidenschaft gezogen. Der mit Sonnenenergie betriebene Rover Opportunity auf der anderen Seite des Mars hat seine Aktivitäten wegen des noch größeren Mangels an Sonnenlicht an seinem Standort am westlichen Rand des Kraters Endeavour eingestellt.

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Mars, eingehüllt

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Bildcredit: J. Bell (ASU), M. Wolff (Space Science Inst.), Hubble Heritage Team (STScI / AURA), NASA

Beschreibung: Was ist mit dem Mars passiert? 2001 erlebte der Mars einen gewaltigen planetenweiten Staubsturm – einen der größten, die je von der Erde aus beobachtet wurden. Um das Ausmaß zu veranschaulichen, zeigen diese beiden Sturmbilder des Weltraumteleskops Hubble von Ende Juni und Anfang September (2001) stark unterschiedliche Ansichten der Marsoberfläche.

Links in der Nähe der Hellas-Tiefebene (rechter unterer Marsrand) und bei der nördlichen Polkappe ist der Beginn kleinerer „Startwinde“ zu sehen. Rechts ist eine ähnliche Oberflächenansicht abgebildet, die mehr als zwei Monate später aufgenommen wurde. Diese zeigt das voll entwickelte Ausmaß des verdunkelnden globalen Sturms. Dieser Sturm ließ schließlich nach, doch in den letzten Tagen erfasste ein neuer großer Staubsturm den Roten Planeten.

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Komplexer Jupiter

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Bildcredit:  NASA, Juno, SwRI, MSSS; Komposition: David Marriott

Beschreibung: Wie komplex ist Jupiter? Die Mission Juno der NASA zu Jupiter zeigt, dass der jovianische Riese komplexer ist als erwartet. Es stellte sich heraus, dass sich Jupiters Magnetfeld stark von dem einfachen bipolaren Feld unserer Erde unterscheidet und mehrere Pole in ein komplexes Netzwerk eingebettet sind, das im Norden stärker verschachtelt ist als im Süden. Weiters zeigen Junos Radiomessungen, dass Jupiters Atmosphäre weit unter der oberen Wolkendecke Strukturen aufweist – sogar in einer Tiefe von Hunderten Kilometern.

Jupiters neu entdeckte Komplexität tritt auch bei südlichen Wolken auf, wie man auf diesem Bild sieht. Zonen und Gürtel, die den ganzen Planeten umkreisen und nahe dem Äquator vorherrschen, zerfallen dort in ein komplexes Wunderwerk aus Sturmwirbeln von der Größe ganzer Kontinente. Juno zieht weiterhin ihre elliptischen Schleifenbahnen. Sie saust alle 53 Tage an dem riesigen Planeten vorbei und erforscht bei jeder Runde einen leicht abweichenden Sektor.

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Jupiter-Wolkenanimation von Juno

Videocredit: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS; Bearbeitung: Gerald Eichstädt

Beschreibung: Wie bewegen sich Jupiters Wolken? Um das herauszufinden, wurden Bilder analysiert und digital zu einem Zeitraffervideo hochgerechnet, welche die NASA-Raumsonde Juno bei ihrem letzten Vorbeiflug an Jupiter fotografierte. Das acht Sekunden lange Zeitraffervideo entstand aus Bildern, die jeweils im Abstand von neun Minuten fotografiert und digital extrapoliert wurden. Man kann aus dem Video abschätzen, wie sich Jupiters Wolken im Laufe von 29 Stunden bewegen.

Das Ergebnis wirkt ein bisschen wie ein psychedelischer Paisleytraum. Wissenschaftlich gesehen zeigt die Computeranimation, dass runde Stürme tendenziell wirbeln, während Bänder und Zonen anscheinend fließen. Diese allgemeine Bewegung ist nicht überraschend und war schon zuvor auf Zeitraffervideos von Jupiter zu beobachten, allerdings nie so detailreich.

Die dargestellte Region umfasst etwa viermal die Region von Jupiters großem Roten Fleck. Junos Ergebnisse zeigen unerwarteterweise, dass Jupiters Wetterphänomene bis tief unter die Wolkenoberflächen reichen können.

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Wirbelstürme auf Jupiters Nordpol

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Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SwRI, ASI, INAF, JIRAM

Beschreibung: Aus den Daten von Junos Jovian Infrared Auroral Mapper (Infrarot-Polarlichtkartierung von Jupiter) wurde diese faszinierende Ansicht der Wirbelstürme um Jupiters Nordpol erstellt.

Weil Infrarotbeobachtungen die Wärmestrahlung von Jupiters Wolkenoberflächen messen, sind sie nicht auf die vom Sonnenlicht beleuchtete Halbkugel beschränkt. Sie zeigen acht zyklonische Elemente um einen ungefähr 4000 Kilometern großen Wirbelsturm, der knapp neben dem geografischen Nordpol des Riesenplaneten liegt. Ähnliche Daten zeigen einen Wirbelsturm bei Jupiters Südpol mit fünf zirkumpolaren Zyklonen. Die südpolaren Wirbelstürme sind etwas größer als ihre nördlichen Artgenossen.

Cassinis Daten zeigten, dass Nord- und Südpol des Gasriesen Saturn je ein einziges Wirbelsturmsystem besitzen.

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