Aufgewühlte Wolken auf Jupiter

Wo ist das fehlende Ammoniak, das Juno in Jupiter hätte finden sollen? Vielleicht entsteht es durch flache Blitze, die im Zusammenhang mit musartigen Kugeln entstehen.

Bildcredit und Lizenz: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS; Bearbeitung: Kevin M. Gill

Beschreibung: Wo ist Jupiters Ammoniak? Man erwartete, dass die Raumsonde Juno in einer Umlaufbahn um Jupiter gasförmiges Ammoniak in seiner oberen Atmosphäre entdecken würde – doch in vielen Wolken ist fast keines vorhanden.

Aktuelle Daten von Juno liefern jedoch einige Hinweise: In manchen Wolken finden anscheinend in großer Höhe eine unerwartete Art elektrischer Entladungen statt, die man als seichte Blitze bezeichnen könnte. Für Blitze sind große Ladungstrennungen nötig, diese könnten durch kollidierende musartige Kugeln entstehen, die in aufsteigenden Gaswinden hochgehoben werden.

An diesen Muskugeln bleibt Ammoniak und Wasser kleben. Sie steigen auf, bis sie zu schwer werden – danach fallen sie tief in Jupiters Atmosphäre und schmelzen. Durch diesen Prozess kommt das Ammoniak, das offensichtlich in Jupiters oberer Atmosphäre fehlt, unten wieder zum Vorschein. Die aufgewühlten Wolken, die Juno abgebildet hat, sind nicht nur faszinierend komplex – es gibt auch einige hoch gelegene, helle plötzlich auftretende Wolken.

Wenn wir die Atmosphärendynamik auf Jupiter verstehen, bekommen wir auch wertvolle Einblicke in ähnliche Atmosphären- und Blitzphänomene, die auf unserer Erde auftreten.

Höhepunkt heute Nacht: Der Perseïden-Meteorstrom
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Treffen in der Mesosphäre

Videobilder vom 26. Juni aus den Vogesen in Frankreich zeigen ein Gewitter, Rote Kobolde und polare Mesosphärenwolken.

Bildcredit und Bildrechte: Stephane Vetter (TWAN, Nuits sacrees)

Beschreibung: Eine empfindliche Videokamera auf einem Gipfel der Vogesen in Frankreich dokumentierte am 26. Juni dieses überraschende Feuerwerk über dem fernen Horizont. Die kurzen, rätselhaften Blitze, die über heftigen Gewittern entstehen – in diesem Fall etwa 260 Kilometer entfernt – bezeichnet man inzwischen als Rote Kobolde.

Die flüchtigen Lichterscheinungen entstehen bei einem Stromschlag in einer Höhe von 50 bis 100 Kilometern. Damit liegen sie in der Mesosphäre, der kältesten Schicht in der Atmosphäre des Planeten Erde. Die Lichter unter den Kobolden stammen jedoch von vertrauteren Blitzen hinter den Sturmwolken.

Rechts zeigen die Videobilder jedoch eine weitere sommerliche Erscheinung in der Mesosphäre. Die silbrigen Lichtadern sind polare Mesosphärenwolken. Die eisigen Wolken sind auch als leuchtende Nachtwolken bekannt. Sie reflektieren das Sonnenlicht auch noch dann, wenn die Sonne bereits unter dem Horizont steht.

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Elektrische Nacht

Über dem Meer trifft die Milchstraße auf den Horizont, wo ein heftiges Gewitter stattfindet.

Bildcredit und Bildrechte: Ivan Pedretti

Es scheint, als würde die Galaxis Blitze schleudern, doch eigentlich tut das die Erde. Diese Nachtlandschaft wurde Anfang Juni an der südlichen Spitze der italienischen Insel Sardinien aufgenommen.

Die Felsen und Sträucher im Vordergrund befinden sich in der Nähe des berühmten Leuchtturms bei Capo Spartivento. Die Kamera blickt Richtung Süden nach Algerien und Afrika. In der Ferne über dem Mittelmeer ist ein Gewitter zu beobachten. Auf dieser 25 Sekunden belichteten Weitwinkelaufnahme wurden mehrere elektrische Blitzschläge zusammen fotografiert.

Viel weiter entfernt sind Hunderte Sterne der Milchstraße in der Nachbarschaft unserer Sonne über den Himmel verteilt. Am weitesten entfernt sind die Milliarden Sterne, die zusammen das zentrale Band unserer Milchstraße bilden. Es verläuft von links oben schräg nach unten.

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Kobold-Blitze in hoher Auflösung

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Stephane Vetter (TWAN)

Beschreibung: Was verursacht Koboldblitze? Obwohl sie seit mehr als 30 Jahren dokumentiert werden, bleibt ihre eigentliche Ursache unbekannt. Bei manchen Gewittern treten sie auf, bei den meisten jedoch nicht. Diese rätselhaften Lichtausbrüche in der oberen Atmosphäre ähneln für einen Augenblick riesigen Quallen. Vor wenigen Jahren wurden Hochgeschwindigkeitsvideos aufgenommen, die genau zeigen, wie sich Rote Kobolde entwickeln.

Dieses Bild wurde letzten Monat in hoher Auflösung in Italien fotografiert. Es ist eines der am höchsten aufgelösten Bilder von Kobolden, die je aufgenommen wurden. Ein ungewöhnliches Merkmal von Kobolden ist, dass sie relativ kalt sind – sie verhalten sich eher wie lange fluoreszierende Leuchtröhren als heiße kompakte Glühbirnen. Rote Kobolde treten im Allgemeinen nur einen Sekundenbruchteil auf und sind am besten zu beobachten, wenn ein mächtiges Gewitter von der Seite sichtbar ist.

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Riesiger Strahlenblitz über Indien

Ein riesiger Strahlblitz schießt scheinbar aus der Tragfläche eines Flugzeugs. Nach oben hin verästelt sich der dicke helle Strahl in ein mattes rotes breites Büschel.

Bildcredit und Bildrechte: Hung-Hsi Chang

Kann denn ein Blitzschlag so etwas? Anfang des Monats fotografierte ein Passagier auf einem Flug von München nach Singapur ein vorbeiziehendes Gewitter und erwischte etwas Unerwartetes: einen riesigen Strahlblitz. Der Strahl war auf einer einzelnen 3,2-Sekunden-Belichtung über Bhadrak in Indien festgehalten. Der riesige Strahlblitz ist zwar scheinbar mit der Tragfläche des Flugzeugs verbunden, doch er entspringt wahrscheinlich einer fernen Gewitterwolke und reicht aufwärts zur Ionosphäre der Erde.

An der Entstehung solcher riesigen Strahlblitze und ihrer möglichen Verwandtschaft mit anderen Arten transienter Leuchterscheinungen (TLEs) wie blauen Strahlblize und roten Kobolden werden weiterhin geforscht.

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Blitze über dem Wasservulkan

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Sergio Montúfar (Pinceladas Nocturnas)

Beschreibung: Haben Sie schon einmal ehrfürchtig ein Blitzgewitter beobachtet? Willkommen im Klub. Die Details der Ursache von Blitzen werden noch erforscht, doch es ist bekannt, dass im Inneren mancher Wolken interne Aufwinde Kollisionen zwischen Eis und Schnee verursachen, dadurch werden die Ladungen zwischen Wolkenober- und -unterseite langsam getrennt. Bald entstehen dann die schnellen elektrischen Entladungen in Form von Blitzen.

Ein Blitz nimmt in der Regel einen gezackten Verlauf und erhitzt in kürzester Zeit eine dünne Luftsäule auf etwa das Dreifache der Oberflächentemperatur der Sonne. Dabei entsteht eine Stoßwelle, die mit Überschall beginnt und zu dem lauten Geräusch, das als Donner bezeichnet wird, abklingt.

Im Schnitt zucken weltweit etwa 6000 Blitze pro Minute zwischen Wolken und der Erde. Diese Blitzäste, die zu Beginn dieses Monats als Komposit aus zwei Bildern fotografiert wurden, entspringen Kommunikationsantennen nahe dem Gipfel des Volcán de Agua (Wasservulkan) in Guatemala.

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Asche und Blitze über einem isländischen Vulkan

Vor einer riesigen dunklen Aschewolke zucken bizarre Blitze über einem schneebedeckten Vulkangipfel.

Bildcredit und Bildrechte: Sigurður Stefnisson

Warum stieß ein malerischer Vulkanausbruch auf Island so viel Ache aus? Die Menge der großen Aschewolke war nicht ungewöhnlich, doch ihre Position war auffallend. Sie wurde über sehr dicht bevölkerte Gebiete geweht.

Der Vulkan Eyjafjallajökull im Süden von Island brach am 20. März 2010 aus, eine zweite Eruption folgte am 14. April 2010 unter dem Zentrum eines kleinen Gletschers. Keiner der Ausbrüche war ungewöhnlich heftig.

Doch die zweite Eruption schmolz einen großen Teil des Gletschereises. Dieses Eis kühlte die Lava und zersplitterte sie zu grobkörnigen Glasteilchen, die mit der aufsteigenden Vulkanasche hinaufgetragen wurden. Hier seht ihr, wie Blitze bei der zweiten Eruption die Asche beleuchten, die aus dem Vulkan Eyjafjallajökull quoll.

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Rote Koboldblitze über Kununurra

Hinter einer nächtlichen Landschaft mit grünen Bäumen stehen Berge am Horizont, dahinter dräuen Wolkenbänke. Oben vor den Sternen leuchten Rote Kobolde, die sehr detailreich abgebildet sind.

Bildcredit und Bildrechte: Ben Broady

Was sind diese roten Streifen am Himmel? Sie gehören zu einer Blitzart, die man nur selten beobachten kann. Sie wurde vor erst 30 Jahren bestätigt. Es sind Rote Kobolde. Aktuelle Ergebnisse der Forschung zeigen, dass auf einen mächtigen positiven Wolke-Boden-Blitz Rote Kobolde folgen können. Sie beginnen als 100 Meter große Kugeln aus ionisierter Luft, die aus einer Höhe von etwa 80 km hinab schießen. Ihre Geschwindigkeit beträgt 10 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Danach zuckt rasch eine Gruppe ionisierter Kugeln hinauf.

Dieses Bild entstand vor einer Woche in Kununurra in Westaustralien. Es dokumentierte bei der Zeitrafferserie eines fernen Gewitters mehrere Rote Kobolde. Vorne stehen grüne Bäume, am Horizont sind dunkle Berge. Bedrohliche Sturmwolken schweben über dem fernen Land. Die Roten Kobolde leuchten vor den Sternen. Rote Kobolde dauern nur Bruchteile von Sekunden. Am besten sieht man sie, wenn man seitlich auf ein mächtiges Gewitter blickt.

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