Kontrastverstärkt: Delfinwolke auf Jupiter

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Bildcredit: NASA, Juno, SwRI, MSSS; Bearbeitung: Gerald Eichstädt und Avi Solomon

Beschreibung: Sehen Sie die delfinförmige Wolke auf Jupiter? Die Wolke war letztes Jahr bei Perijovum 16 zu sehen, als die robotische NASA-Raumsonde Juno zum sechzehnten Mal seit ihrer Ankunft Mitte 2016 an Jupiter vorbeiflog. Bei jedem Perijovum überquert Juno einen geringfügig anderen Abschnitt von Jupiters Wolkenoberflächen.

Die Delfinform überrascht vielleicht, doch sie ist wissenschaftlich gesehen nicht aussagekräftig. Wolken auf Jupiter und der Erde verändern sich ständig und können vorübergehend viele vertraute Formen imitieren. Die Wolke tritt in Jupiters südlichem gemäßigtem Gürtel (South Temperate Belt) (STB) auf, einem Band aus dunklen, sinkenden Wolken, das den ganzen Planeten umfasst und auch Oval BA enthält – der Kleine Rote Fleck. Dieses Bild wurde digital bearbeitet, um Farbe und Kontrast zu verstärken. Junos nächster naher Vorbeiflug an Jupiter – Perijovum 20 – findet Ende Mai statt.

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Perijovum 16: Vorbeiflug an Jupiter


Videocredit und LIzenz: NASA, Juno, SwRI, MSSS, Gerald Eichstadt;
Musik: Die Planeten, IV. Jupiter (Gustav Holst); USAF Heritage of America Band (via Wikipedia)

Beschreibung: Beobachten Sie, wie Juno wieder einmal über Jupiter zieht. Die Roboter-Raumsonde Juno der NASA umrundet weiterhin den größten Planeten unseres Sonnensystems auf ihren 53 Tage langen, stark elliptischen Bahnen. Dieses Video stammt von Perijovum 16, als Juno zum sechzehnten Mal seit ihrer Ankunft Mitte 2016 nahe an Jupiter vorbeiflog. Jedes Perijovum verläuft über einem etwas weiter liegenden Teil von Jupiters Wolkenoberflächen.

Dieses farbverstärkte Video wurde digital aus Standbildern der JunoCam erstellt, die alle fünf Sekunden fotografiert wurden. Das Ergebnis ist 125-fache Zeitraffer. Das Video beginnt mit Jupiters Aufstieg, als Juno sich vom Norden nähert. Als Juno ihre größte Annäherung erreicht – etwa 3500 Kilometer über Jupiters Wolkenoberflächen – fotografiert die Raumsonde den prächtigen Planeten beispiellos detailreich. Juno passiert helle Zonen und dunkle Wolkengürtel, die den Planeten umkreisen, sowie zahlreiche wirbelnde runde Stürme, von denen viele größer sind als Wirbelstürme auf der Erde.

Während Juno fortzieht, sieht man die markante delfinförmige Wolke. Nach dem Perijovum verschwindet Jupiter in der Ferne und stellt nun die ungewöhnlichen Wolken zur Schau, die über Jupiters Süden auftreten. Um die gewünschten wissenschaftlichen Daten zu erhalten, saust Juno so nahe an Jupiter vorbei, dass ihre Instrumente sehr hohen Strahlungswerten ausgesetzt sind.

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Schwimmen auf Jupiter

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Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS; Bearbeitung: Brian Swift, Sean Doran

Beschreibung: Am 29. Oktober tauchte die Raumsonde Juno wieder einmal an Jupiters turbulente Wolkenoberflächen heran. Ihre 16. größte Bahnannäherung, der Perijovium-Durchgang, führte Juno 3500 Kilometer an die größte Planetenatmosphäre des Sonnensystems heran.

Diese Bilder wurden mit der JunoCam aufgenommen, als die Raumsonde 20 – 50.000 Kilometer über den mittleren südlichen Breiten des Planeten flog, sie scheinen einem Wolkenwirbel zu folgen, der auffällig einem Delfin ähnelt. Dieser Delfin schwimmt Jupiters dunklerem gemäßigten südsüdlichen Gürtel entlang und ist selbst so groß wie ein Planet – er ist einige Tausend Kilometer lang.

Junos nächste Perijoviumspassage findet am 21. Dezember 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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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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Flug über Jupiters Nordpol in Infrarot


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

Beschreibung: Was sieht man, wenn man über Jupiters Nordpol fliegt? Eine fiktive Animation aus echten Bildern und Daten der NASA-Raumsonde Juno zeigt eine Antwort.

Da der Pol derzeit im Schatten liegt, nützt das Video Infrarotlicht, das Jupiter abstrahlt, und zwar eine Infrarotfarbe, in der die heißesten Strukturen am hellsten leuchten. Zu Beginn der Animation vergrößert Juno die gewaltige Welt. Bald ist einer der acht Wirbelstürme zu sehen, die um den Nordpol kreisen. Alle acht Wirbelstürme, die um den Pol kreisen, werden – einer nach dem anderen – besichtigt, jeder hat die Größe eines ganzen Erdkontinents und enthält böige, bruchstückhafte Spiralwände.

Am Ende der virtuellen Reise weitet sich das Sichtfeld. Die Erforschung von Jupiters Wirbelstürmen hilft der Menschheit, gefährliche Sturmsysteme hier auf der Erde besser zu verstehen. Juno vollendete kürzlich einen weiteren nahen Vorbeiflug an JupiterPerijovum 12 – und ist anscheinend fit genug, um mehrere weitere zweimonatige Umläufe zu vollenden.

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Gemälde von Jupiter

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Bildcredit und Bildrechte: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS; Bearbeitung: Rick Lundh

Beschreibung: Dieses planetare postimpressionistische Kunstwerk wird von Pinselstrichen in Jupiters unverkennbaren Atmosphärenbändern und Wirbeln geprägt. Das kreative Bild entstand aus aktuellen JunoCam-Daten der Raumsonde Juno. Für die Malerei auf digitaler Leinwand wurde ein Bild mit hellen und dunklen Tönen gewählt und mit einem Ölmalerei-Softwarefilter bearbeitet.

Die Bilddaten stammen von Perijovum 10 bei Junos naher Begegnung mit dem größten Gasriesen des Sonnensystems am 16. Dezember 2017. Damals flog die Raumsonde etwa 13.000 Kilometer über Jupiters nördliche Wolkenoberflächen.

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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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Am Jupiter vorüberziehen


Videocredit und Lizenz: NASA, Juno, SwRI, MSSS, Gerald Eichstadt; Musik: Moonlight Sonata (Ludwig van Beethoven)

Beschreibung: Hier kommt wieder mal Jupiter. Die Roboterraumsonde Juno der NASA führt ihre 53-Tages-Umrundungen auf stark elliptischen Bahnen um den größten Planeten unseres Sonnensystems fort.

Dieses Video stammt von Perijovium 11, Junos elftem nahen Vorbeiflug an Jupiter seit ihrer Ankunft Mitte 2016. Das farbverstärkte Zeitraffervideo zeigt etwa vier Stunden und verarbeitet 36 JunoCam-Bilder. Es beginnt mit Jupiters Aufgang, während sich Juno vom Norden her nähert.

Als die Raumsonde Juno ihre größte Annäherung erreicht – ungefähr 3500 Kilometer über Jupiters Wolkenoberflächen -, fotografiert sie den großen Planeten bis ins kleinste Detail. Juno passiert helle Zonen und dunkle Wolkenbänder, welche den Planeten umkreisen, sowie zahlreiche wirbelnde runde Stürme, von denen viele größer sind als Wirbelstürme auf der Erde. Nach dem Perijovium weicht Jupiter zurück in die Ferne und zeigt die ungewöhnlichen Wolken über seinem Süden.

Um die gewünschten wissenschaftlichen Daten zu erhalten, zieht Juno so eng an Jupiter vorbei, dass ihre Instrumente wegen der hohen Strahlenbelastung vielleicht bald versagen. Teils aus diesem Grund ist das Ende von Junos Mission derzeit für Mitte 2018 mit Perijovium 14 geplant, danach wird die Raumsonde auf Tauchgang in Jupiters Atmosphäre gelenkt und schmilzt.

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Hubble zeigt Jupiter in Infrarot

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Daten: Michael Wong (UC Berkeley) et al.; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Beschreibung: Jupiter sieht im Infrarotlicht etwas anders aus. Um Jupiters Wolkenbewegungen besser zu verstehen, und um die Roboterraumsonde Juno der NASA zu unterstützen, wird das Weltraumteleskop Hubble angewiesen, den ganzen jovianischen Riesen regelmäßig abzubilden.

Die Farben des beobachteten Jupiters reichen über den normalen Sehbereich von Menschen hinaus und umfassen auch Ultraviolett– und Infrarotlicht. 2016 wurden drei Bänder des nahen Infrarotlichtes digital zugeordnet und in ein farbkartiertes Bild umgewandelt. Jupiter erscheint in Infrarot anders, zum Teil, weil das Sonnenlicht anders reflektiert wird, was unterschiedlichen Wolkenhöhen und Breitengraden eine unstimmige Helligkeit verleiht.

Dennoch bleiben viele Strukturen auf Jupiter vertraut, darunter die hellen Zonen und dunklen Gürtel, welche den Planeten nahe dem Äquator umkreisen, der große Rote Fleck links unten und die Perlenkettensturmsysteme südlich des großen Roten Flecks. Die Pole leuchten, weil dort Dunst in großer Höhe von geladenen Teilchen aus Jupiters Magnetosphäre angeregt wird.

Juno hat nun 10 von 12 geplanten wissenschaftlichen Jupiterumkreisungen vollendet und zeichnet weiterhin Daten auf, welche der Menschheit helfen, nicht nur Jupiters Wetter zu verstehen, sondern auch das, was unter Jupiters dicken Wolken liegt.

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