Schichten am Südpol auf dem Mars

Der Südpol des Planeten Mars ist von einer weißen Schicht bedeckt, die abgestuft ist.
Bildcredit und Bildrechte: ESA/DLR/FU Berlin; Bill Dunford

Was liegt unter dem geschichteten Südpol des Mars? Bei einer aktuellen Messung mit Bodenradar des Satelliten Mars Express der ESA entdeckte man eine helle Reflexionsschicht. Sie passt zu einem See aus salzigem Wasser unter dem Boden. Die Reflexion kommt aus einer Tiefe von etwa 1,5 km. Der Bereich, den sie abdeckt, ist 200 km breit.

Flüssiges Wasser verdunstet rasch auf der Oberfläche des Mars. Doch ein begrenzter salziger See, den die Radar-Reflexion andeutet, besteht vielleicht viel länger. Er könnte ein Ort für Leben sein, zum Beispiel für Mikroben. Mars Express nahm dieses Bild des Südpols auf dem Mars im Jahr 2012 in Infrarot, Grün und Blau auf. Es zeigt eine komplexe Mischung aus Schichten von Schmutz, gefrorenem Kohlendioxid und Wassereis.

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Neutrino trifft zeitgleich mit fernem Blazarstrahl ein

Links ist eine rotierende Scheibe in dunkle Wolken eingebettet. Daraus schießt ein Strahl nach rechts oben.
Illustrationscredit: DESY, Labor für Wissenschaftskommunikation

Unter dem Südpol der Erde sind Geräte tief im Eis eingefroren. Damit entdeckte man anscheinend ein Neutrino aus dem fernen Universum. Falls das bestätigt wird, ist das der erste eindeutige Nachweis von Neutrinos, die kosmologisch weit entfernt sind. Es wäre der Beginn eines beobachteten Zusammenhangs zwischen energiereichen Neutrinos und kosmischer Strahlung, die entsteht, wenn aus aufflackernden Quasaren (Blazare) mächtige Ströme schießen.

Der Detektor IceCube befindet sich in der Antarktis. Im September 2017 maß er ein energiereiches Neutrino. Gleich darauf suchten viele der größten Observatorien im sichtbaren Licht nach seinem Gegenstück. Und sie fanden es. Ein Gegenstück fand unter anderem das NASA-Observatorium Fermi im Weltraum. Der Gammastrahlen-Blazar TXS 0506+056 stand in der richtigen Richtung. Die Gammastrahlen eines Blitzes trafen fast gleichzeitig mit dem Neutrino ein. Diese Übereinstimmung von Position und Zeit ist statistisch stark, und es ist nicht die einzige. Dennoch warten Astronomys auf weitere ähnliche Zusammenhänge zwischen Neutrinos und Blazar-Licht, denn sie möchten ganz sicher gehen.

Diese Darstellung ist eine Illustration. Darauf strömt ein Teilchenstrahl aus einem Schwarzen Loch im Zentrum des Blazars.

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Junos Flug über Jupiter

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

Hier kommt wieder mal Jupiter. Die NASA-Raumsonde Juno führt ihre 53 Tage langen Umläufe auf stark elliptischen Bahnen um den größten Planeten im Sonnensystem fort. Das Video entstand bei Perijovium 11. Es war Junos elfter naher Vorbeiflug an Jupiter, seit sie Mitte 2016 ankam. Das farbverstärkte Zeitraffervideo kombiniert etwa vier Stunden. Es entstand aus 36 Bildern der JunoCam.

Am Anfang geht Jupiter auf. Juno nähert sich vom Norden. Ungefähr 3500 Kilometer über Jupiters Wolkenoberflächen erreicht die Raumsonde die größte Annäherung. Sie fotografiert den großen Planeten bis ins kleinste Detail. Juno überfliegt helle Zonen und dunkle Wolkenbänder, die um den ganzen Planeten reichen. Viele der wirbelnden runden Stürme sind größer als Orkane auf der Erde. Nach dem Perijovium weicht Jupiter zurück in die Ferne und zeigt die ungewöhnlichen Wolken beim Südpol.

Juno zieht so tief über Jupiter, dass ihre Instrumente wegen der hohen Strahlenbelastung vielleicht bald versagen. Doch nur so erhält sie die gewünschten wissenschaftlichen Daten. Daher ist Junos Missionsende derzeit für Mitte 2018 bei Perijovium 14 geplant. Die Raumsonde wird dann auf Tauchgang in Jupiters Atmosphäre gelenkt, wo sie schmilzt.

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Jupiter umkreisen

Videocredit und Lizenz: NASA, Juno, SwRI, MSSS, Gerald Eichstadt, Sean Doran

Wie ist es, wenn man um Jupiter kreist? Das zeigt dieses Video. Es entstand aus Bildern der NASA-Raumsonde Juno. Sie umkreist derzeit Gasriesen. Kürzlich vollendete Juno auf ihrer weiten elliptischen Bahn ihren sechsten Vorbeiflug an Jupiter. Jeder Umlauf dauert 6 Wochen.

Das Video zeigt den Flug in Zeitraffer. Am Anfang nähert sich die Sonde Jupiters Südpol. Dunkle und helle Wolkenbänder ziehen abwechselnd unter Juno vorbei. Diese Wolken haben komplexe Texturen wie Wirbel, Strudel, Ovale und weite Wolken. Auf der Erde gibt es nichts, was direkt damit vergleichbar wäre. Während die Raumsonde unter Jupiter durchzieht, tauchen neue Wolkenmuster ohne lange Bänder auf. Diese sind enthalten viele fremdartige Wirbel und Ovale.

Juno ermittelt, wie viel Wasser es in der Atmosphäre gibt. Außerdem versucht die Sonde, herauszufinden, ob Jupiter unter den faszinierenden Wolken eine feste Oberfläche hat.

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Südlicher Jupiter beim 3. Perijovium

Fast die obere Hälfte von Jupiter ist im Bild beleuchtet. In den wirbelnden Wolkenmassen fallen zwei helle Ovale deutlich auf. Rechts ist der Planet sehr hell gefärbt.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS; Bearbeitung: Damian Peach

Jupiters Süden ist hier etwa 37.000 km entfernt. Das Bild vom 11. Dezember stammt von JunoCam. Juno sammelte die Bilddaten beim drittem Perijovium. Das ist die größte Annäherung an Jupiter. Die Raumsonde ist noch auf ihrer 53 Tage langen schleifenförmigen Bahn.

Links befindet sich die Region beim Südpol. Das große, weißliche Oval rechts ist ein riesiges Sturmsystem. Es rotiert gegen den Uhrzeigersinn. Das ovale Sturmsystem ist kleiner als der berühmtere Rote Fleck. Sein Durchmesser ist nur etwa halb so groß wie der Planet Erde. Es liegt in einer Reihe weißer Ovale auf der Südhalbkugel des Gasriesen, der das Sonnensystem regiert.

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Polarlicht über Jupiters Südpol von Juno

Ein rot leuchtendes Polarlicht bildet einen Kranz um Jupiters Südpol. Die Raumsonde Juno nahm es in Infrarotlicht auf.

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

Was ist dieses leuchtende Oval über Jupiters Südpol? Ein Polarlicht. Im August kam die robotische Raumsonde Juno der NASA erstmals bei Jupiter vorbei. Als sie dem Planeten fast am nächsten gekommen war, fotografierte sie dieses dramatische Bild in Infrarot. Es zeigt einen hellen Polarlichtring. Polarlichter entstehen, wenn Teilchen von der Sonne, die viel Energie besitzen, mit dem Magnetfeld eines Planeten wechselwirken. Ovale um Magnetpole kommen häufig vor.

Die Daten von Juno liefern erste Hinweise, dass Jupiters Magnetfeld und seine Polarlichter unerwartet mächtig und komplex sind. Leider gab es eine Computerpanne. Daher begab sich Juno bei ihrem letzten nahen Vorbeiflug an Jupiter, der im September stattfand, in einen sicheren Modus. Die Panne ist inzwischen behoben. Nun ist Juno bereit für ihre nächste Annäherung an Jupiters Wolkenoberflächen. Sie findet am Sonntag statt.

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Juno zeigt Wolken um Jupiters Südpol

Jupiters Südpol ist unten an der Grenze zur Dunkelheit. An der Schattengrenze sind einige kleine weiße Ovale verteilt. Um den Südpol sind die Wirbelstürme klarer ausgeprägt als weiter oben zum Äquator hin.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS; Bearbeitung und CC: Alex Mai

Was passiert bei Jupiters Südpol? Die Roboter-Raumsonde Juno der NASA schickte Bilder mit einer interessanten Ansammlung wirbelnder Wolken und weißer Ovale. Juno kam im Juli bei Jupiter an. Die Sonde wird nun in einem weiten, schleifenförmigen Orbit geführt. Er bringt sie nahe an den Gasriesen und seine Pole heran. Etwa zweimal pro Monat nähert sich Juno dem Planeten.

Dieses Bild ist ein Komposit. Es wurde mit JunoCam aufgenommen und von einem digital begabten Laienwissenschaftler bearbeit. Weiße Ovale gibt es auch anderswo auf Jupiter. Es sind vermutlich gewaltige Sturmsysteme. Beobachtungen zeigten, dass sie Jahre bestehen bleiben. Die Windgeschwindigkeit darin gehört meist zur Kategorie 5. Das sind etwa 350 km/h.

Bei Zyklonen und Wirbelstürmen auf der Erde kreisen starke Winde um Regionen mit niedrigem Druck. Im Gegensatz dazu gibt es Hinweise, dass die weißen Ovale auf Jupiter Antizyklone sind. Das sind Wirbel mit umgekehrter Rotationsrichtung. Sie sind auf Hochdruckregionen zentriert.

Juno umkreist Jupiter noch mehr als dreißig Mal. Dabei zeichnet sie optische, spektrale und gravitative Daten auf. Sie sollen helfen, Jupiters Aufbau und Entwicklung zu bestimmen.

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Norden und Süden auf Jupiter

Zwei Bilder zeigen Jupiters Nordpol (links) und Südpol je zur Hälfte beleuchtet. Andere Raumsonden und Teleskope auf der Erde können die Polregionen von Jupiter nicht abbilden.

Bildcredit: NASA, JPL, Mission Juno

Am 27. August kam Juno dem Planeten Jupiter auf einer stark elliptischen Umlaufbahn sehr nahe. Die Raumsonde flog über die Pole des Riesenplaneten. Dabei nahm JunoCam diese direkten Ansichten der Pole auf. Sie unterscheiden sich von den Bildern, die wir von anderen Raumsonden erhalten, die das Sonnensystem verlassen, aber auch von den Aufnahmen erdgebundener Teleskope. Diese zeigen nur den üblichen Blick auf den Äquator.

Links ist Jupiters Nordpolregion von der Sonne beleuchtet. Sie wurde zwei Stunden vor Junos größter Annäherung aufgenommen. Die Sonde befand sich etwa 125.000 km über den Wolkenoberflächen.

Eine Stunde nach der Annäherung an Jupiter bildete Juno die Südpolregion ab. Dabei war sie 94.500 km entfernt. Die Wolken der Polregion wirken auffallend anders als die hellen Zonen um die vertraute Äquatorregion. Sie wechseln sich mit dunkleren Gürteln ab. Die Wolken an den Polen wirken verschlungener. Viele rotierende Sturmsysteme sind dort verteilt, die sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn rotieren.

Für die Mission Juno sind noch weitere 35 nahe Vorbeiflüge im Orbit geplant.

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