Schlagwort: Wirbelstürme

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Mit Jupiter malen

Die Oberfläche von Jupiter wurde mit einem Grafikfilter bearbeitet, sodass das Bild an ein Ölgemälde erinnert.

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

Jupiters charakteristische Bänder und Wirbel in der Atmosphäre wurden hier zu einem interplanetarischen, post-impressionistischen Kunstwerk verarbeitet. Für das kreative Bild verwendete der Bürgerwissenschaftler Rick Lundh Daten der JunoCam der Raumsonde Juno. Er wählte für die Bearbeitung ein Bild mit hellen und dunklen Kontrasten. Darauf wendete er einen Ölmalerei-Softwarefilter an. So kamen die digitalen Pinselstriche auf die digitale Leinwand.

Die Bilddaten wurden beim Perijovium-Durchgang 10 aufgezeichnet. Das war Junos nahe Begegnung mit dem Gasriesen am 16. Dezember 2017. Damals befand sich die Sonde etwa 13.000 km über den nördlichen jovianischen Wolken. Juno trat im Juli 2016 in eine Umlaufbahn um Jupiter ein. Seither erforscht sie im Rahmen der Mission, die mittlerweile verlängert wurde, den Planeten Jupiter und seine Monde.

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Webb zeigt Jupiter mit Ring in Infrarot

Jupiter im Infraroten, aufgenommen vom James-Webb-Weltraumteleskop. Zu sehen sind Wolken, der Große Rote Fleck, der hell erscheint, und ein auffälliger Ring um den Riesenplaneten.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Warum hat Jupiter Ringe? Als 1979 die NASA-Raumsonde Voyager 1 am Planeten vorbeiflog, entdeckte sie seinen Hauptring. Sein Ursprung blieb damals ein Rätsel.

Die NASA-Sonde Galileo umrundete den Jupiter von 1995 bis 2003. Ihre Daten zeigten, dass dieser Ring durch Meteoriteneinschläge auf kleinen nahe gelegenen Monden entstanden ist. Trifft ein kleiner Meteoroid beispielsweise auf den winzigen Metis, dann bohrt er sich in den Mond. Dabei verdampft und schleudert er Staub und Schmutz in eine Umlaufbahn um den Jupiter.

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat dieses Bild von Jupiter im Infraroten aufgenommen. Es zeigt neben Jupiter und seinen Wolken auch seinen Ring. Im Bild sehr ihr außerdem den Großen Roten Fleck (GRF) – vergleichsweise hell auf der rechten Seite. Auch den großen Mond Europa könnt ihr links in der Mitte des Lichtkreuzes erkennen. Seinen Schatten findet ihr neben dem GRF. Einige Details auf dem Bild sind noch nicht vollständig erforscht. Dazu zählt die scheinbar getrennte Wolkenschicht am rechten Rand des Planeten.

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Wirbelstürme an Jupiters Nordpol

Jupiters Nordpol ist in Infrarotlicht abgebildet. Um einen dunklen Bereich sind mehrere dunkle Wirbel angeordnet.

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

Warum gibts so viele Zyklon-Wirbelstürme an Jupiters Nordpol?

Diese Frage kann derzeit noch niemand beantworten. Die robotische Raumsonde Juno der NASA hat 2018 beim Umfliegen von Jupiter die Daten aufgenommen, aus denen diese atemberaubende Ansicht der kuriosen Zyklone am Nordpol des Riesenplaneten konstruiert wurde.

Wenn man die thermische Strahlung aus den jovianischen Wolkenoberflächen misst, kommt mehr Infrarot aus ihnen heraus als aus der ganzen von der Sonne beleuchteten Halbkugel. Es zeigen sich acht Wolkenwirbel, die einen riesigen Zyklon mit einem Durchmesser von 4000 Kilometers umgeben – und zwar gleich neben dem geographischen Nordpol des Riesenplaneten.

Ähnliche Daten zeigen auch am jovialen Südpol eine solche Zyklonstruktur mit fünf zirkumpolaren Wirbeln. Die Südpolzyklone sind ein bisschen größer als ihre nördlichen Cousins. Hingegen zeigten die Daten von der Raumsonde Cassini, die einst Saturn umkreiste, dass der Nord- und Südpol von Saturn jeweils nur einen großen Wirbelsturm aufweisen.

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Cassini zeigt Saturn in Infrarot

Die Saturnkugel ist von beigefarbenen Wolkenringen gemustert. Oben ist ein blassblaues sechseckiges Wolkenmuster. Oben ist ein Teil der Ringe zu sehen, links oben fällt der Schatten des Planeten Saturn auf die Ringe.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SSI; Bearbeitung: Maksim Kakitsev

Saturn schaut im Infrarotlicht ein wenig anders als gewohnt aus. Wolkenbänder zeigen große Strukturen, sogar weitreichende Stürme. Im Infrarotlicht sieht man auch ein sechseckiges Wolkenmuster, welches Saturns Nordpol umkreist. Jede Seite dieses dunklen Sechsecks ist ungefähr so lang wie der Durchmesser der Erde! Dass dieses Hexagon überhaupt existiert, war unvorhergesehen. Seine Herkunft und Stabilität sind noch immer Gegenstand von aktueller Forschung.

Saturns berühmte Ringe kreisen um den Planeten und werfen Schatten auf den Äquator.

Das Bild wurde von der Raumsonde Cassini im Jahr 2014 in verschiedenen Infrafrot-Wellenlängen aufgenommen. 2017 kam die Cassinimission zu ihrem dramatischen Ende: Das Raumschiff wurde gezielt zum Absturz auf den Ringplaneten ab hingelenkt.

Himmlische Überraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (ab 1995, deutsch ab 2007)

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Stereo-Jupiter in Opposition

Die beiden Bilder von Jupiter entstanden im Abstand von nur 15 Minuten. Der Planet hatte sich in der Zwischenzeit geringfügig weitergedreht, daher bilden die beiden ein Stereo-Paar. Dunkle und helle Bänder sowie der große Rote Fleck sind sehr detailreich abgebildet.

Bildcredit und Bildrechte: Marco Lorenzi

Jupiter sieht hier scharf aus! Die beiden Bilder wurden letztes Jahr am 17. November mit einem Dachteleskop in Singapur fotografiert. Es war etwa zwei Wochen nach Jupiters Opposition 2023. Der Riesenplanet stand um Mitternacht hoch am Himmel. Jupiter war nur 33,4 Lichtminuten von Singapur entfernt. Das sind etwa 4 Astronomische Einheiten.

Jupiters dunkle Gürtel und helle Zonen laufen um den ganzen Planeten. Auch die weißlichen ovalen Wirbelstürme der Riesenwelt sind sehr detailreich abgebildet. Der markante große Rote Fleck steht im Süden.

Jupiter rotiert sehr schnell. Alle 10 Stunden dreht er sich um seine Achse. Daher bilden die beiden Einzelbilder aus einem Video, die im Abstand von nur 15 Minuten entstanden sind, ein Stereo-Paar. Schaut in die Mitte der Bilder und kreuzt die Augen, bis sich die Bilder überlagern. Dann seht ihr den 3D-Effekt.

Derzeit steht Jupiter kurz vor seiner Opposition 2024. Der Planet Erde wandert am 7. Dezember zwischen dem Gasregenten im Sonnensystem und der Sonne hindurch.

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Abgrund auf Jupiter

Die wirbelnden Strukturen im Bild erinnern an einen aufgeschnittenen Krautkopf. Es sind blau-beige gefärbte Wolkenwirbel auf Jupiter, welche die Raumsonde Juno abbildete. In der Mitte ist ein dunkler Fleck, der vielleicht ein tiefes Loch zeigt.

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

Was ist dieser schwarze Fleck auf Jupiter? Das weiß niemand so genau. Bei einem Flug der robotischen NASA-Raumsonde Juno über Jupiter bildete sie eine ungewöhnlich dunkle Wolkenstruktur ab. Sie wird formlos „der Abgrund“ genannt.

Umgebende Wolkenmuster zeigen, dass der Abgrund im Zentrum eines Strudels liegt. Weil dunkle Strukturen in Jupiters Atmosphäre tendenziell tiefer hinabreichen als helle Strukturen, könnte der Abgrund tatsächlich ein tiefes Loch sein, als das er erscheint. Doch ohne weitere Hinweise bleibt das eine Vermutung.

Der Abgrund ist von einem Komplex mäandernder Wolken und anderen wirbelnder Sturmsysteme umgeben. Manche sind von hoch schwebenden, hellen Wolken bedeckt. Dieses Bild wurde 2019 aufgenommen. Damals flog Juno nur etwa 15.000 Kilometer über Jupiters Wolkenoberflächen. Junos nächster naher Vorbeiflug nahe an Jupiter findet in etwa drei Wochen statt.

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Sturmwolke über Texas

Über einer braunen Landschaft türmt sich eine malerische Gewitterwolke auf. Sie ist nicht nur sehr stark strukturiert, sondern auch unterschiedlich gefärbt. Unten hinter der Wolke ist der Himmel sehr dunkel, die Wolke ist unten flach und fächert sich nach oben hin in viele gelbe Fransen aus.

Bildcredit und Bildrechte: Laura Rowe (mit Erlaubnis verwendet)

Was macht diese Gewitterwolke so farbenfroh? Zunächst besteht die Wolke selbst aus Millionen winziger Wasser- und Eiströpfchen. Ihre Unterseite ist fast völlig flach – aber das ist nicht weiter ungewöhnlich.

Die flache Unterseite von Wolken wird in der Regel dadurch verursacht, dass die Lufttemperatur mit zunehmender Höhe sinkt und dass oberhalb einer bestimmten Höhe wassergesättigte Luft Wassertröpfchen kondensieren lässt. Die Form der Wolkenmitte entsteht durch eine mit Wassertröpfchen beladene Luftsäule, die nach oben geblasen wird.

Am ungewöhnlichsten sind jedoch die orangen und gelben Farben. Beide Farben entstehen dadurch, dass die Wassertropfen der Wolke das Sonnenlicht reflektieren. Die orangefarbenen Bereiche in der Mitte und am unteren Rand der Wolke sind Reflexionen eines fast roten Sonnenuntergangs. Im Gegensatz dazu resultiert die gelbe Farbe am oberen Rand der Wolke aus der Reflexion des Lichts einer noch nicht untergehenden Sonne, bei der etwas – aber weniger – blaues Licht gestreut wird.

Das beeindruckende Bild einer dynamischen Cumulonimbus, die über den Ebenen von Texas schwebt, wurde 2021 während der Forschung an einem Tornado aufgenommen.

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Jupitertauchen

Credit Animationsvideo: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS, Gerald Eichstadt, Justin Cowart

Springen Sie in rein, in diese Simulation und tauchen Sie ein in die obere Atmosphäre von Jupiter, dem größten Gasriesen unter den Planeten des Sonnensystems. Diese hübsche Animation wurde mit Bilddaten der Raumsonde Juno erstellt. Die JunoCam und der Mikrowellen-Empfänger kreisen an Bord dieser Sonde um Jupiter.

Der Blick beginnt etwa 3000 Kilometer über Jupiters Wolkendecke im Süden. Die eigene Position kann man mit dem Display links verfolgen. Während unsere Höhe abnimmt und die Temperatur zunimmt, tauchen wir in der Gegend von Jupiters berühmtem Großen Roten Fleck tiefer ein.

Tatsächlich zeigen die Juno-Daten, dass der Große Rote Fleck zirka 300 Kilometer tief in die Atmosphäre des Riesenplaneten eindringt. Es handelt sich um den größten Wirbelsturm im Sonnensystem. Zum Vergleich: Der tiefste Punkt in den Ozeanen der Erde ist nur zirka 11 Kilometer tief (unter dem Meeresspiegel – vergleichbar ebenmäßig wie Jupiters Wolkendecke). Trotzdem: Keine Sorge, wir fliegen Sie gleich wieder zurück nach draußen.

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