Mit der Juno-Apparatur konnten Astronomen eine Vielzahl von Blitzentladungen auf Jupiter registrieren und eine Karte ihrer Verteilung in der Atmosphäre des Gasriesen erstellen. Es stellte sich heraus, dass der Blitz auf Jupiter dem der Erde viel ähnlicher ist als bisher angenommen, und die von der Sonde gesammelten Daten werden dazu beitragen, die Struktur der Atmosphäre und die darunter liegenden Schichten des Gasriesen besser zu verstehen. In den Zeitschriften Nature und Nature Astronomy veröffentlichte Artikel, die in einer Pressemitteilung auf der NASA-Website kurz beschrieben werden.
Gewitteraktivität auf Jupiter wird seit den späten 1980er Jahren beobachtet, als die Raumsonde Voyager 1 ihre Flares im optischen Bereich auf der Nachtseite des Planeten während eines Nahflugs aufzeichnete. Eine weitere Bestätigung dafür war die Detektion im Funkbereich von Pfeifen ("pfeifende atmosphärische Entladungen") - niederfrequente elektromagnetische Wellen, die sich in der Atmosphäre eines Gasriesen ausbreiten und durch Blitzentladungen erzeugt werden.
Es wird angenommen, dass Jupiterblitze im Zuge ähnlicher Prozesse wie auf der Erde in Wolken aus Wasserdampf und Eiskristallen entstehen. Im Gegensatz zu terrestrischen Blitzen, die im Funkbereich bis hin zu Gigahertz-Frequenzen "hörbar" sind, sind Blitzeinschläge auf Jupiter jedoch nur im Kilohertz-Bereich hörbar. Als mögliche Gründe für diesen Unterschied wurden eine starke ionosphärische Dämpfung oder ein Unterschied in der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Entladung vorgeschlagen. Das Verständnis der Natur atmosphärischer Entladungen und ihrer Verteilung kann viel über die Zirkulationsprozesse in der Atmosphäre, ihre Zusammensetzung (Blitze erklären die beobachtete Menge an Acetylen) und die Prozesse der Energieübertragung auf Jupiter aussagen.
Nun berichten zwei Wissenschaftlergruppen über neue Ergebnisse der automatischen interplanetaren Station "Juno", die den Planeten seit zwei Jahren aus dem Orbit erkundet. Ein Forscherteam unter der Leitung von Ivana Kolmašová analysierte Daten, die vom Juno MWR (Microwave Radiometer) Instrument während des Vorbeiflugs von Jupiter zwischen August 2016 und September 2017 gesammelt wurden. Astronomen haben eine große Anzahl von Pfeifen aufgezeichnet, die von wenigen Millisekunden bis zu mehreren zehn Millisekunden reichen, was mehr als 1600 Blitzerkennungen entspricht. Es stellte sich heraus, dass die Häufigkeit des Auftretens von Blitzen der auf der Erde beobachteten ähnlich war - von 0,7 bis 4 Einschlägen pro Sekunde.
Verteilung der von "Juno" registrierten Blitze auf Jupiter im Funkbereich während der ersten sieben Nahflüge.
Verteilung von optischen Blitzen und Pfeifen, die von verschiedenen Geräten auf dem Jupiter aufgezeichnet wurden.
Eine andere Gruppe unter der Leitung von Shannon Brown fand 389 Fälle von kugelförmigen Registrierungen in den vom Radiometer gesammelten Daten - elektromagnetische Wellen mit höherer Frequenz (600 MHz-1,2 GHz), die ebenfalls während einer Blitzentladung gebildet wurden. Dies entspricht nicht der Version, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Entladungen auf Jupiter niedriger ist als auf der Erde, wodurch die niederfrequente Komponente der Radioemission gegenüber der hochfrequenten überwiegt. Der Vergleich dieser Daten mit den Daten anderer Geräte ermöglichte es, eine Karte des Auftretens von Blitzentladungen zu erstellen. Es stellte sich heraus, dass Blitze häufig in den Polarregionen auftraten, in Äquatornähe praktisch nicht vorhanden waren und die höchste Häufigkeit von Blitzentladungen auf der Nordhalbkugel oberhalb des 40. Breitengrades beobachtet wurde. Dies lässt sich durch das Fehlen feuchter Konvektion im Äquatorbereich erklären, wodurch die Zufuhr von Wasserdampf dort begrenzt ist, da der aufsteigende Luftstrom die gleiche Dichte wie die umgebende Luft hat. Die Blitzhäufigkeit an den Polen hingegen weist auf aktive konvektive Prozesse in diesen Regionen hin.
Zuvor haben wir darüber gesprochen, wie der Nordpol des Jupiter im Infraroten aussieht und wie Astronomen die Abnahme und Rötung des Großen Roten Flecks bestätigt haben. In unseren speziellen Materialien und Galerien erfahren Sie mehr über die erstaunliche Welt des Gasriesen.
