Die Natur des Blitzes auf Jupiter ist Wissenschaftlern immer ein Rätsel geblieben. Dank der Arbeit der Juno-Raumsonde haben Astronomen endlich herausgefunden, dass der Blitz auf dem Gasriesen viel mehr mit dem Irdischen gemein hat als bisher angenommen. Dies macht sie jedoch nicht weniger seltsam.
Daten, die vom Juno-Raumschiff der NASA bereitgestellt wurden, zeigten, dass Blitzeinschläge auf Jupiter im Megahertz-Bereich und nicht nur im Kilohertz-Bereich auftreten können, wie zuvor beobachtet. Auf der Grundlage der erhaltenen Informationen erstellten die beiden wissenschaftlichen Gruppen ihre Berichte.
„Vor der Juno-Mission wurden Blitzeinschläge auf Jupiter von Geräten entweder visuell oder im Kilohertz-Bereich von Radiowellen registriert, jedoch nicht im Megahertz-Bereich, der für Blitze auf der Erde typisch ist. Es wurden viele Theorien vorgeschlagen, die dieses Phänomen erklären könnten, aber keine von ihnen bot eine eindeutige Antwort , sagte Shannon Brown, Wissenschaftlerin am Jet Propulsion Laboratory der NASA.
In der rauen Atmosphäre des Jupiter sind zahlreiche Stürme weit verbreitet. Wissenschaftler haben lange angenommen, dass in diesem Fall auch ein Blitz vorhanden sein könnte. Dieses Phänomen wurde bestätigt, als die Raumsonde Voyager 1 im März 1979 an Jupiter vorbeiflog und Gewitteraktivität auf dem Gasriesen zeigte. Anschließend wurde diese Aktivität mit den Fahrzeugen Voyager-2, Galileo und Cassini bestätigt. Die von der ersten Voyager entdeckten Niederfrequenzsignale wurden informell als "Pfeife" bezeichnet, da sie dem absteigenden Klang einer Pfeife ähnelten.
Die ganze Zeit über waren Wissenschaftler daran interessiert, warum sich Blitze auf Jupiter von ähnlichen Phänomenen auf der Erde unterscheiden und Radiowellen nur in einem begrenzten Frequenzbereich erzeugen. Es wurden mehrere Theorien vorgeschlagen, um das Problem anzugehen, aber keine ist der Antwort nahe gekommen.
Seit 2016 hat "Juno" 377 Entladungen mit einem Radiowellenradiometer aufgezeichnet, das elektromagnetische Wellen mit großer Reichweite als Teil von acht vollständigen Umlaufbahnen des Planeten erfassen kann. Diese Fackeln erzeugten Radiowellen in den Megahertz- und Gigahertz-Bändern, was zeigte, dass sie dem Blitz auf der Erde ähnlich waren.
„Es scheint uns, dass wir es geschafft haben, das Vorhandensein von Radiowellen im Megahertz- und Gigahertz-Bereich zu bestimmen, da die Raumsonde„ Juno “allen anderen Blitzen am nächsten war. Darüber hinaus haben wir speziell Funkfrequenzen überwacht, die die Jupiter-Ionosphäre durchbrechen könnten “, sagt Brown.
Wissenschaftler berichten auch, dass auf dem Jupiter fast alle Gewitteraktivitäten an den Polen lokalisiert sind, während auf der Erde Blitze am Äquator häufiger auftreten. Letzteres erklärt sich aus der Tatsache, dass tropische und äquatoriale Breiten auf der Erde mehr Wärme von der Sonne erhalten als Regionen mit gemäßigtem und polarem Klima. Infolgedessen steigt warme, feuchte Luft durch Konvektion auf und verursacht häufige Gewitter.
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Jupiter erhält 25-mal weniger Wärme von der Sonne als die Erde, gibt aber gleichzeitig eine große Menge an innerer Wärmeenergie ab. Am Äquator wird ein Gleichgewicht zwischen letzterem und der von außen kommenden Strahlung hergestellt, wodurch eine Konvektion verhindert wird. An den Polen steigen warme Gase frei auf und schaffen Bedingungen für schwere Gewitter. Gleichzeitig wird festgestellt, dass Blitze am häufigsten genau auf der Nordhalbkugel des Gasriesen auftreten. Im Rahmen weiterer Forschungen auf dem Planeten wollen Wissenschaftler eine Erklärung dafür finden.
Ein zweiter wissenschaftlicher Artikel, der von Forschern der Tschechischen Akademie der Wissenschaften veröffentlicht wurde, besagt, dass Jupiters Blitz mehr mit dem der Erde gemein hat. Nach der Aufzeichnung und Analyse von mehr als 1600 Funksignalen (Voyager 1 konnte nur 167 Daten erfassen) stellten die Wissenschaftler fest, dass auf dem Höhepunkt der Aktivität Blitzeinschläge auf Jupiter mit einer Frequenz von 4 Einschlägen pro Sekunde auftreten, die den auf der Erde beobachteten ähnlich ist. Die Voyager 1-Daten zeigten aufgrund der kleinen Stichprobe nur einen Treffer in wenigen Sekunden.
Zusammen liefern beide Studien das detaillierteste Bild der Gewitteraktivität auf dem Jupiter und liefern Wissenschaftlern wichtige Hinweise zum Verständnis der komplexen dynamischen Prozesse, die in den dichten Gewitterwolken des Planeten stattfinden.
"Diese Daten werden uns helfen, die Zusammensetzung und Zirkulation der Energieflüsse, die auf dem Jupiter fließen, besser zu verstehen", sagte Brown.
Denken Sie daran, dass die Juno-Sonde im August 2011 gestartet wurde. Es trat 2016 in die Umlaufbahn des Jupiter ein und im Juli 2017 machte das Gerät erstmals Fotos von den großen und kleinen roten Flecken des Planeten.
In jüngerer Zeit wurde bekannt, dass die NASA die Arbeit der Juno-Mission zur Erforschung des Jupiter bis 2021 verlängert hat. Es wird angemerkt, dass die Sonde 23 weitere Flüge durch die obere Atmosphäre des Jupiter durchführen und viele Aufgaben ausführen kann.
Nikolay Khizhnyak
