Als die Voyager 1 1979 von Jupiter geschwungen wurde, erhielten die Wissenschaftler ihren ersten Blick auf den größten Planeten des Sonnensystems. Das Raumschiff machte nicht nur ein Foto von einem Gewitter, sondern entdeckte auch Funkwellen von den Streiks.
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Die Funksignale unterschieden sich jedoch geringfügig von denen, die Forscher auf der Erde aufgezeichnet haben, und stellten Fragen zur Art des Blitzes auf dem Jupiter. Nun, berichtet Charles Q. Choi von Space.com, hat das Juno-Raumschiff seine eigenen Messungen vorgenommen und festgestellt, dass ein Blitz auf Jupiter nicht so seltsam ist, wie wir einst dachten.
Frühere Aufnahmen von Jupiters Blitz, die dank ihres charakteristischen pfeifartigen Klangs als Pfeifer bezeichnet wurden, schienen alle in den Kilohertz-Bereich des Funkspektrums zu fallen. Aber der Blitz auf der Erde boomt im Mega- oder sogar Gigahertz-Bereich. Wie Choi berichtet, haben Wissenschaftler viele Gründe für den Unterschied spekuliert, darunter Schwankungen in der Atmosphäre oder sogar grundlegende Unterschiede zwischen der Entstehung von Blitzen.
"Es wurden viele Theorien angeboten, um dies zu erklären, aber keine Theorie konnte jemals als Antwort auf diese Frage Anerkennung finden", sagt Shannon Brown, Juno-Wissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA, in einer Pressemitteilung.
Um mehr über den Blitz auf dem Gasriesen zu erfahren, analysierten die Forscher Daten, die mit dem Mikrowellen-Radiometer-Instrument auf Juno gesammelt wurden, das ein breites Spektrum von Radiofrequenzen aufnimmt. Das Ergebnis war eine kleine Überraschung.
Alle 377 Blitzentladungen, die in Junos ersten acht Vorbeiflügen aufgezeichnet wurden, trafen im erdähnlichen Megahertz- und Gigahertz-Bereich. In der Veröffentlichung erklärt Brown einen möglichen Grund für die Diskrepanz: „Wir glauben, dass wir die einzigen sind, die dies sehen können, weil Juno näher an die Beleuchtung heranfliegt als jemals zuvor und wir mit einer vorbeiziehenden Radiofrequenz suchen leicht durch Jupiters Ionosphäre. “Diese Woche veröffentlichten sie ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Nature.
Wie Studienmitautor Bill Kurth, Physiker an der Universität von Iowa, Ryan F. Mandelbaum in Gizmodo erklärt, umkreisten frühere Vorbeiflüge den Planeten in einem Ring elektrisch geladener Teilchen, der als Io-Plasma-Torus bekannt ist. Dies könnte die Signale gestört haben. Juno hingegen summte der Gasriese etwa 50-mal näher als Voyager 1.
Diese engen Pässe ermöglichten es Wissenschaftlern, eine weitere Ähnlichkeit zwischen dem Blitz auf Jupiter und der Erde zu entdecken: die maximale Trefferquote. In einem separaten Artikel in der Fachzeitschrift Nature Astronomy analysierten die Forscher 1.600 jovianische Blitzeinschläge und fanden eine Spitzenrate von vier Einschlägen pro Sekunde. Dies ist viel höher als die zuvor festgestellte Voyager und entspricht den auf der Erde festgestellten Raten.
"Angesichts der sehr ausgeprägten Unterschiede in der Atmosphäre zwischen Jupiter und Erde könnte man sagen, dass die Ähnlichkeiten, die wir in ihren Gewittern sehen, ziemlich erstaunlich sind", sagt Kurth zu Choi.
Aber es gibt einen großen Unterschied zwischen dem Blitz auf Jupiter und der Erde: die Position. Der Großteil der Jupiter-Zaps findet in der Nähe der Pole statt. Währenddessen fällt der Großteil der Beleuchtung auf der Erde in der Nähe des Äquators auf. "Die Verteilung der Jupiter-Blitze ist relativ zur Erde verkehrt herum", heißt es in der Pressemitteilung von Brown.
Also, warum sind die Dinge umgedreht? Wie die NASA erklärt, dreht sich alles um die Hitze.
Der Jupiter ist etwa 25 Mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde, was bedeutet, dass er im Gegensatz zu unserem Planeten den größten Teil seiner Wärme von sich selbst bezieht. Das Sonnenlicht, das den Jupiter erreicht, erwärmt die Äquatorregion und führt zu einem Bereich mit atmosphärischer Stabilität, der verhindert, dass warme Luft aufsteigt. Die Pole haben jedoch keine solche Stabilität. Die vom Planeten aufsteigende Wärme erzeugt rauschende Konvektionsströme, die zu Stürmen und Blitzen führen.
Es scheint auch mehr Blitze in der nördlichen Hemisphäre des Jupiter im Vergleich zu seiner südlichen Seite zu geben. Obwohl die Forscher noch nicht sicher sind, warum, können bald Antworten kommen. Die NASA hat Juno gerade wieder eingestellt und seine Mission um weitere 41 Monate verlängert. Das kleine Schiff, das bis 2021 weitere Erkenntnisse über den Gasriesen gewinnen kann.
