Ein ganz neuer Jupiter: Erste Wissenschaftsergebnisse von der Juno Mission

Die frühen wissenschaftliche Ergebnisse von NASAs Juno-Mission Jupiter zeigen, dass der größte Planet unseres Sonnensystems eine komplexe, gigantische und turbulente Welt ist, mit polaren Zyklonen von Erdgröße und steil abfallenden Sturmsystemen, die ihre Reise bis tief in das Herz des Gasriesen antreten und einem gigantischen unregelmäßigen Magnetfeld, das darauf hindeuten könnte, dass es näher an der Oberfläche des Planeten entstanden ist als bisher angenommen wurde.

„Wir freuen uns über diese frühen Entdeckungen, welche uns helfen werden besser zu verstehen, was Jupiter so faszinierend macht“, sagte Diane Brown, Juno-Programmleiterin am NASA Hauptquartier in Washington. „Es war eine lange Reise zum Jupiter, aber diese ersten Ergebnisse zeigen bereits, dass es die Reise wert war.“

Juno startete am 5. August 2011 und trat am 4. Juli 2016 in die Umlaufbahn um Jupiter ein. Die Ergebnisse aus dem ersten Datenerfassungs-Vorbeiflug, der am 27. August in etwa 4.200 Kilometern über Jupiters wirbelnden Wolken vorbei führte, wurden vor kurzem in zwei Papers im Journal Science sowie in 44 Papers in den Geophysical Research Letters veröffentlicht.

Unter den Ergebnissen sind auch diejenigen, die von der JunoCam zur Verfügung gestellt wurden. Die Bilder zeigen, dass beide Jupiter-Pole von erdgroßen wirbelnden Stürmen bedeckt sind, die sich dicht gedrängt aneinander reiben.

„Wir können uns noch nicht erklären, wie sie entstehen konnten, wie stabil die Konfiguration ist und warum Jupiters Nordpol nicht wie der Südpol aussieht“, sagte Bolton. „Wir fragen uns, ob dies ein dynamische System ist, weil wir ja derzeit nur eine Etappe sehen. Wir werden nächstes Jahr sehen, ob es verschwindet oder ob es eine stabile Konfiguration ist und diese Stürme weiter zirkulieren.“

Eine weitere Überraschung kommt von Junos Mikrowellenradiometer (MWR), der die thermische Mikrowellenstrahlung aus der Jupiter-Atmosphäre abtastet, von der Spitze der Ammoniakwolken bis tief in Jupiters Atmosphäre. Die MWR-Daten zeigen, dass Jupiters ikonische Gürtel und Zonen geheimnisvoll sind, wobei der Gürtel in der Nähe des Äquators bis nach unten fortsetzt, während sich die Gürtel und Zonen in anderen Breiten sich hin zu anderen Strukturen zu entwickeln scheinen. Die Daten deuten darauf hin, dass das Ammoniak ziemlich variabel ist und weiter ausbreitet, wie wir mit dem MWR sehen können, sind es einige hundert Kilometer.

Vor der Juno-Mission war bekannt, dass Jupiter das intensivste Magnetfeld im Sonnensystem hat. Messungen seiner Magnetosphäre mit Junos Magnetometer-Investigation (MAG) zeigen, dass das Magnetfeld Jupiters noch stärker ist als die Modelle, die erwartet wurden und unregelmäßiger in seiner Form ist. MAG-Daten zeigen an, dass das Magnetfeld die Erwartungen mit 7,766 Gauss deutlich übertroffen hat. Es ist etwa zehnmal stärker als das stärkste Magnetfeld der Erde.

„Juno ermöglicht uns einen Blick auf das Magnetfeld in der Nähe von Jupiter, den wir noch nie zuvor hatten“, sagte Jack Connerney, stellvertretender Projektleiter von Juno und Leiter für die Magnetfelduntersuchung der Mission am Goddard Flight Center in Greenbelt, Maryland. „Wir sehen, wie unregelmäßig das Magnetfeld aussieht; es ist an manchen Stellen stärker und auf anderen Stellen schwächer. Diese unregelmäßige Verteilung deutet darauf hin, dass das Feld durch eine Dynamo-Aktion näher an der Oberfläche, oberhalb der Schicht aus metallischem Wasserstoff erzeugt wird. Jeder Vorbeiflug bringt uns näher an die Wahrheit, wo und wie Jupiters Dynamo funktioniert.“

Juno wurde auch entworfen, um die polare Magnetosphäre und den Ursprung der mächtigen Polarlichter zu studieren – seine nördlichen und seine südlichen Polarlichter. Diese Polarlichter-Emissionen werden durch Partikel verursacht, die Energie aufnehmen und in atmosphärische Moleküle eindringen. Die ersten Beobachtungen von Juno deuten darauf hin, dass der Prozess bei Jupiter anders zu funktionieren scheint als auf der Erde.

Juno ist in einer polaren Umlaufbahn um Jupiter, und den Großteil jeder Umlaufbahn verbringt die Sonde weit weg vom Gasriesen. Aber einmal alle 53 Tage nähert sie sich Jupiter über dem Nordpol, wo sie einen zweistündigen Transit (von Pol zu Pol) beginnt, der von Norden nach Süden führt und wo mit acht wissenschaftlichen Instrumenten Daten gesammelt werden und die JunoCam Aufnahmen macht. Der Download von sechs Megabyte Daten, die während des Transits gesammelt werden, kann 1,5 Tage dauern.


27. Mai 2017/SP
Verein Kuffner-Sternwarte