An den Polen des größten Planeten unseres Sonnensystems toben monatelang gigantische Wirbelstürme, die in etwa die Größe der Erde erreichen. Ein internationales Forschungsteam aus den USA und Großbritannien hat nun herausgefunden, dass diese Tornados durch magnetische Wirbel verursacht werden, die tief in die Jupiter-Atmosphäre eindringen und dunstige Gase nach oben reißen. Diese bahnbrechende Entdeckung wurde im Fachjournal „Nature Astronomy“ veröffentlicht.

Lang andauernde Wirbelstürme sind auf Jupiter keineswegs ungewöhnlich. Der bekannteste unter ihnen, der Große Rote Fleck, misst über 16.000 Kilometer und wurde bereits 1664 von dem englischen Naturforscher Robert Hooke dokumentiert. Dieser beeindruckende Wirbelsturm existiert bis heute und ist ein Beispiel für die spektakulären Wetterphänomene, die auf dem Gasplaneten stattfinden. Die Wirbel entstehen durch aufsteigende Gase aus dem heißen Inneren Jupiters, die von der schnellen Bewegung der oberen Wolkenbänder in Rotation versetzt werden.

Überraschend für die Wissenschaftler war die Entdeckung, dass solche Wirbelstürme auch in den polaren Regionen auftreten, wo man sie zuvor nicht erwartet hatte. Ende der 1990er Jahre erfasste das Weltraumteleskop Hubble im ultravioletten Bereich dunkle Ovale an den beiden Polen Jupiters. Später bestätigte die Raumsonde Cassini im Jahr 2000 bei ihrem Vorbeiflug, dass sich am Nordpol des Planeten ebenfalls solche Phänomene beobachten lassen.

Um die Ursache dieser mysteriösen Dunkel-Oval-Formationen zu klären, analysierten Troy Tsubota von der University of California in Berkeley und sein Forschungsteam Archivbilder von Hubble. Im Rahmen des Projekts OPAL (Outer Planets Atmosphere Legacy) wurden über 28 Jahre hinweg Fotos von Jupiter sowie anderen Gasplaneten gemacht, um Veränderungen in deren Atmosphären zu dokumentieren. Ihre Analysen zeigten, dass sich die dunklen Ovale innerhalb von etwa einem Monat bilden und nach einigen Wochen wieder verschwinden.

Mit Jupiters Magnetfeld, das bemerkenswerte 20.000 Mal stärker ist als das der Erde, gehen spezielle Wechselwirkungen einher. Elektrisch geladene Partikel, welche entlang der Magnetfeldlinien in die Atmosphäre eindringen, erzeugen Polarlichter – ein beeindruckendes Naturphänomen, das an den Polen sichtbar ist. Darüber hinaus wird Jupiter von einem Ring aus geladenen Teilchen umgeben, die von den vielen aktiven Vulkanen des Jupitermonds Io stammen.

Die Forscher schlussfolgerten, dass die Wechselwirkung zwischen diesem Ring von Partikeln und dem starken Magnetfeld an den Polen immer wieder zur Bildung starker magnetischer Wirbel führt, die tief in die Atmosphäre des Planeten eindringen und dunstige Gase nach oben transportieren. Der Dunst in den dunklen Ovalen ist bemerkenswerterweise 50-mal dichter als gewöhnlich, was erklärt, warum diese Regionen ultraviolette Strahlung absorbieren und somit als dunkel erscheinen.

Die einzigartigen Wirbelstürme an Jupiters Polen sind letztlich das Resultat des Vulkanismus auf Io, der durch die immense Gezeitenkraft Jupiters verursacht wird. Diese faszinierenden Erkenntnisse über das komplexe Zusammenspiel zwischen dem Planeten, seiner Atmosphäre, seinem Magnetfeld und seinen Monden könnten auch wichtige Impulse für die Erforschung anderer großer Gasplaneten in fernen Sonnensystemen liefern. Wer weiß, welche Geheimnisse das Universum noch für uns bereithält?