An den Polen des größten Planeten unserers Sonnensystems, Jupiter, wüten monatelang stürmische Wirbel, die so groß wie die Erde sind. Ein internationales Forschungsteam aus den USA und Großbritannien hat nun herausgefunden, dass magnetische Wirbel diese Tornados verursachen. Diese mächtigen Wirbel reichen tief in die Atmosphäre von Jupiter hinein und heben dunstige Gase in die Höhe, wie die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt „Nature Astronomy“ berichten.

Die bekanntesten Wirbelstürme auf Jupiter sind der Große Rote Fleck, ein über 16.000 Kilometer großer Sturm, der seit 1664 von dem englischen Naturforscher Robert Hooke dokumentiert wird und bis heute wütet. Diese Wirbel entstehen aus aufsteigenden Gasen, die aus dem warmen Inneren Jupiters kommen und durch die schnelle Bewegung der oberen Wolkenbänder in Rotation versetzt werden.

Ein solches Phänomen sollte jedoch in den polaren Regionen Jupiters nicht existieren. Umso mehr waren die Planetenforscher erstaunt, als sie Ende der 1990er Jahre von Hubble aufgenommene Bilder im ultravioletten Bereich sahen, die dunkle ovale Strukturen an den Polen zeigten.

Im Jahr 2000 bestätigte die Raumsonde Cassini während ihrem Vorbeiflug an Jupiter das Vorhandensein dieser dunklen Ovalen am Nordpol des Planeten. Obwohl die Forscher vermuteten, dass es sich um Wirbelstürme handelte, war die Existenz solcher Stürme in den Polarregionen bis dahin ein Rätsel.

Um das Mysterium zu klären, analysierten Troy Tsubota von der University of California in Berkeley und sein Team Archivbilder von Hubble. Im Rahmen ihres Projekts OPAL – Outer Planets Atmosphere Legacy – wurde jährlich das Wetter auf Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun dokumentiert. Ihre Auswertung zeigte, dass sich in den letzten 28 Jahren acht dunkle Ovale am Südpole und zwei am Nordpol gebildet haben. Diese Strukturen erscheinen innerhalb eines Monats und verschwinden wieder nach einigen Wochen.

Das Magnetfeld Jupiters ist circa 20.000-mal stärker als das der Erde. Wie auf der Erde erzeugen elektrisch geladene Teilchen, die entlang der Magnetfeldlinien in die Atmosphäre eindringen, Polarlichter. Zudem umgibt Jupiter ein Kranz aus elektrisch geladenen Partikeln, die von den aktiven Vulkanen des Jupitermonds Io stammen.

Die Interaktion zwischen diesem Partikelring und dem starken Magnetfeld an den Polen führt laut Tsubota und seinen Kollegen zur Bildung starker magnetischer Wirbel, die sich tief in die Atmosphäre absenken und dunstige Gase an die Oberfläche fördern.

„Der Dunst in den dunklen Ovalen ist 50-mal intensiver als gewöhnlich“, erklärte Team-Mitglied Xi Zhang von der University of California in Santa Cruz. Der Dunst absorbiert ultraviolette Strahlung, was die Region dunkel erscheinen lässt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Wirbelstürme an Jupiters Polen letztendlich eine Folge des Vulkanismus auf Io sind – ein Vulkanismus, der durch die immense Gezeitenwirkung des Planeten ausgelöst wird. Diese neuen Erkenntnisse über das Wechselspiel zwischen einem Planeten, seiner Atmosphäre, seinem Magnetfeld und seinen Monden könnten für die Erforschung großer Gasplaneten bei anderen Sternen von großer Bedeutung sein. Dieses Phänomen lässt darauf schließen, dass es auf anderen Exoplaneten möglicherweise ähnliche Prozesse gibt, die das Verständnis von Planetensystemen im Universum erweitern.