An den Polen des größten Planeten unseres Sonnensystems, Jupiter, toben monatelang riesige Wirbelstürme, die etwa so groß sind wie die Erde selbst. Ein internationales Forschungsteam aus den USA und Großbritannien hat kürzlich herausgefunden, dass magnetische Wirbel für diese Tornados verantwortlich sind. Diese Wirbel erstrecken sich tief in die Atmosphäre Jupiters und ziehen dunstige Gase mit sich nach oben, wie die Wissenschaftler im Fachmagazin „Nature Astronomy“ berichten.

Langandauernde Wirbelstürme sind auf Jupiter keine Seltenheit und das bekannteste Beispiel dafür ist der Große Rote Fleck. Dieser colossal große Wirbelsturm misst beeindruckende 16.000 Kilometer und wurde bereits 1664 von dem englischen Naturforscher Robert Hooke dokumentiert. Trotz seines Alters wütet er immer noch in der Sturmwinde der Jupiteratmosphäre. Die Entstehung dieser Wirbelstürme wird durch aufsteigende Gase aus dem heißen Inneren des Planeten begünstigt, die dann durch die schnelle Bewegung der oberen Wolkenbänder in Drehung versetzt werden.

Was die Forscher jedoch verblüffte, war die Entdeckung von dunklen Ovals, die in den ultravioletten Bildern des Weltraumteleskops Hubble Ende der 1990er-Jahre an den Polen Jupiters sichtbar wurden. Im Jahr 2000 bestätigte die Raumsonde Cassini, die auf ihrem Weg zum Saturn an Jupiter vorbeigeflogen ist, die Existenz dieser Phänomen am Nordpol des Planeten. Während die Wissenschaftler zunächst diese dunklen Ovale für Wirbelstürme hielten, blieben ihre Ursprünge in den Polarregionen bis dato ein Rätsel.

Um das Geheimnis zu lüften, hat der Astronom Troy Tsubota von der University of California in Berkeley gemeinsam mit seinem Team Archive von Hubble ausgewertet. Im Rahmen des Projekts OPAL – Outer Planets Atmosphere Legacy – dokumentierte das Weltraumteleskop über 28 Jahre hinweg Veränderungen in der Atmosphäre von Jupiter sowie anderen äußeren Planeten wie Saturn, Uranus und Neptun. Die Analysen belegten die wiederkehrenden Erscheinungen: Im Laufe der Jahre zeigten sich acht dunkle Ovale am Südpol und zwei am Nordpol, die sich innerhalb eines Monats bilden und nach einigen Wochen wieder verschwinden.

Jupiter besitzt ein Magnetfeld, das etwa 20.000 Mal stärker ist als das der Erde. Wie auf unserem Planeten erzeugen elektrisch geladene Partikel an den Polen Polarlichter, während Jupiter zudem von einem Ring elektrisch geladener Teilchen umgeben ist, die von den aktiven Vulkanen seines Mondes Io stammen. Diese Wechselwirkungen zwischen dem Ring und dem mächtigen Magnetfeld führen zu starken magnetischen Wirbeln in den Polarregionen, die tief in die Atmosphäre eindringen und dichte, dunstige Gase nach oben transportieren.

„Der Dunst in den dunklen Ovalen ist 50-mal stärker als gewöhnlich“, erklärte das Teammitglied Xi Zhang von der University of California in Santa Cruz. Dieser dichte Dunst absorbiert ultraviolette Strahlung, wodurch die Regionen dunkel erscheinen.

Die Wirbelstürme in den Polarregionen Jupiters sind letztlich eine Folge des Vulkanismus auf Io, der durch die starke Gezeitenwirkung von Jupiter verursacht wird. Die Erkenntnisse über die Wechselwirkung zwischen Planeten, ihrer Atmosphäre, ihrem Magnetfeld und ihren Monden könnten auch entscheidend für das Verständnis von großen Gasplaneten in anderen Sternensystemen sein. Faszinierende Einblicke in die geheimnisvolle Welt der Planetenforschung erwarten uns also in Zukunft!