Schlagwort: Wirbelstürme

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Aerosole der Erde

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Credit Modellvisualisierung: NASA Earth Observatory, GEOS FP, Joshua Stevens

Beschreibung: Diese interessante, weltumspannende Visualisierung vom 23. August 2018 zeigt die Verteilung von Aerosolen in der Erdatmosphäre. Das in Echtzeit erstellte Modell des Goddard Earth Observing System Forward Processing (GEOS FP) basiert auf einer Kombination der Daten von Erdbeobachtungssatelliten und bodengebundenen Daten, um die Vorkommen der Arten von Aerosolen zu berechnen, das sind winzige feste Teilchen und Wassertröpfchen, die um den gesamten Planeten kreisen.

Dieses Modell vom 23. August zeigt schwarze Kohlenstoffteilchen von Verbrennungsprozessen in Rot, zum Beispiel den Rauch der Brände in den Vereinigten Staaten und Kanada, die sich über große Landstriche von Nordamerika und Afrika ausbreiten. Meersalzaerosole sind blau dargestellt und wirbeln über drohenden Taifunen in der Nähe von Südkorea und Japan sowie dem Wirbelsturm, der in der Nähe von Hawaii aufzieht. Der in violetten Farbtönen dargestellte Staub weht über afrikanischen und asiatischen Wüsten. Die Lage von Städten und Gemeinden ist an der Lichtkonzentration erkennbar, basierend auf Satellitenbilddaten der Erde bei Nacht.

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Curiositys staubiges Selbst

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Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, MSSS, Marsrover Curiosity

Beschreibung: Ein Wind auf dem Mars kann eine Raumsonde eigentlich nicht umwerfen. Doch bei der geringen Gravitation können Marswinde in planetenweiten Stürmen feine Staubteilchen hochblasen, zum Beispiel bei dem Staubsturm, der derzeit auf dem Roten Planeten tobt.

Dieses Selbstporträt des Rovers Curiosity an Sol 2082 (15. Juni) von der Marsoberfläche zeigt die Auswirkungen des Staubsturms, er reduziert das Sonnenlicht und die Sichtbarkeit am Standort des Rovers im Gale-Krater. Die Mosaikbilder wurden mit dem Mars Hand Lens Imager fotografiert, dessen mechanischer Arm digital entfernt wurde. Auf dem Felsen links vor dem Rover ist Curiositys aktuelle Bohrstelle Duluth zu sehen. Gales ostnordöstlicher Kraterrand ist etwa 30 Kilometer entfernt und verschwimmt im Hintergrund.

Curiosity wird von einer Radionuklidbatterie betrieben und wird von der Staubzunahme im Krater Gale wahrscheinlich nicht in Mitleidenschaft gezogen. Der mit Sonnenenergie betriebene Rover Opportunity auf der anderen Seite des Mars hat seine Aktivitäten wegen des noch größeren Mangels an Sonnenlicht an seinem Standort am westlichen Rand des Kraters Endeavour eingestellt.

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Mars, eingehüllt

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Bildcredit: J. Bell (ASU), M. Wolff (Space Science Inst.), Hubble Heritage Team (STScI / AURA), NASA

Beschreibung: Was ist mit dem Mars passiert? 2001 erlebte der Mars einen gewaltigen planetenweiten Staubsturm – einen der größten, die je von der Erde aus beobachtet wurden. Um das Ausmaß zu veranschaulichen, zeigen diese beiden Sturmbilder des Weltraumteleskops Hubble von Ende Juni und Anfang September (2001) stark unterschiedliche Ansichten der Marsoberfläche.

Links in der Nähe der Hellas-Tiefebene (rechter unterer Marsrand) und bei der nördlichen Polkappe ist der Beginn kleinerer „Startwinde“ zu sehen. Rechts ist eine ähnliche Oberflächenansicht abgebildet, die mehr als zwei Monate später aufgenommen wurde. Diese zeigt das voll entwickelte Ausmaß des verdunkelnden globalen Sturms. Dieser Sturm ließ schließlich nach, doch in den letzten Tagen erfasste ein neuer großer Staubsturm den Roten Planeten.

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Komplexer Jupiter

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Bildcredit:  NASA, Juno, SwRI, MSSS; Komposition: David Marriott

Beschreibung: Wie komplex ist Jupiter? Die Mission Juno der NASA zu Jupiter zeigt, dass der jovianische Riese komplexer ist als erwartet. Es stellte sich heraus, dass sich Jupiters Magnetfeld stark von dem einfachen bipolaren Feld unserer Erde unterscheidet und mehrere Pole in ein komplexes Netzwerk eingebettet sind, das im Norden stärker verschachtelt ist als im Süden. Weiters zeigen Junos Radiomessungen, dass Jupiters Atmosphäre weit unter der oberen Wolkendecke Strukturen aufweist – sogar in einer Tiefe von Hunderten Kilometern.

Jupiters neu entdeckte Komplexität tritt auch bei südlichen Wolken auf, wie man auf diesem Bild sieht. Zonen und Gürtel, die den ganzen Planeten umkreisen und nahe dem Äquator vorherrschen, zerfallen dort in ein komplexes Wunderwerk aus Sturmwirbeln von der Größe ganzer Kontinente. Juno zieht weiterhin ihre elliptischen Schleifenbahnen. Sie saust alle 53 Tage an dem riesigen Planeten vorbei und erforscht bei jeder Runde einen leicht abweichenden Sektor.

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Jupiter-Wolkenanimation von Juno

Videocredit: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS; Bearbeitung: Gerald Eichstädt

Beschreibung: Wie bewegen sich Jupiters Wolken? Um das herauszufinden, wurden Bilder analysiert und digital zu einem Zeitraffervideo hochgerechnet, welche die NASA-Raumsonde Juno bei ihrem letzten Vorbeiflug an Jupiter fotografierte. Das acht Sekunden lange Zeitraffervideo entstand aus Bildern, die jeweils im Abstand von neun Minuten fotografiert und digital extrapoliert wurden. Man kann aus dem Video abschätzen, wie sich Jupiters Wolken im Laufe von 29 Stunden bewegen.

Das Ergebnis wirkt ein bisschen wie ein psychedelischer Paisleytraum. Wissenschaftlich gesehen zeigt die Computeranimation, dass runde Stürme tendenziell wirbeln, während Bänder und Zonen anscheinend fließen. Diese allgemeine Bewegung ist nicht überraschend und war schon zuvor auf Zeitraffervideos von Jupiter zu beobachten, allerdings nie so detailreich.

Die dargestellte Region umfasst etwa viermal die Region von Jupiters großem Roten Fleck. Junos Ergebnisse zeigen unerwarteterweise, dass Jupiters Wetterphänomene bis tief unter die Wolkenoberflächen reichen können.

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Wirbelstürme auf Jupiters Nordpol

Jupiters Nordpol ist in Infrarotlicht abgebildet. Um einen dunklen Bereich sind mehrere dunkle Wirbel angeordnet.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SwRI, ASI, INAF, JIRAM

Diese Ansicht zeigt die Wirbelstürme am Nordpol von Jupiter. Sie entstand aus den Daten von Junos Instrument Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM, Jupiter-Polarlicht-Kartierung in Infrarot). Beobachtungen in Infrarot messen die Wärmestrahlung, die von Jupiters Wolkenoberflächen ausgeht. Diese Messungen sind nicht auf die Halbkugel beschränkt, die vom Sonnenlicht beleuchtet werden.

Das Bild zeigt acht zyklonartige Elemente. Sie sind um einen Wirbelsturm angeordnet, der ungefähr 4000 Kilometer groß ist. Er liegt neben dem geografischen Nordpol des Riesenplaneten. Ähnliche Daten zeigen einen Wirbelsturm bei Jupiters Südpol mit fünf zirkumpolaren Zyklonen. Die Wirbelstürme am Südpol sind etwas größer als ihre nördlichen Artgenossen.

Daten von Cassini zeigten, dass Nord- und Südpol des Gasriesen Saturn ein einziges Wirbelsturmsystem besitzen.

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Am Jupiter vorüberziehen


Videocredit und Lizenz: NASA, Juno, SwRI, MSSS, Gerald Eichstadt; Musik: Moonlight Sonata (Ludwig van Beethoven)

Beschreibung: Hier kommt wieder mal Jupiter. Die Roboterraumsonde Juno der NASA führt ihre 53-Tages-Umrundungen auf stark elliptischen Bahnen um den größten Planeten unseres Sonnensystems fort.

Dieses Video stammt von Perijovium 11, Junos elftem nahen Vorbeiflug an Jupiter seit ihrer Ankunft Mitte 2016. Das farbverstärkte Zeitraffervideo zeigt etwa vier Stunden und verarbeitet 36 JunoCam-Bilder. Es beginnt mit Jupiters Aufgang, während sich Juno vom Norden her nähert.

Als die Raumsonde Juno ihre größte Annäherung erreicht – ungefähr 3500 Kilometer über Jupiters Wolkenoberflächen -, fotografiert sie den großen Planeten bis ins kleinste Detail. Juno passiert helle Zonen und dunkle Wolkenbänder, welche den Planeten umkreisen, sowie zahlreiche wirbelnde runde Stürme, von denen viele größer sind als Wirbelstürme auf der Erde. Nach dem Perijovium weicht Jupiter zurück in die Ferne und zeigt die ungewöhnlichen Wolken über seinem Süden.

Um die gewünschten wissenschaftlichen Daten zu erhalten, zieht Juno so eng an Jupiter vorbei, dass ihre Instrumente wegen der hohen Strahlenbelastung vielleicht bald versagen. Teils aus diesem Grund ist das Ende von Junos Mission derzeit für Mitte 2018 mit Perijovium 14 geplant, danach wird die Raumsonde auf Tauchgang in Jupiters Atmosphäre gelenkt und schmilzt.

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Hubble zeigt Jupiter in Infrarot

Jupiter ist hier in seltsamen Farben abgebildet. Die Wolken, die normalerweise beige oder braun gefärbt sind, leuchten hier blau oder rosarot. Der Rote Fleck ist zartrosa, die Pole leuchten magentafarben. Das Bild zeigt Jupiter in Infrarotlicht.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Daten: Michael Wong (UC Berkeley) et al.; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Jupiter sieht im Infrarotlicht ein bisschen anders aus. Das Weltraumteleskop Hubble bildet den ganzen jovianischen Riesen regelmäßig ab. So will man Jupiters Wolkenbewegungen besser verstehen. Die Aufnahmen sollen außerdem die robotische Raumsonde Juno der NASA unterstützen.

Die Farben, in denen Jupiter beobachtet wird, reichen über den normalen Sehbereich von Menschen hinaus. Sie umfassen auch ultraviolettes und infrarotes Licht. Dieses Bild entstand 2016. Darauf wurden drei Bänder des nahen Infrarotlichtes digital zu einem farbkartiertes Bild kombiniert. Jupiter wirkt in Infrarot anders, teils weil das Sonnenlicht anders reflektiert wird. Das verleiht unterschiedlichen Wolkenhöhen und Breitengraden eine unstimmige Helligkeit.

Viele Strukturen auf Jupiter sind vertraut. Dazu gehören die hellen Zonen und dunklen Gürtel um den Planeten nahe am Äquator. Vertraut sind auch der große Rote Fleck links unten und die Sturmsysteme, die wie Perlenketten südlich vom Roten Fleck verlaufen. Die Pole leuchten, weil dort geladene Teilchen in Jupiters Magnetosphäre Dunst in großer Höhe anregen.

Juno hat nun 10 von 12 geplanten wissenschaftlichen Umkreisungen von Jupiter vollendet. Die Sonde zeichnet weiterhin Daten auf. Das hilft der Menschheit, nicht nur Jupiters Wetter zu verstehen, sondern auch das, was unter Jupiters dicken Wolken liegt.

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