Der Gasriese Jupiter ist für seine gewaltigen Wirbelstürme und planetenumspannenden Wolkenbänder bekannt. Einige seiner Stürme reichen sogar bis zu 3000 Kilometer in sein Inneres hinab. Rund ein Prozent der gewaltigen Masse des Jupiter ist demnach ständig in Bewegung und rast in den Sturmbändern um den Planeten. Und auch die Wolkenschichten des Gasriesen haben eine enorme vertikale Ausdehnung. Sie bestehen größtenteils aus gefrorenem Ammoniak und Ammoniumhydrogensulfid, einige Wolken enthalten aber auch Wasser. Aufnahmen der NASA-Raumsonde Voyager haben schon 1970 nachgewiesen, dass es in diesen Wolken auch Gewitter mit Blitzen gibt. Die Beobachtungen und physikalische Modelle legten aber nahe, dass diese Blitze nur in tieferen Wolkenschichten vorkommen. Denn dort liegen die Temperaturen um den Gefrierpunkt, so dass es dort noch Wolkentröpfchen aus flüssigem Wasser geben könnte – den Ladungsträgern in den elektrisch aufgeladenen Gewitterwolken.
Unerwartet hohe Blitze
Doch nun haben Messdaten der NASA-Raumsonde Juno auf dem Jupiter auch Blitze an ungewöhnlicher Stelle nachgewiesen. “Die nahen Vorbeiflüge der Sonde erlaubten es uns, etwas überraschendes zu sehen – kleine, flachere Blitze, die in weit größeren Höhen der Jupiteratmosphäre entstanden, als man es zuvor für möglich gehalten hätte”, berichtet Erstautorin Heidi Becker vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena. Die Blitze dauern meist nur wenige Millisekunden und flackern in kurzer Folge auf. Aus der Ausdehnung des Blitzscheins in den Wolken von teilweise nur 30 Kilometern schließen die Forscher, dass diese Entladungen aus einer Tiefe stammen müssen, die deutlich oberhalb der bisher bekannten Blitze liegt. Sie verorten die Blitze in einer Zone, in der Temperaturen von weniger als minus 66 Grad herrschen – dies ist weit unterhalb der Werte, bei der es noch flüssiges Wasser geben kann.
“Das ist unerwartet und deutet darauf hin, dass diese Blitze durch einen noch unbekannten Prozess erzeugt werden”, sagt Co-Autor Yuri Aglyamov von der Cornell University in Ithaca. “Wieder einmal haben Junos Beobachtungen gezeigt, dass die Atmosphäre des Jupiter weit komplexer ist als gedacht.” Wie aber können die Höhenblitze des Jupiter entstehen? Auf der Suche nach einer Erklärung, fiel den Wissenschaftler eine weitere Beobachtung ein: Juno und andere Raumsonden vor ihr hatten nachgewiesen, dass einige tiefere Zonen der jovianischen Gashülle auffallend wenig Ammoniak enthalten. Diese Verarmung ließ sich mit bisherigen Modellen jedoch nicht erklären. ” Ammoniakregen kann zwar einen Teil des Ammoniaks auswaschen, aber er reicht nicht tief genug, um die Verarmung der unteren Schichten zu erklären”, sagt Co-Autor Scott Bolton vom Southwest Research Institute in San Antonio.
