“Wenn die Wärme nicht von oben kommt und auch nicht vor Ort durch magnetosphärische Interaktionen erzeugt werden kann, dann muss die Lösung weiter unten liegen”, konstatiert Studienleiter James O’Donoghue von der Boston University. Er und seine Kollegen entwickelten daher eine Methode, mit der sie die Wärmeverteilung der oberen Atmosphäre über den gesamten Planten hinweg erfassen konnten. Dafür richteten sie das SpeX-Spektrometer der Infrared Telescope Facility der NASA auf Hawaii eine ganze Nacht lang auf den Jupiter. Dabei stellten sie das Spektrometer so ein, dass sein Aufnahmeschlitz genau in der Rotationsachse des Planeten lag. Dadurch drehte sich der Gasriese im Verlauf seines neun Stunden und 56 Minuten dauernden Tages einmal komplett unter dem Spektrometer hindurch. Als Ergebnis erhielten die Astronomen eine komplette Karte der Wärmeverteilung von Jupiters oberer Atmosphäre, die – wie erwartet – ein Hitzegefälle von den Polen zum Äquator zeigte. Dieses Gefälle spiegelt die magnetische Heizwirkung der Polarlichter wider.
Hotspot über dem Großen Roten Fleck
Doch neben diesem Gradienten entdeckten die Astronomen noch eine Auffälligkeit in ihrer Hitzekarte: Einige hundert Kilometer über dem Großen Roten Fleck lag ein Hotspot, in dem die Temperaturen der oberen Atmosphäre mehr als 1300 Grad erreichten. Dieses Gebiet war damit einige hundert Grad wärmer als der Rest der Jupiteratmosphäre und sogar wärmer als die heißen Polargebiete. “Wir konnten sofort erkennen, dass unsere höchsten Temperaturen über dem Großen Roten Fleck lagen – aber war dies ein seltsamer Zufall oder ein entscheidender Hinweis?”, berichtet O’Donoghue. Nach Ansicht der Forscher musste mehr dahinterstecken als Zufall, immerhin ist der Große Rote Fleck der größte Sturm des gesamten Sonnensystems. Mit über 22.000 Kilometern Länge und 12.000 Kilometern Breite ist er groß genug, um drei Erden in sich aufzunehmen. Durch seine Größe und rote Farbe ist er so auffällig, dass Astronomen ihn schon vor mehr als 300 Jahren mit ihren einfachen Teleskopen sehen konnten. Bisher allerdings deutet nichts darauf hin, dass der Einfluss dieses Sturmgiganten bis in die obere Atmosphäre reichen könnte – immerhin eine Zone, die hunderte Kilometer über seinen oberen Ausläufern liegt.
“Der Große Rote Fleck ist eine gewaltige Quelle der Energie, aber wir hatten bisher keine Belege dafür, dass er tatsächlich einen Effekt auf die Temperaturen in großer Höhe haben könnte”, sagt Koautor Luke Moore von der Boston University. Die neuen Messdaten jedoch liefern nun erste Indizien. “Dieser Hotspot muss von unten beheizt werden und dies wiederum ist ein starker Hinweis auf eine Kopplung von unterer und oberer Atmosphäre des Jupiter”, erklären die Forscher. “Ein solcher Energietransfer von unten nach oben wurde zwar schon in Modellen simuliert, aber noch nie direkt beobachtet.” Nach diesen Modellen könnte der Wirbelsturm indirekt als Atmosphärenheizung wirken, indem er Turbulenzen über seiner Wolkendecke hervorruft und verstärkt. Wenn diese wellenförmigen Turbulenzen vertikal nach oben aufsteigen, übertragen sie die in ihnen gespeicherte Energie als Wärme an die obere Atmosphäre. Dieser Wärmetransfer könnte nach Ansicht der Forscher nicht nur über extremen Stürmen wie dem Großen Roten Fleck stattfinden, sondern in wesentlich geringerem Maße auch über anderen, kleineren Stürmen in der Jupiteratmosphäre.
