Planetarwissenschaftler haben eine Tornadowarnung für Jupiter ausgegeben, nachdem magnetische Wirbel entdeckt wurden, die von der Ionosphäre des Planeten in seine tiefe Atmosphäre hinabsteigen und riesige Antizyklone erzeugen, die ultraviolette Licht absorbieren und in ihrer Größe der Erde vergleichbar sind.
Diese antizyklonalen Stürme, die als dunkle Ovale in Jupiters Stratosphäre sichtbar sind, wurden erstmals in ultraviolettem Licht durch das Hubble-Weltraumteleskop in den späten 1990er Jahren beobachtet und 2000 am Nordpol von der Cassini-Sonde der NASA bestätigt. Ihre Entstehung blieb jedoch ein Rätsel.
Forschungen unter der Leitung von Troy Tsubota von der University of California, Berkeley, haben gezeigt, dass diese dunklen Ovale durch wirbelnde magnetische Tornados entstehen, die durch Reibung zwischen den Magnetfeldlinien im mächtigen Magnetfeld von Jupiter erzeugt werden.
Der Durchbruch kam durch die Analyse von Bildern, die im Rahmen des Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL)-Projekts aufgenommen wurden, das Veränderungen im Erscheinungsbild der großen Planeten verfolgt. Tsubota bemerkte, dass die jährliche Bildgebung durch Hubble wesentliche Einblicke in das Phänomen lieferte.
Von 2015 bis 2022 identifizierte Tsubota in drei Vierteln der Bilder dunkle Ovale am Südpol von Jupiter, während nur ein einziges Mal am Nordpol ein solches Oval festgestellt wurde. Die Konzentration des Magnetfelds von Jupiter an seinen Polen lenkt geladene Teilchen in diese Regionen, was zu Auren führt, die nur in ultraviolettem Licht nachweisbar sind.
Um die dunklen Ovale besser zu verstehen, arbeitete Tsubota mit Michael Wong und anderen Planetarwissenschaftlern zusammen. Sie schlugen vor, dass die Reibung zwischen den Magnetfeldlinien im Io-Plasma-Torus - einem Ring geladener Teilchen von Jupiters vulkanischem Mond Io - und den Linien in der Ionosphäre magnetische Wirbel erzeugen könnte, die tief in Jupiters Stratosphäre eindringen. Diese Wechselwirkung könnte Aerosole aufwirbeln und die dichte, ultraviolett absorbierende Dunstbildung erzeugen, die die dunklen Ovale charakterisiert.
Aktuelle Beobachtungen deuten darauf hin, dass der Dunst innerhalb dieser Ovale signifikant dichter ist als die typischen atmosphärischen Konzentrationen, was darauf hindeutet, dass die Dynamik der Wirbel eine entscheidende Rolle bei ihrer Entstehung spielt, anstatt chemische Reaktionen. Die dunklen Ovale scheinen etwa einen Monat zu brauchen, um sich zu bilden und innerhalb von Wochen zu verschwinden, was auf eine Regelmäßigkeit hinweist, die darauf hindeutet, dass Jupiter sich in einem 'magnetischen Tornado-Gürtel' befindet.