Ende der 1980er Jahre, Reisen 2 war die erste Raumsonde, die Bilder der riesigen Stürme in der Atmosphäre von Neptun aufnahm. Bis dahin war wenig über die tiefen Winde bekannt, die durch die Atmosphäre von Neptun kreisen. Aber Hubble hat im Laufe der Jahre seinen scharfen Blick auf Neptun gerichtet, um diese Stürme zu studieren, und in den letzten Jahren hat es beobachtet, wie ein riesiger Sturm aus dem Leben ging.
„Es sieht so aus, als würden wir den Untergang dieses dunklen Wirbels festhalten, und er unterscheidet sich von dem, was uns bekannte Studien erwarten ließen.“ – Michael H. Wong, University of California in Berkeley.
Wenn wir an Stürme auf den anderen Planeten unseres Sonnensystems denken, denken wir automatisch an Jupiter. Jupiters Großer roter Fleck ist ein fester Bestandteil unseres Sonnensystems und hat 200 Jahre oder länger bestanden. Aber die Stürme auf Neptun sind anders: Sie sind vergänglich.
Voyager 2 hat dieses Bild von Neptun im Jahr 1982 aufgenommen, als es über 7 Millionen km (4,4 Millionen Meilen) vom Planeten entfernt war. Der Große Dunkle Fleck in der Mitte des Bildes war der erste Sturm, der jemals auf Neptun gesehen wurde. Bild: Von der NASA (JPL-Bild) [Public domain], über Wikimedia Commons
Der Sturm auf Neptun bewegt sich in antizyklonaler Richtung, und wenn er auf der Erde wäre, würde er sich von Boston bis Portugal erstrecken. Neptun hat eine viel tiefere Atmosphäre als die Erde – tatsächlich ist es alles Atmosphäre – und dieser Sturm bringt Material aus dem tiefsten Inneren hervor. Dies gibt Wissenschaftlern die Möglichkeit, die Tiefen der Neptunatmosphäre zu untersuchen, ohne ein Raumschiff dorthin zu schicken.
Die erste Frage, die sich Wissenschaftlern stellt, lautet: „Woraus besteht der Sturm?“ Der beste Kandidat ist eine Chemikalie namens Schwefelwasserstoff (H2S). H2S ist eine giftige Chemikalie, die wie faule Eier stinkt. H2S-Partikel sind jedoch nicht wirklich dunkel, sondern reflektierend. Joshua Tollefson von der University of California in Berkeley erklärt: „Die Partikel selbst reflektieren immer noch stark; sie sind nur geringfügig dunkler als die Partikel in der umgebenden Atmosphäre.“
„Wir haben keine Beweise dafür, wie diese Wirbel entstehen oder wie schnell sie rotieren.“ – Agustín Sánchez-Lavega, Universität des Baskenlandes in Spanien.
Aber außer zu erraten, aus welcher Chemikalie der Fleck bestehen könnte, wissen Wissenschaftler nicht viel mehr. „Wir haben keine Beweise dafür, wie diese Wirbel entstehen oder wie schnell sie rotieren“, sagte Agustín Sánchez-Lavega von der Universität des Baskenlandes in Spanien. „Höchstwahrscheinlich entstehen sie durch eine Instabilität der gescherten Ost- und Westwinde.“
Es gab Vorhersagen darüber, wie sich Stürme auf Neptun verhalten sollten, basierend auf in der Vergangenheit geleisteter Arbeit. Es war zu erwarten, dass Stürme wie dieser in Richtung Äquator treiben und sich dann in einem Aktivitätsschub auflösen. Aber dieser dunkle Sturm geht seinen eigenen Weg und trotzt den Erwartungen.
„Wir dachten, dass der Wirbel, sobald er dem Äquator zu nahe kommt, sich auflösen und möglicherweise einen spektakulären Ausbruch von Wolkenaktivität auslösen würde.“ – Michael H. Wong, University of California in Berkeley.
„Es sieht so aus, als würden wir den Untergang dieses dunklen Wirbels festhalten, und er unterscheidet sich von dem, was uns bekannte Studien erwarten ließen“, sagte Michael H. Wong von der University of California in Berkeley und bezog sich dabei auf die Arbeit von Ray LeBeau ( jetzt an der St. Louis University) und dem Team von Tim Dowling an der University of Louisville. „Ihre dynamischen Simulationen sagten, dass Hochdruckgebiete unter Neptuns Windscherung wahrscheinlich in Richtung Äquator driften würden. Wir dachten, dass der Wirbel, sobald er dem Äquator zu nahe kommt, sich auflösen und möglicherweise einen spektakulären Ausbruch von Wolkenaktivität auslösen würde.“
Anstatt in einem bemerkenswerten Ausbruch von Aktivität auszugehen, verblasst dieser Sturm einfach. Und es driftet auch nicht wie erwartet in Richtung Äquator, sondern Richtung Südpol. Auch hier ist der unvermeidliche Vergleich mit dem Großen Roten Fleck (GRS) des Jupiter.
Die GRS wird von den prominenten Sturmbändern in der Atmosphäre des Jupiter an Ort und Stelle gehalten. Und diese Bänder bewegen sich in abwechselnde Richtungen und schränken die Bewegung des GRS ein. Neptun hat diese Bänder nicht, daher wird angenommen, dass Stürme auf Neptun eher zum Äquator als zum Südpol treiben würden.
Jupiters prominenter Sturm, der Große Rote Fleck, wird durch die abwechselnden Sturmbänder in der Atmosphäre des Jupiter an Ort und Stelle gehalten. Bild: Von NASA, ESA und A. Simon (Goddard Space Flight Center) [Public domain], über Wikimedia Commons
Dies ist nicht das erste Mal, dass Hubble Neptuns Stürme im Auge behält. Das Weltraumteleskop hat auch Stürme auf Neptun in den Jahren 1994 und 1996 untersucht. Das Video unten erzählt die Geschichte von Hubbles Sturmbeobachtungsmission.
Die Bilder von Neptuns Stürmen stammen vom Hubble Äußere Planeten Atmosphäre Vermächtnis (OPAL-)Programm. OPAL sammelt langfristige Basislinienbilder der äußeren Planeten, um uns zu helfen, die Entwicklung und Atmosphären der Gasriesen zu verstehen. Bilder von Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun werden mit verschiedenen Filtern aufgenommen, um eine Art Zeitraffer-Datenbank der atmosphärischen Aktivität auf den vier Gasplaneten zu bilden.