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Der Große Rote Fleck des Jupiter ist der älteste Wirbel im Sonnensystem

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Jupiters berühmter Großer Roter Fleck ist ein gewaltiger Sturm, der seit Jahren in der Atmosphäre des größten Planeten im Sonnensystem herumwirbelt.

Aber Astronomen haben darüber diskutiert, wie alt der Wirbel ist und wann und wie er sich gebildet hat. Einige Experten glauben, dass der Sturm Jahrhunderte alt ist und erstmals im 17. Jahrhundert vom italienischen Astronomen Giovanni Domenico Cassini beobachtet wurde, während andere glauben, dass der Sturm jüngeren Datums war.

Nun deuten neue Forschungsergebnisse darauf hin, dass sich der Große Rote Fleck vor etwa 190 Jahren gebildet hat, was bedeutet, dass Cassini 1665 etwas anderes auf Jupiter beobachtete. Obwohl der Sturm jünger ist als bisher angenommen, bleibt er der größte und längste Wirbel, der auf unserem Planeten bekannt ist. Das Sonnensystem, so Forscher.

Eine detaillierte Studie der Ergebnisse erschien am 16. Juni in der Zeitschrift Geophysikalische Forschungsbriefe.

Das auffällige Erscheinungsbild des Jupiter ist durch Streifen und Flecken gekennzeichnet, die aus den Planeten umgebenden Wolkenbändern und Zyklonstürmen bestehen. Seine Farben ergeben sich aus der Zusammensetzung der verschiedenen Schichten der Atmosphäre, die jeweils aus Ammoniak-, Wassereis-, Schwefel- und Phosphorgasen bestehen NASA. Schnelle Jetstreams formen die Wolken und dehnen sie zu langen Bändern aus.

Zyklonstürme auf Jupiter können jahrelang andauern, da der Gasplanet keine feste Oberfläche hat, die Stürme verlangsamen könnte.

Der Große Rote Fleck ist ein riesiger Wirbel in der Jupiteratmosphäre mit einem Durchmesser von etwa 10.159 Meilen (16.350 Kilometern), was dem Durchmesser der Erde ähnelt. Laut NASA. Der Sturm erreicht eine Höhe von mehr als 200 Meilen (322 Kilometer).

An den Grenzen des Sturms wehen heftige Windböen mit einer Geschwindigkeit von 280 mph (450 km/h). Seine charakteristische rote Farbe entsteht durch chemische Reaktionen in der Atmosphäre.

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Die Besonderheit ist selbst durch kleine Teleskope sichtbar.

Es ähnelte einer dunklen ovalen Form auf demselben Breitengrad, den Cassini Mitte des 17. Jahrhunderts zum ersten Mal beim Blick durch sein Teleskop beobachtete. Er bezeichnete das von ihm entdeckte Merkmal als „permanenten Punkt“, und Cassini und andere Astronomen beobachteten es bis 1713, als sie den Sturm aus den Augen verloren.

Dann, im Jahr 1831, entdeckten Astronomen auf demselben Breitengrad auf Jupiter einen großen, elliptischen Sturm, der anhielt und noch heute beobachtet wird. Aber Astronomen haben sich schon lange gefragt, ob es sich bei den Stürmen um dasselbe Phänomen oder um zwei verschiedene Wirbel handeln könnte, die mehr als ein Jahrhundert voneinander entfernt am selben Ort auftraten.

Ein Forscherteam, das das Rätsel lösen wollte, sammelte eine Fülle von Daten und analysierte historische Zeichnungen und Fotografien, die die Struktur, Lage und Größe des Ortes im Laufe der Zeit darstellen. Mithilfe der Daten wurden numerische Modelle erstellt, die das wahrscheinliche Alter des Sturms rekonstruieren.

Bilder von Anne Ronan/Print Collector/Getty Images

Der Astronom Giovanni Domenico Cassini bemerkte erstmals im Jahr 1665 etwas, das er den „permanenten Fleck“ auf dem Jupiter nannte. Neue Forschungen deuten darauf hin, dass sich der Große Rote Fleck vor etwa 190 Jahren gebildet hat, was bedeutet, dass Cassini im 17. Jahrhundert etwas anderes auf dem Planeten bemerkte.

„Aus Messungen der Größen und Bewegungen kommen wir zu dem Schluss, dass der aktuelle Große Rote Fleck wahrscheinlich nicht der von Cassini beobachtete ‚permanente Fleck‘ ist“, sagte der leitende Studienautor Agustín Sánchez La Vega, Professor für angewandte Physik an der Universität. Aus dem Baskenland in Bilbao, Spanien, in einer Erklärung. „Es ist möglich, dass der ‚permanente Fleck‘ irgendwann zwischen der Mitte des 18. und dem 19. Jahrhundert verschwand. In diesem Fall können wir jetzt sagen, dass die Langlebigkeit des roten Flecks 190 Jahre übersteigt.“

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Der permanente Ort bestand etwa 81 Jahre lang, und laut den Autoren der Studie erwähnte keine der vom Team analysierten Zeichnungen eine bestimmte Farbe des Sturms.

„Es war sehr anregend und inspirierend, auf die Beobachtungen und Zeichnungen des großen Astronomen Cassini zum Jupiter und seinem ständigen Standort sowie auf seine Artikel in der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts zu verweisen, in denen er das Phänomen beschrieb“, sagte Sánchez La Vega. „Andere vor uns haben diese Beobachtungen untersucht, und jetzt haben wir die Ergebnisse gemessen.“

Bei der Durchsicht historischer Daten fanden die Forscher auch heraus, wie der Sturm entstanden ist, indem sie Simulationen auf Supercomputern durchführten und dabei Modelle zum Verhalten der Wirbel in der Jupiteratmosphäre verwendeten.

Das Team führte Simulationen durch, um herauszufinden, ob der Große Rote Fleck aus einem riesigen Supersturm, aus der Verschmelzung kleinerer Wirbel, die durch die intensiven, wechselnden Winde des Jupiter erzeugt wurden, oder aus instabilen Winden entstand, die eine atmosphärische Sturmzelle erzeugen könnten. Eine Sturmzelle ist eine Luftmasse, die durch aufsteigende und fallende Luftströmungen geformt wird und sich als eine Einheit bewegt.

Vincenzo Pinto/AFP/Getty Images

Im Jahr 2010 konnten Besucher der Vatikanischen Museen eine Reihe von Gemälden von Donato Creti aus dem Jahr 1711 besichtigen. Das dritte Gemälde von rechts zeigt Jupiter am Nachthimmel.

Während die ersten beiden Szenarien zu Hurrikanen führten, unterschieden sie sich in der Form und anderen Merkmalen des Großen Roten Flecks.

„Wir glauben auch, dass Astronomen, wenn eines dieser ungewöhnlichen Phänomene aufgetreten ist, es oder seine Folgen zu diesem Zeitpunkt in der Atmosphäre beobachtet haben müssen“, sagte Sanchez La Vega.

Forscher glauben jedoch, dass eine anhaltende atmosphärische Sturmzelle, die durch instabile, starke Winde verursacht wurde, den Großen Roten Fleck erzeugt hat.

Den Daten aus dem Jahr 1879 zufolge war der Sturm an seiner längsten Stelle etwa 24.200 Meilen (ungefähr 39.000 km) lang, wurde aber mit der Zeit immer kleiner und runder und ist nun etwa 8.700 Meilen (14.000 km) lang.

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Frühere Untersuchungen, die im März 2018 veröffentlicht wurden, zeigten, dass der Große Rote Fleck existiert Es wächst in die Länge, während es im Allgemeinen kleiner wird. Die Studie 2018 Nutzen Sie Archivdaten auch, um zu untersuchen, wie sich der Sturm im Laufe der Zeit verändert.

Daten von jüngsten Weltraummissionen, wie der NASA-Raumsonde Juno, haben Astronomen einen beispiellosen Einblick in das Aussehen des Sturms gegeben.

„Verschiedene Instrumente an Bord der Juno-Mission im Orbit um Jupiter haben gezeigt, dass (der Große Rote Fleck) im Vergleich zu seiner horizontalen Entfernung flach und dünn ist, mit einer vertikalen Länge von etwa 500 Kilometern (310,7 Meilen)“, sagte Sanchez La Vega. .

Von nun an werden Forscher versuchen, die Schrumpfungsrate des Sturms im Laufe der Zeit nachzubilden, um die Prozesse zu verstehen, die den Sturm stabil halten, und um festzustellen, ob er noch Jahre lang anhalten wird oder verschwindet, wenn er eine bestimmte Größe erreicht – was möglicherweise der Fall ist Ursache. Das Schicksal von Cassinis Dauerplatz.

„Ich mag Artikel, die sich mit Beobachtungen vor der Fotografie befassen“, sagte Michael Wong, Forscher an der University of California in Berkeley. Er war Co-Autor eines Artikels aus dem Jahr 2018, nachdem er den Artikel von Sanchez-Lavega gelesen hatte. „In unserem Artikel wurden Tracking-Daten aus dem Jahr 1880 verwendet, aber der neue Artikel von Sánchez La Vega geht noch weiter und verwendet Daten aus Handzeichnungen. Das ergänzende Material zu diesem Artikel ist ebenfalls faszinierend.

Wong war an der neuen Studie nicht beteiligt.

„Wir können viel über diese Planeten lernen, indem wir ihr Wetter und Klima kontinuierlich und langfristig beobachten.“

Magda Franke

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