James Webb entdeckt eine wunderschöne leuchtende Lichtshow auf Jupiter

Hier auf der Erde erleben wir aufgrund der Sonnenaktivität manchmal wunderschöne leuchtende Polarlichter – am besten bekannt als Nordlichter. Aber die Erde ist nicht der einzige Planet, der dieses Phänomen erlebt, denn auch auf Planeten wie Mars und Neptun sind Polarlichter zu sehen. Jetzt hat das James-Webb-Weltraumteleskop ein beeindruckendes Beispiel dieses Phänomens in Aktion auf dem Jupiter eingefangen, wo die Lichtshow der Polarlichter hunderte Male heller ist als auf der Erde.

Polarlichter treten auf, wenn energiereiche Teilchen der Sonne mit der Atmosphäre eines Planeten interagieren. Typischerweise werden sie in der Nähe der magnetischen Pole des Planeten gesehen. Die Beobachtung des Effekts auf Jupiter ist nicht nur optisch beeindruckend, sondern bietet Astronomen auch die Möglichkeit, mehr über die riesige und komplexe Magnetosphäre des Jupiter zu erfahren.

Die Polarlichter wurden entdeckt, als Webb am 25. Dezember 2023 – dem Weihnachtstag – Beobachtungen machte, obwohl die Analyse gerade erst veröffentlicht wurde.

„Was für ein Weihnachtsgeschenk das war – es hat mich einfach umgehauen!“ sagte der leitende Forscher Jonathan Nichols von der University of Leicester, Großbritannien. „Wir wollten sehen, wie schnell sich die Polarlichter verändern, und gingen davon aus, dass sie schwerfällig ein- und ausblenden würden, vielleicht über eine Viertelstunde oder so. Stattdessen beobachteten wir, wie die gesamte Polarlichtregion vor Licht zischte und knallte, das sich manchmal von Sekunde zu Sekunde veränderte.“

Jupiters Polarlichter unterscheiden sich ein wenig von denen auf der Erde, da sie nicht nur durch Sonnenstürme entstehen, sondern auch durch das starke Magnetfeld des Planeten verstärkt werden, das geladene Teilchen sowohl von der Sonne als auch von seinem mit Vulkanen bedeckten Mond Io anzieht. Wenn diese Vulkane Materie in den Weltraum schleudern, werden sie mit ausreichender Kraft geschleudert, um der Schwerkraft des Mondes zu entkommen und schließlich in die Umlaufbahn des Jupiters gezogen zu werden. Wenn diese Teilchen aufgrund der enormen Schwerkraft des Planeten angezogen und beschleunigt werden, treffen sie mit hoher Geschwindigkeit auf die Atmosphäre des Jupiter und erzeugen den Glüheffekt in den atmosphärischen Gasen.

Es gibt jedoch noch viele Fragen zu den Polarlichtern auf Jupiter. Die Forscher sind verblüfft über die Unterschiede in den Beobachtungen zwischen den Weltraumteleskopen Webb und Hubble, die bei unterschiedlichen Wellenlängen beobachten, aber offenbar unterschiedliche Helligkeitsbereiche aufweisen.

„Was diese Beobachtungen noch spezieller macht, ist, dass wir mit dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA gleichzeitig auch Bilder im ultravioletten Bereich gemacht haben“, sagte Nichols. „Seltsamerweise hatte das hellste von Webb beobachtete Licht kein wirkliches Gegenstück in Hubbles Bildern. Das hat uns in den Wahnsinn getrieben. Um die von Webb und Hubble beobachtete Helligkeitskombination zu erzeugen, müssen wir eine Kombination aus großen Mengen sehr niederenergetischer Teilchen in der Atmosphäre haben, was früher für unmöglich gehalten wurde. Wir verstehen immer noch nicht, wie das passiert.“