Computersimulation von Jupiter. Bildnachweis: UCLA. Klicken um zu vergrößern.
Ein neues Computermodell zeigt an, dass Jupiters massive Winde tief im Inneren des Riesenplaneten erzeugt werden, berichten ein UCLA-Wissenschaftler und internationale Kollegen heute in der Zeitschrift Nature.
Jupiters starke Winde unterscheiden sich sehr von denen auf der Erde. Sie umkreisen ständig den Planeten und haben sich in den 300 Jahren, in denen Wissenschaftler sie untersucht haben, kaum verändert. Massive Ost-West-Winde in Jupiters Äquatorregion erreichen ungefähr 340 Meilen pro Stunde? doppelt so schnell wie Winde, die von starken Hurrikanen auf der Erde erzeugt werden. In höheren Breiten wechselt das Windmuster zu alternierenden Jets, die um den Planeten rasen.
Niemand konnte erklären, warum die Winde so konstant sind oder was sie erzeugt? aber das kann sich ändern.
"Unser Modell legt nahe, dass Konvektion, die durch tiefe interne Wärmequellen angetrieben wird, Jupiters Oberflächenwinde antreibt", sagte Jonathan Aurnou, UCLA-Assistenzprofessor für Planetenphysik. „Das Modell bietet eine mögliche Antwort darauf, warum die Winde seit Jahrhunderten so stabil sind. Jupiters Oberfläche ist der Schwanz; Der Hund ist das heiße Innere des Planeten.
„Auf der Erde“, sagte Aurnou, „kommt es zu jeder Jahreszeit zu starken Veränderungen der Windmuster. Auf Jupiter gibt es fast keine Variation. Es gibt wechselnde Wolkenstrukturen, aber die großräumigen Winde bleiben im Wesentlichen konstant. “
Die Forscher identifizierten Schlüsselbestandteile, die Jupiters „Superwinde“ erklären, und berücksichtigten diese in ihrem Modell. Aurnous Kollegen sind Moritz Heimpel, Assistenzprofessor für Physik an der Universität von Alberta in Edmonton, und Johannes Wicht am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Deutschland.
Aurnou, Heimpel und Wicht haben das erste dreidimensionale Computermodell erstellt, das sowohl einen großen äquatorialen Strahl nach Osten als auch kleinere alternierende Jets in höheren Breiten erzeugt. In einer schnell rotierenden Flüssigkeitsschale modellierten sie die thermisch angetriebene Konvektion, die die Bewegung in einem Kochtopf antreibt.
"Drei wichtige Bestandteile sind die richtige Geometrie, turbulente Konvektion und schnelle Rotation. Unser Modell enthält alle drei Elemente", sagte Aurnou, Fakultätsmitglied im Department of Earth and Space Sciences der UCLA. „Wenn Sie all diese einbeziehen, erhalten wir das richtige Rezept. In Zukunft werden wir unser Modell verfeinern, indem wir noch mehr Zutaten hinzufügen. "
Der Radius des Jupiter beträgt mehr als das 11-fache des Radius der Erde. Eine enorme Wärmemenge kommt aus dem Innenraum.
"Die Wärme aus Jupiters Innerem ist vergleichbar mit der Wärme, die der Planet von der Sonne erhält", sagte Aurnou.
Das Modell legt nahe, dass dreidimensionale Konvektion in Jupiters tiefer Atmosphäre wahrscheinlich die zonalen Strömungen antreibt, sagte Aurnou.
Jupiters Inneres besteht hauptsächlich aus komprimiertem Wasserstoff und Helium sowie einem riesigen Plasma.
Aurnou wird weiterhin Jupiters starke Winde sowie die auf Saturn, Uranus und Neptun untersuchen.
Originalquelle: UCLA-Pressemitteilung
