Die anhaltenden Turbulenzen innerhalb Jupiters verschwundenem – und langsam wieder erscheinendem – Südlichen Äquatorialgürtel können dank der Adaptiven Optik des Keck II Teleskops jetzt in nie zuvor erreichtem Detailreichtum beobachtet werden. Auch Jupiters Eismond Europa trug dazu bei. Diese neue Aufnahme zeigt den Gasriesen, wie er im Infrarotlicht mit der Wellenlänge von etwa fünf Mikrometern aussieht (dargestellt in hellrot und gelb). Darunter wurde ein zusammengesetztes Bild von drei kürzeren Wellenlängen des nahen Infrarotbands gelegt (1,21 Mikrometer, 1,58 Mikrometer und 1,65 Mikrometer).
“In den thermalen Infrarotbildern sind Lücken in der Wolkendecke erkennbar”, sagte Mike Wong, Astronom an der Universität von Kalifornien in Berkeley. Die Infrarotdaten zeigen hauptsächlich Hitze aus dem Inneren Jupiters, die in den Weltraum abgestrahlt wird. Die drei anderen Infrarotbänder zeigen dagegen das vom Jupiter reflektierte Sonnenlicht. Wenn man die Daten zusammenfügt und mit Bildern des sichtbaren Lichtspektrums vergleicht, erkennen die Wissenschaftler eine dünne Schicht von hochliegenden, hellen Eiswolken, welche den braun-roten Südlichen Äquatorialgürtel (SEB, South Equatorial Belt) fast ein Jahr lang verdeckt haben, wodurch er wie eine ausgedehnte weiße Zone aussah.
“Bei der Wellenlänge von fünf Mikrometern sehen wir kleine, wolkenfreie Regionen im Südlichen Äquatorialgürtel”, sagte Wong, “aber sie sind deutlich weniger ausgeprägt als die dunklen Regionen im nahen Infrarotspektrum, die sie umgeben. Die Daten zeigen, dass die Veränderung von einem zonenartigen zu einem gürtelartigen Erscheinungsbild ein komplexer Prozess ist, welcher mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in jeder Schicht der Jupiteratmosphäre abläuft.”
Die Infrarot-Aufnahme aus vier Wellenlängen wurde erstellt, indem man die leistungsfähige Adaptive Optik des Keck II Teleskops benutzte, die äußerst effektiv die meisten Störungen durch die Erdatmosphäre herausfiltert. Normalerweise verwenden Astronomen einen starken Laser, um einen künstlichen Führungsstern zu erzeugen. Damit kann der Einfluss der sich ständig verändernden Erdatmosphäre überwacht werden. Die auftretenden Störungen werden dann mit einer Abtastrate von bis zu 2.000 Mal pro Sekunde eliminiert.
Allerdings ist Jupiter so hell, dass er den künstlichen Führungsstern überstrahlt. Die Astronomen braucht etwas, das heller als der Führungsstern war und sich zudem in Jupiters direkter Umgebung lag. “Am 30. November 2010 befand sich der Eismond Europa an genau der richtigen Position, um diese Aufgabe zu erfüllen”, erklärte Franck Marchis von der Universität von Kalifornien in Berkeley und vom SETI Institut.
Marchis zufolge ist das Timing der Beobachtungen, damit Europa die Adaptive Optik justieren kann, keine Kleinigkeit. Es unterstreicht die technischen Herausforderungen, denen man sich stellen muss, um durch die Wolken Jupiters zu dringen. Obwohl viele andere Forscher Jupiters Wolken mit anderen Teleskopen beobachten, vermag keines davon – nicht einmal das Hubble Weltraumteleskop – mit solch einer hohen Auflösung in das Fünf-Mikrometer-Band zu blicken. Marchis, Wong und die Astronomin Imke de Pater von der UC Berkeley sind an einem großen Überwachungsprogramm beteiligt, mit dem diese seltenen und mysteriösen Vorgänge in Jupiters Atmosphäre verfolgt werden. Bei den Beobachtungen mit dem Keck II Teleskop wurden sie von Randy Campbell, einem Astronomen am W. M. Keck Observatorium unterstützt.
Das W. M. Keck Observatorium betreibt zwei 10-Meter-Teleskope im optischen und infraroten Bereich auf dem Gipfel des Mauna Kea (Hawaii). Das Observatorium ist eine private Organisation und unterhält wissenschaftliche Partnerschaften zum California Institute of Technology (Caltech), der Universität von Kalifornien und zur NASA.
Quelle: http://keckobservatory.org/news/europa_helps_astronomers_penetrate_jupiters_lost_belt/
(THK)
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