Benutzer:Wither360/Jupiters Atmosphäre

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Jupiters turbulente Wolkendecke[1]

Die Atmosphäre von Jupiter ist die größte planetare Atmosphäre im Sonnensystem. Sie besteht hauptsächlich aus molekularem Wasserstoff und Helium ungefähr in solaren Proportionen; andere chemische Bestandteile sind nur in kleinen Mengen vorhanden und beinhalten Methan, Ammoniak, Schwefelwasserstoff und Wasser. Obwohl angenommen wird, dass Wasser tief in der Atmosphäre enthalten ist, ist die direkt gemessene Konzentration sehr gering. Die Reichhaltigkeit an Stickstoff, Schwefel und Edelgasen in Jupiters Atmosphäre übersteigt die Werte der Sonne mit einem Faktor von circa 3.[2]

Die Atmosphäre von Jupiter hat keine klare untere Grenze und geht allmählich in das flüssige Innerne des Planetens über.[3] Von der höchsten bis zur tiefsten, sind die atmosphärischen Schichten die Troposphäre, Stratosphäre, Thermosphäre und die Exosphäre. Jede Schicht hat charakteristische Temperaturgradienten.[4] Die tiefste Schicht, die Troposphäre, hat ein kompliziertes System aus Wolken und Nebeln und besteht aus Schichten von Ammoniak, Ammoniumhydrogensulfid und Wasser.[5] Die höheren Ammoniakwolken sichtbar auf Jupiters Atmosphäre sind in einem Dutzend zonaler Bänder parallel zum Äquator angeordnet und sind durch starke zonale atmosphärische Strömungen, auch Jets genannt, gebunden. Die Bänder wechseln ihre Farbe: die dunklen Bänder werden Gürtel genannt, während die Weißen Zonen genannt werden. Zonen, die kälter als Gürtel sind, entsprechen Aufschwüngen, während Gürtel absteigendes Gas markieren.[6] Bei den helleren Farben der Zonen wird angenommen, dass sie durch Ammoniakeis entstehen; was den Gürteln ihre dunkleren Farben gibt ist unklar.[6] Der Ursprung der gebänderten Struktur und Jets wird noch nicht richtig verstanden, obwohl ein "flaches Modell" und ein "tiefes Modell" existiert.[7]

Jupiters Atmosphäre zeigt eine Vielzahl an aktiven Phänomenen, einschließlich Bandinstabilitäten, Wirbeln (Zyklone und Antizyklone), Stürmen und Blitzen.[7] Die Wirbel zeigen sich als große rote, weiße oder braune Flecken (Ovale). Die zwei größten sind der große rote Fleck (GRF)[7] und der kleine rote Fleck[7]. Diese zwei und die meisten der anderen großen Flecken sind Antizyklone. Kleinere Antizyklone tendieren dazu, weiß zu sein. Es wird angenommen, dass Wirbel relativ flache Strukturen sind, die nicht tiefer als einige hundert Kilometer reichen. Gelegen in der südlichen Halbkugel, ist der große rote Fleck der größte Sturm im Sonnensystem. Er könnte zwei oder drei Erden verschlingen und existiert schon seit mindestens dreihundert Jahren. Der kleine rote Fleck, südlich des GRF, hat eine Größe von einem Drittel des großen roten Fleck, welcher sich um 2000 aus drei weißen Ovalen formte[7].

Jupiter hat starke Stürme, often begleitet mit Blitzeinschlägen. Die Stürme sind ein Resultat von Feuchtkonvektion in der Atmosphäre verbunden mit der Verdunstung und Kondensierung von Wasser. Sie sind Anzeichen von starker Aufwärtsbewegung der Luft, welche zur Formation von dichten und hellen Wolken führt. Sie bilden sich hauptsächlich in den Gürtelregionen. Die Blitze auf Jupiter sind hundertmal stärker als jene die man auf der Erde sieht, und werden mit Wasserwolken in Verbindung gebracht.[8].

Vertikale Struktur

[[File:Structure of Jovian atmosphere.png|thumb|400px|Vertikale Struktur der Atmosphäre Jupiters.

  1. Hubble takes close-up portrait of Jupiter. In: www.spacetelescope.org . Abgerufen im 10 April 2017.
  2. Sushil K. Atreya, P. R. Mahaffy, H. B. Niemann, M. H. Wong, T. C. Owen: Composition and origin of the atmosphere of Jupiter—an update, and implications for the extrasolar giant planets. ISSN 0032-0633, doi:10.1016/S0032-0633(02)00144-7, bibcode:2003P&SS...51..105A.
  3. T. Guillot: A comparison of the interiors of Jupiter and Saturn. doi:10.1016/S0032-0633(99)00043-4, arxiv:astro-ph/9907402, bibcode:1999P&SS...47.1183G.
  4. A. Seiff, D. B. Kirk, T. C. D. Knight: Thermal structure of Jupiter's atmosphere near the edge of a 5-μm hot spot in the north equatorial belt. doi:10.1029/98JE01766, bibcode:1998JGR...10322857S.
  5. Sushil K. Atreya, Ah-San Wong: Coupled Clouds and Chemistry of the Giant Planets — A Case for Multiprobes. ISSN 0032-0633, bibcode:2005SSRv..116..121A.
  6. a b A. P. Ingersoll: Dynamics of Jupiter's cloud bands. doi:10.1175/1520-0469(1969)026<0981:DOJCB>2.0.CO;2, bibcode:1969JAtS...26..981I.
  7. a b c d e A. R. Vasavada, A. Showman: Jovian atmospheric dynamics: An update after Galileo and Cassini. Band 68, Nr. 8, 2005, S. 1935–1996, doi:10.1088/0034-4885/68/8/R06, bibcode:2005RPPh...68.1935V.
  8. B.A. Smith, L.A. Soderblom, T.V. Johnson: The Jupiter system through the eyes of Voyager 1. Band 204, Nr. 4396, 1979, S. 951–957, 960–972, doi:10.1126/science.204.4396.951, bibcode:1979Sci...204..951S.