Jupiter is opvallend warm voor een planeet die vijf keer verder van de zon vandaan staat dan de aarde. Een internationale onderzoeksgroep heeft de oorsprong van deze raadselachtige warmte nu vastgesteld. Jupiters krachtige poollicht blijkt verantwoordelijk.
Op basis van de hoeveelheid zonlicht die de gasreus Jupiter ontvangt, zou je in de bovenste atmosfeer een kille temperatuur van -73 °C verwachten. Maar uit metingen blijkt dat het er een zinderende 426 °C is. Wat deze hoge temperatuur veroorzaakt, was lang onduidelijk. Astronomen noemden dit raadsel Jupiters ‘energiecrisis’.
Jupiters poollicht
Er moet dus een hittebron aanwezig zijn die de atmosfeer van Jupiter flink opwarmt. Om deze bron op te sporen, heeft een internationale onderzoeksgroep een hittekaart gemaakt van de atmosfeer van Jupiter. Daarmee konden ze, voor het eerst, aantonen dat Jupiters sterke poollicht de drijvende kracht is achter de planeetwijde warmte.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Net als op aarde ontstaat poollicht bij Jupiter door geladen kosmische deeltjes die versneld worden door het magneetveld van de planeet. Die zenden licht en warmte uit als ze op moleculen in de atmosfeer botsen. Op aarde zorgt dit voor een prachtige lichtshow. Bij Jupiter zijn de gevolgen groter. Jupiters poollicht is het krachtigste poollicht in het zonnestelsel.
Dat komt doordat Jupiter een sterker magnetisch veld heeft en sneller ronddraait dan de andere planeten in het zonnestelsel. Dit zorgt ervoor dat het magneetveld ver reikt en veel geladen deeltjes uit de omgeving meetrekt en tot hoge snelheden versnelt.
Hittekaart
Het vermoeden dat Jupiters poollicht een rol speelt in de energiecrisis, heerst al langer. Maar dit kon eerder niet bewezen worden, omdat de hittekaarten niet gedetailleerd genoeg waren om te achterhalen hoe de warmte zich over de planeet verspreidt.
Dankzij waarnemingen van het Keck-observatorium is de nieuwe hittekaart van Jupiter gedetailleerder dan ooit. ‘Hierdoor konden we zien dat de heetste gebieden van de planeet zich in de magnetische poolgebieden bevinden, die verband houden met het poollicht’, mailt James O’Donoghue, planeetonderzoeker bij Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). ‘En dat de koelere gebieden zich in de buurt van de evenaar bevonden. Bovendien zagen we dat de temperatuur tussen de twee gebieden geleidelijk afneemt.’
Die geleidelijke afname van de temperatuur wijst erop dat de warmte van de polen naar de evenaar stroomt, legt O’Donoghue uit. ‘Onze waarnemingen impliceren dat windstromingen de warmte langzaam over de hele planeet verspreiden, van de polen tot de evenaar.’ Deze wind blijkt krachtig genoeg om in te gaan tegen andere, complexe atmosferische stromingen die juist van de evenaar naar de polen bewegen.
In een van de observaties zagen de onderzoekers ook een hete structuur die het poollichtgebied verliet en naar de evenaar bewoog. ‘We denken dat dit een extra verschijnsel is, dat voorkomt als het magneetveld opgeschud wordt’, zegt O’Donoghue. Dit zou voor extra verhitting kunnen zorgen. ‘We hopen in de toekomst meer van deze verschijnselen waar te nemen om te begrijpen hoe en hoe snel ze bewegen.’