Das James-Webb-Weltraumteleskop blickt nicht nur in die Tiefen des Weltraums, es zeigt auch nahe Planeten wie Jupiter in einem ganz neuen Licht. Ein neues Bild des Gasriesen zeigt prominente Phänomene wie die Polarlichter und den Großen Roten Fleck, aber auch die schwachen Ringe, die normalerweise kaum sichtbar sind, und die winzigen Monde Amalthea und Adrastea. Die Qualität dieser Daten und ihr breites Empfindlichkeitsspektrum übertreffen die Erwartungen der Planetenforscher.
Das James-Webb-Weltraumteleskop hat mit seinen ersten Bildern alle Erwartungen übertroffen. Dank seines 6,50-Meter-Spiegels und modernster Infrarot-Instrumente blickt es schärfer und tiefer ins All als jedes bisherige Teleskop. Dank ihrer Daten haben Astronomen bereits mehrere neue Rekorde für die ersten Galaxien aufgestellt. Gleichzeitig eröffnet die hohe Auflösung im Infrarotbereich auch die Möglichkeit, nahe Objekte wie Exoplaneten oder Planeten im Sonnensystem in neuen Aspekten zu untersuchen.
Jupiter mit Ringen und Monden
Ein Beispiel dafür liefern nun zwei Bilder des James-Webb-Teleskops, die den Planeten Jupiter im Infrarotlicht zeigen. Die Nahinfrarotkamera (NIRCam) des Teleskops verwendete drei verschiedene Filter, um das vom Gasriesen reflektierte Licht einzufangen. Dadurch kann Infrarotstrahlung aus unterschiedlichen Wellenlängenbereichen separat ausgewertet und dargestellt werden. Da Infrarotstrahlung nicht sichtbar ist, werden die Wellenlängenbereiche in sichtbare Farben „übersetzt“.
Das erste Exponat zeigt Jupiter, seine kleinen Monde Amalthea und Adrastea und seine Gazeringe. Letztere sind millionenfach schwächer als der Planet selbst und daher in normalen Teleskopbildern normalerweise nicht sichtbar. Aber die hohe Empfindlichkeit des Webb-Teleskops macht es möglich, Bilder mit der gleichen Schärfe zu machen. Sie können sogar einige ferne Galaxien auf dem Bild sehen. Die längerwelligen Anteile des Infrarotlichts sind rötlich, die kürzerwelligen Anteile in Blautönen.
„Um ehrlich zu sein, haben wir nicht erwartet, dass die Bilder so gut werden“, sagt die Astronomin Imke de Pater, die die Beobachtungen des Jupiters mit dem Webb-Teleskop leitete. „Es ist wirklich bemerkenswert, dass wir Details über Jupiter, aber auch seine Ringe, kleinen Monde und sogar Galaxien auf einmal sehen können.“
Nahaufnahme von Jupiter mit Polarlichtern und dem Großen Roten Fleck. © NASA/ESA/CSA, Jupiter ERS Team/Judy Schmidt
Aurora Borealis und der Große Rote Fleck
Die zweite Einstellung zeigt ein Porträt von Jupiter. Am Nord- und Südpol sind deutlich die ausgedehnten Polarlichter zu erkennen, deren Strahlung hier in rötlichen Tönen dargestellt ist. Unterhalb dieser hohen Polarlichter sind gelbe und grüne Cirruswolken zu sehen, die sich in großen Höhen über den Polarregionen verdichtet haben. Dagegen erscheinen die von den unteren Wolkenschichten reflektierten Strahlenanteile bläulicher.
Auch der Große Rote Fleck ist gut sichtbar. Auf dieser Infrarotaufnahme erscheint er hell, weil die dichten, hohen Wolken dieses gigantischen Wirbelsturms besonders viel Strahlung reflektieren. „Die Helligkeit zeigt auch die Höhenlage dieser Wolken an: Ähnlich wie die äquatorialen Regionen des Planeten hat auch der Große Rote Fleck in großen Höhen Wolkenschleier“, erklärt Heidi Hammel von der Universities Association for Research in Astronomy (AURA).
“Eine neue Perspektive”
Das Bild zeigt auch einige andere, viel kleinere Wirbelstürme als helle Flecken. „Obwohl wir viele dieser Jupiter-Merkmale schon oft gesehen haben, geben uns die Infrarot-Wellenlängen des James-Webb-Teleskops eine neue Perspektive“, sagt de Pater. „Die Kombination aus Nah- bis Mittelinfrarot-Bildgebung und Spektren wird es uns ermöglichen, das Zusammenspiel von Temperaturdynamik, Chemie und Struktur innerhalb und über dem Großen Roten Fleck und in den Polarlichtregionen genauer zu untersuchen.“
Das James-Webb-Weltraumteleskop sendet seine Daten nicht als fertige Bilder zur Erde zurück, sondern als Zahlensäulen von Helligkeitswerten. Anschließend müssen sie mit einer speziellen Software in Bilder umgewandelt und in das sichtbare Farbspektrum übertragen werden. Die kalifornische Wissenschaftlerin Judy Schmidt und der Astronom Ricardo Hueso haben diese Bilder von Jupiter erstellt.
Diese: NASA
24. August 2022
– Nadja Podbregar