Rond de zuidpool van Jupiter racet een onzichtbare straalstroom, zagen sterrenkundigen aan de meegesleurde resten van de opgeslokte komeet Shoemaker-Levy 9.

Die ene winterse week in februari, toen het stroomnet in Texas platging door de kou? Dat kwam door de toen wat slappe straalstroom, de snelle ring van wind die normaal de koude poollucht opgesloten houdt met windsnelheden van 100 tot soms wel 350 kilometer per uur (windkracht 11 en hoger). Dat is snel, maar nog niets vergeleken met wat je vindt op Jupiter.

Vlakbij de Zuidpool van de grootste planeet van ons zonnestelsel waait het volgens sterrenkundigen namelijk wel 1450 km/u. Dat is twee keer de windsnelheid van de beroemde Rode Vlek op Jupiter en drie keer zo snel als de sterkste tornado’s op aarde, schrijven Thibault Cavalié en zijn team van het Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux in vakblad Astronomy & Astrophysics. De straalstroom op Jupiter is volgens de onderzoekers het grootste weersysteem in het hele zonnestelsel.

Lees ook:

• Grote Rode Vlek op Jupiter is aan het krimpen
• Radiatie laat Jupitermaan gloeien in het donker
• Straalstroom in aardkern ontdekt

Dopplerend komeetstof

Hoe meet je de windsnelheid op een andere planeet? In de hogere lagen van Jupiter is dat niet zo’n probleem. Door simpelweg de wolken te volgen op camera was daar al eerder een flinke straalstroom ontdekt. Of die ook door de honderden kilometers lagere stratosfeer trok, was lang onduidelijk: daar zijn namelijk geen wolken.

Om toch zicht te krijgen op de lokale windsnelheid, maakten Cavalié en zijn collega’s daarom handig gebruik van de verpulverde komeet Shoemaker-Levy 9. Die komeet sloeg in juli 1994 in op Jupiter en verspreidde moleculen als waterstofcyanide (HCN): met het blote oog niet waar te nemen, maar prima te volgen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), 66 radiotelescopen in Noord-Chili die samen haarscherpe beelden van het heelal maken.

Grootste weersysteem van het zonnestelsel

In de Jupiter-atmosfeer kon Cavalié’s team dankzij ALMA meten hoe snel de HCN-moleculen langskomen. Dat lukte dankzij het dopplereffect, waardoor je ook de sirene van een ambulance van toon hoort veranderen als die langsrijdt. Door ditzelfde effect verandert ook de unieke golflengte van licht die HCN-moleculen uitzenden. Zo konden de astronomen de straalstroom in Jupiters atmosfeer klokken op ongeveer 1450 km/u, tégen de draairichting van de planeet in.

“Onze meting wijst erop dat deze straalstromen zich zouden kunnen gedragen als één reusachtige draaikolk, met viermaal de middellijn van de aarde en circa 900 kilometer hoog”, vertelt medeauteur Bilal Benmahi, ook van het Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux.

Eerdere onderzoeken hadden voorspeld dat de straalstroom in de hoge atmosfeer van Jupiter naar onderen toe steeds langzamer zou worden. Ver boven de hoogte van de stratosfeer zou het windpatroon zelfs compleet verdwijnen. “De nieuwe ALMA-gegevens vertellen iets heel anders,” zegt Cavalié, “een echte verrassing”. In vervolgonderzoek willen de wetenschappers bestuderen hoe de straalstroom samenhangt met het poollicht op Jupiter, bijvoorbeeld met ESA’s nieuwe ruimtesonde JUICE die waarschijnlijk in 2022 wordt gelanceerd.

Bronnen: Astronomy & Astrophysics, Shoemaker-Levy 9, ALMA observatorium

Beeld: ESO/L. Calçada & NASA/JPL-Caltech/SwRI /MSSS

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!