De stormen op Jupiter zijn legendarisch, duren eeuwen en doen alles wat je op aarde ziet in de schaduw staan. Recent onderzoek bevestigt dat de bliksem in deze stormen eveneens extreem is en potentieel een intensiteit kan bereiken die een miljoen keer groter is dan die van aardse bliksem. Deze ontdekking gaat niet alleen over grotere bouten; het werpt licht op de fundamentele verschillen tussen planetaire atmosferen en hoe energie zich op grote schaal gedraagt.
De puzzel van de bliksem van Jupiter
Decennia lang wisten wetenschappers dat Jupiter gastheer was van bliksem. Vroege waarnemingen waren gebaseerd op het detecteren van de helderste flitsen aan de donkere kant van de planeet, wat erop duidde dat de energieniveaus vergelijkbaar waren met die van de zeldzame ‘superflitsen’ van de aarde. Gegevens van NASA’s Juno-missie, die in 2016 begon, vertoonden echter een tegenstrijdigheid: Juno ontdekte frequente, zwakkere flitsen die leken op typische aardse bliksem. Het probleem was dat de bewolking de ware kracht van de bouten verdoezelde, waardoor nauwkeurige metingen moeilijk werden.
De doorbraak kwam van het analyseren van radio-emissies die werden gedetecteerd door Juno’s kerninstrument. In tegenstelling tot visuele waarnemingen dringen radiogolven door wolken heen, waardoor een duidelijker beeld ontstaat van de bliksemintensiteit. Deze aanpak bracht een veel krachtiger fenomeen aan het licht dan eerder werd gedacht.
Stealth-superstormen en radiogolfanalyse
Onderzoekers stonden voor een uitdaging: op Jupiter woeden vaak meerdere stormen tegelijk, waardoor het moeilijk is om specifieke bliksem aan de bron ervan te koppelen. Het team heeft dit overwonnen door zich te concentreren op perioden met verminderde stormactiviteit in de noordelijke equatoriale gordel van Jupiter (ook wel “stealth superstormen” genoemd). Door gegevens van Juno, NASA’s Hubble-ruimtetelescoop en amateurastronomen te combineren, hebben ze de oorsprong van bliksem in deze geïsoleerde stormen kunnen achterhalen.
Analyse van 613 bliksemflitsen detecteerde gemiddeld drie flitsen per seconde, variërend van energie op aardeniveau tot bliksemschichten 100 keer sterker. Het team erkent dat vanwege de verschillende meetgolflengten tussen de aarde en Jupiter het werkelijke vermogen zelfs nog groter zou kunnen zijn – tot een miljoen keer intenser.
Waarom de bliksem van Jupiter zo extreem is
Het belangrijkste verschil ligt in de samenstelling van de atmosfeer. De lucht op aarde bestaat voor het grootste deel uit stikstof, waardoor vochtige lucht drijft. De atmosfeer van Jupiter wordt gedomineerd door waterstof, wat betekent dat vochtige lucht zwaarder is en moeilijker op te tillen. Dit vereist aanzienlijk meer energie om stormen te veroorzaken, wat resulteert in hogere windsnelheden en intensere bliksem wanneer ze uitbarsten.
Net als op aarde drijft convectie de stormen van Jupiter aan – het proces van warmteoverdracht van onderaf. De hogere energiebarrière betekent echter dat wanneer een storm opsteekt, er een enorme kracht vrijkomt.
“Zou het belangrijkste verschil de waterstof- versus stikstofatmosfeer kunnen zijn, of zou het kunnen dat de stormen op Jupiter groter zijn en er dus grotere afstanden bij betrokken zijn?” – Michael Wong, planetair wetenschapper aan UC Berkeley.
De stormen op Jupiter reiken ruim 100 kilometer hoog, vergeleken met de 10 kilometer op aarde. Deze grotere hoogte kan bijdragen aan de extreme energieontlading. De exacte oorzaak blijft onzeker, maar de bevindingen benadrukken hoe fundamenteel verschillende energiedynamieken op gasreuzen werken in vergelijking met rotsachtige planeten.
Het onderzoek versterkt dat de bliksem op Jupiter waarschijnlijk wordt gegenereerd door soortgelijke mechanismen als op aarde: condenserende waterdamp waardoor elektrisch geladen deeltjes ontstaan. De enorme schaal en de atmosferische omstandigheden versterken het effect echter, wat resulteert in bliksemschichten met een onvoorstelbare kracht.
