Het weer op Jupiter: ammoniakrijke 'hagel'

Foto: Deze duizenden kilometers grote cycloon in de Jupiteratmosfeer is in juli 2018 gefotografeerd door ruimtesonde Juno. In de witte wolken, die rijk zijn aan ammoniak, kan een soort hagel ontstaan. (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)

Nieuwe resultaten¹ verkregen met de ruimtesonde Juno wijzen erop dat bij de hevige onweersbuien in de atmosfeer van Jupiter een (papperige) ammoniak-rijke hagel kan ontstaan. Deze hagel zou een sleutelrol kunnen spelen in de atmosferische dynamiek van de planeet.

Net als op aarde wordt het weer op Jupiter voor een belangrijk deel bepaald door water. Vijftig kilometer onder het dichte wolkendek van de planeet, waar temperatuur dicht bij 0°C ligt, ontstaan onweersbuien die krachtig genoeg kunnen zijn om kristallen van waterijs naar hogere lagen te transporteren.

Frans-Amerikaans onderzoek wijst er nu op dat wanneer deze kristallen in aanraking komen met gasvormige ammoniak, deze laatste als anti-vries fungeert, waardoor het ijs vloeibaar wordt. Hoog in de atmosfeer kunnen deze gesmolten kristallen als groeikernen dienen voor een exotische vorm van hagel die weer omlaag valt en verdampt.

Onweersflitsen

Dit mechanisme voert ammoniak en water de diepte in, en zou de verklaring kunnen zijn voor de grote variaties in het ammoniakgehalte van de Jupiter-atmosfeer. Metingen van Juno hebben namelijk laten zien dat rond de evenaar van de planeet, waar de onweersactiviteit het hoogst is, veel ammoniak voorkomt, terwijl het elders schaars is.

De camera van Juno heeft voor het eerst ook kleine onweersflitsen hoog in de Jupiteratmosfeer geregistreerd. Bij eerdere ruimtemissies waren alleen bliksemontladingen op grotere diepte waargenomen. De lichtflitsjes ontstaan in lagen waar de temperatuur onder de –66 °C blijft, en normaal gesproken geen vloeibaar water kan voorkomen. Toch wordt de aanwezigheid van een vloeistof cruciaal geacht voor het ontstaan van bliksem. Ook de detectie van onweersbuien op grote hoogte is dus in overeenstemming met de voorspelde papperige hagel van ammoniak en hagel.

Noten

1. Nature en JGR Planets, 5 augustus