Wie sehen die Wolken auf den anderen Planeten des Sonnensystems aus?
Auf Planeten mit einer Atmosphäre im Sonnensystem finden wir ähnliche Wolken wie auf der Erde, die nicht nur aus Wasser, sondern auch aus vielen anderen Verbindungen bestehen.
Wenn wir Sie fragen, ob es auf anderen Planeten als der Erde Wolken gibt, wird Ihre Antwort sicherlich "Ja" lauten, denn die schönen Bilder der verschiedenen Planetenatmosphären , die uns seit geraumer Zeit von den Raumsonden, die wir durch das Sonnensystem schicken, sowie von den großen Teleskopen geliefert werden, sind allgemein bekannt. Zweifel kommen jedoch auf, wenn man die Definition der Wolke zu Rate zieht.
Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) - die höchste Autorität auf diesem Gebiet - definiert in ihrem Internationalen Wolkenatlas eine Wolke als "ein Hydrometeor, das aus winzigen Partikeln aus flüssigem Wasser oder Eis oder beidem besteht, die in der Atmosphäre schweben und im Allgemeinen den Boden nicht berühren. Sie können auch größere flüssige Wasser- oder Eispartikel sowie nichtwässrige flüssige oder feste Partikel enthalten, zum Beispiel aus Industriegasen, Rauch oder Staub."
The unusual beauty of Jupiter's clouds in great detail. pic.twitter.com/lITXCKUoIL
— Curiosity (@MAstronomers) June 21, 2024
Diese Definition gilt nur für Wolken, die sich in der Erdatmosphäre bilden, also für solche, die sich auf anderen Himmelskörpern (Planeten, Satelliten) oder auf der Erde unter bestimmten Bedingungen bilden; die Teilchen, die sie bilden, müssen nicht unbedingt aus flüssigem oder festem Wasser bestehen, sondern können ihren Ursprung in der Kondensation von anderen Gasen als Wasserdampf haben.
Die Wolken der Gasriesen
Die Planeten, die als "Gasriesen" bezeichnet werden, sind Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, und sie verdanken ihren Namen sowohl ihrer Größe - im Vergleich zu der der Erde - als auch der Tatsache, dass sie fast vollständig aus Gasen bestehen, so dass wir behaupten können, dass jeder von ihnen eine gigantische Atmosphäre bildet. Sie wird von Gasen wie Wasserstoff und Helium dominiert, die viel leichter sind als Stickstoff und Sauerstoff , aus denen fast die gesamte Erdatmosphäre besteht.
Der gigantische Wasserstoff- und Heliumozean des Jupiters wird ergänzt durch geringe Mengen an Phosphor- und Schwefelverbindungen sowie Methan, Ammoniak, Wasserdampf, Kohlenmonoxid oder Cyanwasserstoff, um nur einige zu nennen. Die Wolken, die aus der Kondensation all dieser Gase entstehen, haben unterschiedliche Farbtöne.
Die schnelle Rotation des Jupiters führt dazu, dass sie sich in Breitengraden verteilen und parallel zum Äquator Bänder bilden, die sich mit weißlichen und braunen Farbtönen abwechseln. Dazwischen befinden sich eine Reihe von Ovalen, bei denen es sich um große Sturmsysteme handelt, unter denen der Große Rote Fleck hervorsticht.
Die Saturnatmosphäre ähnelt der des Jupiters, auch wenn der Anteil an Helium (das zweithäufigste Gas nach Wasserstoff) geringer ist. Außerdem finden wir Spuren von Methan, Wasserdampf, Ammoniak, Propan und Phosphinen sowie andere gasförmige Verbindungen. Je nach Druckniveau finden wir Wolken aus Ammoniak, Wasser und anderen Zusammensetzungen, die insgesamt gelbliche Farbtöne annehmen.
Saturn's hexagon is a persistent approximately hexagonal cloud pattern around the north pole of the planet
— Science girl (@gunsnrosesgirl3) May 4, 2024
NASA
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Die Beobachtung der Geschwindigkeit der Verschiebung hat uns erlaubt, eine der Besonderheiten des Planeten der Ringe abzuleiten: Intensitäten der herrschenden Winde von bis zu 1800 km/h, die etwas geringer sind als die, die in der hohen Atmosphäre des Neptun festgestellt wurden.
Einer der Saturnmonde, Titan, besitzt eine dichte Atmosphäre. Auf seiner Oberfläche befindet sich ein Ozean aus flüssigem Methan, und es bilden sich Wolken von großer vertikaler Ausdehnung, die starke Methanausbrüche verursachen. Es bilden sich auch hohe Wolken, die aus Kohlenwasserstoffkristallen bestehen.
Auf Neptun finden wir hohe Wolken aus Wasserstoff, Helium und Methan sowie dauerhafte Sturmsysteme (gebildet durch konvektive Wolken), ähnlich denen des Jupiters.
Um diesen kurzen Rundgang durch die Wolken der Gasriesen zu vervollständigen, haben wir die Wolken, die sich in Uranus und Neptun bilden. Im ersteren beträgt das Verhältnis von Wasserstoff zu Helium 83/15, zu dem noch 2 % Methan und Spurengase hinzukommen. Es ist die kälteste Atmosphäre im gesamten Sonnensystem, und je nach Höhenlage finden wir Wolken aus Methan oder Eiskristallen.
Die dichte Wolkenschicht der Venus
Die Oberfläche der Venus bleibt der Beobachtung durch Satelliten und Teleskope aufgrund der dichten Atmosphäre, die den Planeten umgibt, verborgen. Sie besteht hauptsächlich aus CO₂ und enthält dicke Wolken aus Schwefelsäure und Schwefel. Der atmosphärische Druck an der Oberfläche ist etwa neunzigmal höher als der irdische. Die totale und permanente Bedeckung durch diese "Großdickicht"-Wolken führt zu einem starken Treibhauseffekt mit Temperaturen von fast 500 ºC auf der Höllenoberfläche.
The clouds are distributed in several layers, presenting different nature and characteristics depending on the atmospheric level. At about 50 km of altitude there is one about 5 km thick, made up of crystals of sulphur compounds, chlorine and sulphuric acid. Above, up to an altitude of about 80 km there is another pair of well-defined layers. In the lower of the two, water and several very corrosive acid compounds are mixed, such as hydrochloric, while in the upper one we find a mist of sulphur dioxide.
Marswolken analog zu irdischen Wolken
Der Mars ist wegen der Ferrosilikate, die seine staubige Oberfläche bedecken, als roter Planet bekannt. Die Eisenoxidpartikel von intensiv rötlicher Farbe werden von gigantischen Staubstürmen mitgerissen und aufgewirbelt, die diese Eisenaerosole weitgehend in der Atmosphäre verteilen und diese trüben. Das Ergebnis ist ein Himmel, der dem Dunst auf der Erde ähnelt, insbesondere wenn er intensiv ist und die Sicht stark einschränkt.
More clouds from the surface of Mars. On Sol 2417 the Curiosity rover photographed these clouds looming over the evening twilight. The NAVCAM images were carefully mosaiced and hand colored to suggest the possible visual appearance. A daytime panorama supplied the foreground. pic.twitter.com/VYMKC2awO0
— Donald E Davis (@DDAVISSPACEART) June 9, 2019
Auch wenn oft von Staubwolken die Rede ist, die sich sowohl auf unseren Planeten als auch auf den Mars beziehen, so unterscheiden sich diese Wolken (die aus Lithometeoren bestehen) doch von den Wolken, denen wir diesen Artikel widmen und die am Marshimmel nicht fehlen. Vom Boden aus betrachtet, haben sie eine lachsfarbene Farbe, ähnlich der der Dämmerung auf der Erde.
Die Marsatmosphäre ist viel schwächer als unsere, der Druck auf der Oberfläche ist bis zu hundertmal geringer. Wie bei der Venus besteht seine Atmosphäre zum größten Teil (95,3 %) aus CO2-Dioxid, obwohl der Treibhauseffekt auf dem Planeten minimal ist.
In der Marsatmosphäre ist Wasserdampf als Spurengas in der Minderheit, dennoch begünstigen die vorherrschenden Bedingungen seine Kondensation und umgekehrte Sublimation, wodurch sich relativ häufig Wolken bilden , die in Aussehen und Zusammensetzung denen der Erde ähneln.
Es gibt sowohl hohe Wolken, die aus Eiskristallen bestehen (vergleichbar mit den Zirren auf der Erde), als auch konvektive Wolken (Cluster), die in der Regel keine großen Höhen erreichen, deren Bildung aber weitgehend von der Sonneneinstrahlung abhängt. Nebel und Wolkenbänder, die mit Schwerkraftwellen verbunden sind, sind ebenfalls Teil der Mars-Wolkenprobe.