Eine aktuelle Studie unter der Leitung von Wissenschaftlern der Universität Chicago und des Jet Propulsion Laboratory hat unser Verständnis der atmosphärischen Zusammensetzung Jupiters durch die Entwicklung eines umfassenderen numerischen Modells verbessert. Die zugehörige Veröffentlichung erschien am 8. Januar im *Planetary Science Journal*.

Die Forscher kombinierten erstmals komplexe chemische Reaktionsprozesse mit atmosphärischer Hydrodynamik, um ein neues Modell der Jupiteratmosphäre zu erstellen. Mithilfe dieses Modells schätzte das Team den lange diskutierten Sauerstoffgehalt in Jupiters Atmosphäre und kam zu dem Schluss, dass die Sauerstoffhäufigkeit etwa 1,5-mal so hoch ist wie die der Sonne. Dieses Ergebnis trägt zur Klärung der Entstehungsgeschichte der Planeten in unserem Sonnensystem bei. „Dies ist eine seit Langem bestehende Debatte in der Planetenforschung“, sagte Zhixuan Yang, Erstautor der Studie und Postdoktorand an der Universität Chicago. „Dies zeigt, wie die neueste Generation von Computermodellen unser Verständnis anderer Planeten verändern kann.“ Jupiter ist von dichten Wolken und Stürmen bedeckt, wobei sein Großer Roter Fleck etwa doppelt so groß ist wie der der Erde. Aufgrund der Dichte seiner Atmosphäre hatten frühere Missionen Schwierigkeiten, die Zusammensetzung der unteren Schichten zu messen. Das Forschungsteam integrierte Beobachtungsdaten von Raumsonden wie Galileo und Juno mit bekanntem chemischem Wissen, um ein detailliertes Atmosphärenmodell zu erstellen. Yang Zhixuan betonte: „Chemie ist wichtig, aber sie beschreibt nicht das Verhalten von Wassertröpfchen oder Wolken. Die Hydrodynamik allein vereinfacht die Chemie zu stark. Daher ist die Kombination beider Ansätze entscheidend.“

Dieses Modell liefert nicht nur neue Schätzungen des Sauerstoffgehalts, sondern zeigt auch, dass die vertikale Durchmischungsrate von Materie in Jupiters Atmosphäre deutlich langsamer sein könnte als bisher angenommen. Yang Zhixuan erklärte: „Unser Modell zeigt, dass die Diffusionsrate 35- bis 40-mal langsamer sein muss als bisher angenommen.“ So könnte es beispielsweise Wochen statt Stunden dauern, bis ein Molekül eine Atmosphärenschicht durchquert. Genaue Kenntnisse über die Elementhäufigkeit Jupiters ermöglichen die Bestimmung seines Entstehungsortes und seiner Migrationsgeschichte und liefern somit einen Referenzwert für das Verständnis der Entstehungsbedingungen von Exoplanetensystemen.

Publikationsdetails: Autoren: Jeehyun Yang et al., Titel: „Gekoppeltes eindimensionales chemisch-dynamisches Transport- und zweidimensionales hydrodynamisches Modell bestätigt die Sauerstoffhäufigkeit in Jupiters Atmosphäre bei etwa dem 1- bis 1,5-Fachen der Sonnenhäufigkeit“, erschienen in: *Journal of Planetary Science* (2026). Zeitschrifteninformationen: *Journal of Planetary Science*