NASA-Vorbeiflug enthüllt Lavasee, „Steeple Mountain“ auf Jupiters Mond Io

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Nahe Vorbeiflüge an Io, einem der Jupitermonde und dem vulkanisch aktivsten Planeten unseres Sonnensystems, haben einen Lavasee und eine hoch aufragende Struktur namens „Steeple Mountain“ auf der fremden Oberfläche des Mondes entdeckt.

Die NASA-Raumsonde Juno, die 2016 zum ersten Mal zur Untersuchung des Jupiter und seiner Monde eintraf, flog im Dezember und Februar bis auf etwa 1.500 Kilometer an die Oberfläche der Lavawelt heran, um die ersten detaillierten Bilder der nördlichen Breiten von Io aufzunehmen.

Es ist mehr als 20 Jahre her, seit eine Mission so nah an Io vorbeiflog, und die Kamera der Raumsonde namens JunoCam nahm hochauflösende Bilder auf, die aktive Vulkanwolken, Berggipfel und einen glasglatten See aus erkaltender Lava zeigten.

„Io ist einfach mit Vulkanen übersät, und wir haben einige davon in Aktion gesehen“, sagte Scott Bolton, Junos leitender Forscher am Southwest Research Institute, in einer Erklärung.

„Wir haben auch einige großartige Nahaufnahmen und andere Daten von einem 200 Kilometer langen Lavasee namens Loki Patera erhalten. Es gibt erstaunliche Details, die diese verrückten Inseln zeigen, eingebettet in die Mitte eines potenziell magmahaltigen Sees, der von heißer Lava umgeben ist“, fügte er hinzu. „Die spiegelnde Reflexion, die unsere Instrumente vom See aufgezeichnet haben, lässt darauf schließen, dass Teile der Oberfläche von Io so glatt wie Glas sind und an vulkanisch erzeugtes Obsidianglas auf der Erde erinnern.“

Bolton gab die Ergebnisse am 16. April auf der Generalversammlung der Europäischen Geophysikalischen Union in Wien bekannt. Die neuen Daten zeichnen ein klareres Bild von Io, das Wissenschaftler seit Jahrhunderten fasziniert.

„Abgesehen von der Erde ist dies der einzige Ort in unserem Sonnensystem, an dem wir aktive Magmavulkane sehen“, sagte Bolton.

Das Team übersetzte Teile von Junos Daten in Animationen, die einige der Oberflächenmerkmale der höllischen Welt, wie Loki Patera und Steeple Mountain, in den dramatischen Fokus rücken.

Juno entdeckte den Berg mithilfe der auf Ios Oberfläche scheinenden Sonne, die dramatische Schatten erzeugte, die einen sehr scharfen Gipfel erkennen ließen.

„Wir haben die wissenschaftlichen Daten genutzt, um die Schatten zu verstehen und die Entfernung zu messen“, sagte Bolton. „Vielleicht ist es nicht ganz richtig, aber ungefähr so ​​wäre es, wenn man dorthin gehen würde. Wir nennen diesen Berg Steeple Mountain, weil er dort am Rand so steil ist, dass es sich möglicherweise um Ios Version des Matterhorns handelt.“

Obwohl die Temperatur des Magmas auf Io Tausende von Grad beträgt, ist die Mondoberfläche wahrscheinlich minus 100 Grad Celsius (minus 148 Grad Fahrenheit), sagte Bolton.

„Wenn das Magma beim Ausbruch eines Vulkans austritt, gefriert es sofort und erzeugt wahrscheinlich Schwefelschnee“, sagte er.

Als Naturliebhaber scherzte Bolton, dass der Steeple Mountain in Io eines der Ski- und Snowboardziele im Sonnensystem sein sollte.

Unterdessen ist Loki Patera ein weiterer Ort mit heißen und kalten Extremen. Während der Lavasee selbst wahrscheinlich sehr heiß ist, ist die Oberseite der Inseln wahrscheinlich sehr kalt, und eine kalte Kruste könnte auch die Ränder des Sees umgeben, sagte Bolton.

Das Missionsteam erstellte mit dem Mikrowellenradiometer-Instrument von Juno Karten der Oberfläche von Io, die zeigten, wie unglaublich glatt sie ist.

Der Topographie fehlen Konturen weil Io so vulkanisch aktiv ist, dass die Welt ständig mit Lava auf die Oberfläche tritt, die Einschlagskrater von ihrer Oberfläche löscht, heißt es in einer neuen Studie eines separaten Forschungsteams, die am 18. April in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde.

Das Team nutzte außerdem das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array von Teleskopen in Chile, um Gase in der Atmosphäre von Io zu beobachten. Die Forscher fanden Hinweise auf eine Fülle von angereichertem Schwefel und Chlor, was darauf hindeutet, dass Io wahrscheinlich während des größten Teils oder der gesamten Zeit seiner Geschichte in den letzten 4 Milliarden Jahren vulkanisch aktiv war und die Gase freigesetzt hat.

Io wurde erstmals 1610 von Galileo Galilei entdeckt und ist nur geringfügig größer als unser Mond, aber anders als alles andere im Sonnensystem.

Die Oberfläche des felsigen Mondes ist mit Hunderten von Vulkanen bedeckt, was Vergleiche mit dem fiktiven Vulkanplaneten Mustafar und seinen Lavaströmen aus den „Star Wars“-Filmen hervorruft.

Wissenschaftler haben beobachtet, wie die mächtigen Vulkane von Io Lavafontänen ausspucken, die Dutzende Kilometer hoch sind und laut NASA sogar mit großen Teleskopen auf der Erde beobachtet werden können.

Der Name des Mondes geht auf einen griechischen Mythos zurück, in dem eine sterbliche Frau während eines Ehestreits zwischen dem Gott Zeus und seiner Frau Hera in eine Kuh verwandelt wird. Der Spitzname ist passend, denn Io befindet sich in einem ständigen Tauziehen, angezogen von der enormen Schwerkraft des Jupiter und seiner großen Monde Europa und Ganymed.

Diese drei Welten ziehen so heftig an Io, dass sich seine Oberfläche um 330 Fuß (100 Meter) nach innen und außen wölbt, wie Ebbe und Flut auf der Erde – aber das geschieht auf festem Boden und nicht in einem Ozean. Bolton sagte, er bezeichne Io oft als „Jupiters gequälten Mond“, weil er regelmäßig auf wilde Kräfte trifft.

Die Kräfte, die Jupiter, Europa und Ganymed auf Io ausüben, führen dazu, dass die Oberfläche von Io einer enormen Hitze ausgesetzt ist, weshalb der Untergrund des Mondes wie flüssiges Gestein bleibt. Forscher glauben, dass flüssiges Gestein entweder aus geschmolzenem Schwefel oder Silikatgestein besteht und Vulkanausbrüche dazu beitragen, dass der Mond den Gravitationsdruck verringert.

Io wurde von mehreren Raumsonden untersucht, darunter den Sonden Pioneer und Voyager in den 1970er Jahren und der Raumsonde Galileo in den 1990er Jahren. Und jetzt helfen Junos Enthüllungen den Wissenschaftlern, die Kräfte hinter der vulkanischen Aktivität des Mondes wie nie zuvor zu verstehen.