Der Jupitermond Io – Was macht ihn aus? Eine Definition

Entdeckt von Galileo im Jahr 1610, sobald er ein Teleskop auf Jupiter richtete, ist Io ein heller Satellit, der mit bloßem Auge gesehen werden könnte, wenn der nahe Jupiter uns nicht blenden würde. Io ist etwas größer als der Mond mit einem durchschnittlichen Radius von 1.821,3 km (etwa 5% größer als der Mond) und einer Masse von 8.931,9 × 1022 kg (etwa 21% größer als der Mond).

Io umkreist Jupiter in 42,5 Stunden in 350.000 km Entfernung vom oberen Rand seiner Atmosphäre und befindet sich in Bahnresonanz mit zwei anderen Galilei-Satelliten, Europa und Ganymed. Seine Nähe zum Jupiter verursacht sehr starke Gezeiteneffekte, die zu reichlich Vulkanismus führen. Wie die anderen inneren Satelliten des Jupiters befindet sich auch Io in synchroner Rotation. Der Stern zeigt immer in die gleiche Richtung zum Jupiter.

Loki Patera ist der größte sichtbare Krater auf Io. Alles deutet darauf hin, dass es sich um eine Caldera handelt, die mit einem Lavasee gefüllt ist. Es ist ein monströser See, verglichen zum Beispiel mit dem Erta Ale auf der Erde. Er hat einen Durchmesser von etwa 200 Kilometern und ist damit größer als der Ontariosee, den sich die Vereinigten Staaten und Kanada teilen. Sein Zentrum wird von einer Art Insel eingenommen, die den Planetenforschern Rätsel aufgibt, weil ihre Struktur durch den Lavasee überhaupt nicht beeinträchtigt zu sein scheint.

Hauptsächlich aus Silikaten und Eisen bestehend, ist Io in seiner Zusammensetzung näher an den tellurischen Planeten als an den anderen Monden der Gasriesen des äußeren Sonnensystems, die meist aus einer Mischung aus Eis und Silikaten bestehen. Io scheint der einzige andere Stern im Sonnensystem mit aktivem erdähnlichem Vulkanismus zu sein. Es gibt einige Hinweise darauf, dass dies auch für die Venus gilt, aber der Beweis steht noch aus.

Die Entdeckung des Vulkanismus auf Io

Obwohl Io seit den frühen 1970er Jahren Schauplatz faszinierender Phänomene ist, geht die Entdeckung seines Vulkanismus auf den März 1979 zurück, dank der Hartnäckigkeit von Linda Morabito, damals Navigationsingenieurin im Team der Voyager-1-Mission. Sie bearbeitete Bilder, die von der Sonde aufgenommen wurden, als sie etwas bemerkte, das sich später als eine 300 km hohe vulkanische Wolke herausstellte.

Lange Zeit blieben die Vulkanausbrüche auf Io unbemerkt, da die Beobachtung von Details auf der Oberfläche aufgrund der scheinbar geringen Größe des Planeten die Möglichkeiten von Teleskopen auf der Erde überstieg. Der galileische Satellit misst 3.600 km im Durchmesser, fast so groß wie unser Mond, ist aber viel weiter entfernt, nämlich 4,2 mal so weit wie die Erde von der Sonne, also 630.000.000 km.

Nicht jeder war von der Entdeckung der Vulkane auf Io überrascht. Wenige Tage zuvor hatten Stan Peale, Patrick Cassen und R.T. Reynolds einen Artikel in Science veröffentlicht, in dem sie argumentierten, dass aufgrund der Gezeitenkräfte, die aus dem Einfluss von Jupiter, Ganymed und Europa resultieren, im Inneren von Io eine Menge Wärme erzeugt werden muss. Diese Wärme wurde durch die Energie, die bei den Verformungen des Jupitermondes entsteht, abgeführt und sollte zu einem erheblichen Vulkanismus führen.

Weitere Beweise für die Aktivität von Io lieferten die Beobachtungen der Galileo-Mission zwischen 1995 und 2003. Im Jahr 1999 gab es beeindruckende Bilder, die eine 25 km langen Spalteneruption mit kilometer hohen Lavafontänen zeigten. Dieser Ausbruch ereignete sich in der Tvashtar-Patera, einer Art vulkanischer Caldera, die nach dem hinduistischen Gott der Schmiede benannt ist.

Die Galileo-Sonde umkreiste das Jovian-System von 1995 bis 2003. Es wurden mehr als 160 aktive Vulkane und ein breites Spektrum an Eruptionsarten beobachtet.

Io von der Erde aus untersucht

Man sollte nicht glauben, dass die Untersuchung des Vulkanismus von Io nur mit den Raumfahrtmissionen Voyager, Galileo und sogar New Horizons möglich war. Sie wird auch vom Boden aus durchgeführt, und das hat dazu beigetragen, das Bild, das wir davon hatten, zu verändern. Zu den Astronomen, die von dem Satelliten fasziniert sind, gehört auch der Franzose Franck Marchis. Derzeit ist er einer der Hauptforscher am Carl Sagan Center, einer der Forschungsabteilungen des mythischen SETI-Instituts.

Obwohl er sich jetzt auf den Gemini Planet Imager (GPI) und die Möglichkeiten der direkten Abbildung von Exoplaneten konzentriert, war er 1996 der erste, der die Vulkane von Io vom Boden aus mit dem Adonis (Adaptive Optics Near Infrared System) Instrument beobachtete. Dies war das erste adaptive Optiksystem, das am 3,6-m-Teleskop der ESO in La Silla, Chile, installiert wurde.

Urhebender Autor: Redaktion Futura