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Io: Gewaltiger Vulkanausbruch detektiert

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Jupitersonde Juno detektierte größten Vulkanausbruch des Sonnensystems auf Mond Io

Was auf der Erde das MODIS-Satellitennetzwerk mit den künstlichen Trabanten Terra und Aqua ist, entspricht für den Jupiter und seine Monde der Sonde Juno. Wie die NASA nun in einer Presseerklärung bekannt gab, stellte Juno auf dem Jupitermond Io eine gewaltige Wärmeanomalie fest, wie sie bislang noch nie beobachtet wurde: Ein riesiger Hotspot mit einer Fläche von 100.000 Quadratkilometern emittiert eine Wärmestrahlung von 80 Billionen Watt bzw. 80.000.000 Megawatt (MW). Die größten Vulkanausbrüche auf der Erde emittieren selten Wärmestrahlung im fünfstelligen MW-Bereich, und nur in Extremfällen wird die 100.000-MW-Marke überschritten.

Die Werte von Io wurden Ende Dezember erfasst und deuten darauf hin, dass sich in einem Areal nahe des Südpols des Mondes ein riesiger Lavasee mit der Fläche des Lake Superior gebildet haben könnte. Der Lake Superior ist einer der Großen Seen im Nordosten der USA.

Die Entdeckung gelang mit dem Infrarotinstrument Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM), das von der italienischen Raumfahrtagentur stammt. Während der erweiterten Mission von Juno ermöglichte das Instrument detaillierte Messungen der vulkanischen Prozesse auf Io. Besonders der Vorbeiflug am 27. Dezember 2024, bei dem sich die Raumsonde bis auf 74.400 Kilometer näherte, lieferte entscheidende Daten.




Sichtbare Veränderungen auf der Oberfläche von Io 

Die von der JunoCam aufgenommenen Bilder zeigen deutliche Veränderungen in der Oberflächenfärbung um das Gebiet, was auf eine großflächige geologische Umgestaltung hindeutet. Möglich ist auch, dass sich anstelle eines Lavasees eine Flutbasaltprovinz entwickelt – ähnlich den Ereignissen, die auf der Erde zur Entstehung des Dekkan-Trapp führten.

Die von Lava bedeckte Fläche übertrifft den bisher größten bekannten Lavasee auf Io, Loki Patera, um ein Vielfaches. Ein erneuter Vorbeiflug von Juno am 3. März soll weitere Erkenntnisse liefern und mögliche Veränderungen in der Struktur des Hotspots erfassen. Auch erdgestützte Teleskope könnten zusätzliche Daten zu diesem außergewöhnlichen Ereignis liefern.

Die Untersuchung dieser extremen vulkanischen Aktivität trägt nicht nur zum besseren Verständnis von Io bei, sondern liefert auch wertvolle Erkenntnisse über geologisch aktive Himmelskörper im gesamten Sonnensystem.

Gezeitenkräfte als treibende Ursache

Die extreme vulkanische Aktivität auf Io ist das Ergebnis starker Gezeitenkräfte durch Jupiter. Der Mond, etwa so groß wie der Erdmond, wird durch die gewaltige Anziehungskraft des Gasriesen kontinuierlich deformiert, wodurch im Inneren enorme Reibungswärme entsteht. Diese Prozesse führen zur Bildung zahlreicher Vulkane, von denen schätzungsweise 400 aktiv sind. Die aktuellen Messungen deuten darauf hin, dass ein komplexes Magmakammersystem unter der Oberfläche für die außergewöhnliche Intensität des Hotspots verantwortlich sein könnte.

Io gilt als der wohl vulkanisch aktivste Himmelskörper des Sonnensystems. Zwar sind die Vulkane hier kleiner als die gewaltigen Feuerberge auf dem Mars, doch während die Marsvulkane längst erloschen oder nur noch selten aktiv sind, zeigt Io eine nahezu unaufhörliche vulkanische Aktivität. (Quelle NASA)

Jupitermond Io: Riesenvulkan innerhalb von 30 Jahren entstanden

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Forscher staunen über rasante Entwicklung eines riesigen Vulkankomplexes auf dem Jupitermond Io

Io ist der innerste der vier großen Jupitermonde, die von Galileo Galilei mit einem von ihm weiterentwickelten Fernrohr entdeckt wurden. Erst Jahrhunderte später stellte eine neue Generation von Forschern fest, dass Io der vulkanisch aktivste Himmelskörper in unserem Sonnensystem ist.

Nun fasziniert Io erneut mit einer neuen Entdeckung: Die jüngsten Aufnahmen der Raumsonde Juno, die im Februar 2024 gemacht wurden, bieten einen unvergleichlichen Blick auf seine sich ständig verändernde Oberfläche und enthüllten einen neu entstandenen Vulkankomplex. Dieser Komplex, mit einem Durchmesser von etwa 180 Kilometern, besteht aus ausgedehnten vulkanischen Ablagerungen silikatischer Lava und schwefeligen Komponenten. Es wurden zwei Lavaströme identifiziert, die jeweils gut 100 Kilometer lang sind.

Zwar können sich auch auf der Erde neue Vulkane bilden, doch benötigen sie oft lange Zeiträume, um solche Dimensionen zu erreichen. Lavaflüsse dieser Größenordnung sind auf der Erde selten. Auf Io hingegen wuchs der Vulkankomplex in weniger als drei Jahrzehnten. Der Vulkan, der sich südlich des Äquators gebildet hat, war auf Aufnahmen aus dem Jahr 1997, die von der Galileo-Mission stammen, noch nicht zu sehen.

Zusätzlich konnten auf weiteren Bildern der Juno-Mission neun Eruptionswolken verschiedener Vulkane identifiziert werden. Diese Aktivität ist auf die außergewöhnlichen tektonischen Kräfte zurückzuführen, die durch die Nähe zu Jupiter entstehen. Die starken Gezeitenkräfte, die durch Jupiters Schwerkraft wirken, verformen Ios Kruste und lösen regelmäßige Vulkanausbrüche aus. Mit etwa 400 bekannten Vulkanen, von denen über 150 aktiv sind, ist Io ein zentraler Forschungsgegenstand für den planetaren Vulkanismus.

Ein besonderes Merkmal der Juno-Mission ist die Zusammenarbeit mit der Öffentlichkeit. Die Rohdaten der JunoCam sind frei verfügbar, sodass auch Amateure Bilder von Io rekonstruieren können. Diese Zusammenarbeit bereichert die wissenschaftliche Gemeinschaft. Forscher präsentierten diese Ergebnisse kürzlich auf dem Europlanet Science Congress und unterstrichen die Bedeutung von Io für geologische Studien.

Entdeckungsgeschichte von Io

Io wurde zusammen mit den anderen drei großen Jupitermonden Europa, Ganymed und Kallisto im Jahr 1610 von Galileo Galilei entdeckt. Der frühe Astronom nutzte ein Fernrohr, das zwei Jahre zuvor vom niederländischen Brillenmacher Hans Lipperhey erfunden und von Galilei weiterentwickelt worden war. Seitdem hat sich viel getan: Verschiedene Raumsonden, darunter die NASA-Sonden Voyager 1 und 2, Galileo und seit 2016 die Raumsonde Juno, untersuchten das Jupiter-System. Voyager 1 lieferte 1979 die ersten Nahaufnahmen von Ios aktiven Vulkanen und revolutionierte das Verständnis von Vulkanismus im Sonnensystem. Die nächsten Raumsonden sollen 2030 und 2031 Io erforschen.