Ein Bild zeigt Io und die Juno-Raumsonde mit einem Blick von oben auf seinen Südpol und den größten Rekordvulkanausbruch des Sonnensystems (Bildnachweis: Robert Lea (erstellt mit Canva)/NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM)
Selbst für den Jupitermond Io, den vulkanischsten Körper im Sonnensystem, ist ein kürzlich von der NASA-Raumsonde Juno beobachtetes vulkanisches Ereignis der Gipfel.
Das Ereignis war nur eine Eruption in einer neu entdeckten Hotspot-Region von Io, die schätzungsweise größer als der Lake Superior auf der Erde ist. Die derzeit unbenannte Region ist so stark, dass die von ihr ausgestrahlte Energie dem Sechsfachen der Energie entspricht, die von allen Kraftwerken der Erde zusammen erzeugt wird.
Das Team, das hinter diesen Erkenntnissen steht, nutzte Daten, die von Juno gesammelt wurden, das Io im Dezember 2023 und Februar 2024 überflog und sich der Oberfläche des Jupitermondes bis auf etwa 1.500 Kilometer näherte. Der große vulkanische Hotspot wurde insbesondere bei Junos letztem Vorbeiflug an Io am 27. Dezember 2024 beobachtet, bei dem sich Juno der Oberfläche von Io bis auf 74.400 Kilometer näherte und die südliche Hemisphäre des Mondes mit seinem Infrarot-Instrument anvisierte.
„Juno hatte während seiner ausgedehnten Mission zwei wirklich nahe Vorbeiflüge an Io“, sagte der Leiter der Mission, Scott Bolton vom Southwest Research Institute, in einer Erklärung. „Und während jeder Vorbeiflug Daten über den gequälten Mond lieferte, die unsere Erwartungen übertrafen, haben uns die Daten dieses letzten – und weiter entfernten – Vorbeiflugs wirklich umgehauen.
„Dies ist das stärkste vulkanische Ereignis, das jemals auf der vulkanischsten Welt in unserem Sonnensystem aufgezeichnet wurde – und das will wirklich etwas heißen.“
Wie Jupiter Io quält
Dass Io so vulkanisch ist, liegt zum großen Teil an seinem Mutterplaneten Jupiter, dem größten Planeten des Sonnensystems.
Da Io den Gasriesenplaneten alle 42,5 Stunden umkreist, erzeugt die immense Schwerkraft des Jupiters starke Gezeitenkräfte auf den jovianischen Mond. Dadurch wird Io zusammengedrückt und gequetscht, was zu einer reibungsbedingten Erhitzung im Inneren des Mondes führt. Infolgedessen bricht geschmolzene Lava über die rund 400 Vulkane, mit denen der Mond bedeckt ist, auf die Oberfläche von Io aus. Diese Lava bringt Gas- und Aschewolken mit sich, die die Atmosphäre von Io füllen. Darüber hinaus entsteht durch die Lavaausbrüche eine glühende Hitze, die Juno mit seinem Instrument Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) vom Weltraum aus als Infrarotlicht sehen kann. JIRAM ermöglicht es den Wissenschaftlern, Daten aus der „Wetterschicht“ von Io zu sammeln, die sich etwa 50 bis 70 Kilometer (30 bis 45 Meilen) unter den Wolkengipfeln auf der Südhalbkugel des Jupitermondes befindet.
Bilder von Io, die 2024 von der JunoCam an Bord der NASA-Sonde Juno aufgenommen wurden, zeigen deutliche und sichtbare Oberflächenveränderungen (durch die Pfeile gekennzeichnet) in der Nähe des Südpols des Joviamondes. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Bildbearbeitung durch Jason Perry)
Dies führte zur Entdeckung einer bisher unbekannten Region von Io, die auf einer Fläche von 40.000 Quadratmeilen (100.00 Quadratkilometern) extremem Vulkanismus ausgesetzt ist.
„JIRAM entdeckte ein Ereignis extremer Infrarotstrahlung – einen massiven heißen Fleck – auf der südlichen Hemisphäre von Io, der so stark war, dass er unseren Detektor sättigte“, sagte Alessandro Mura, ein Forscher der Juno-Mission vom Nationalen Institut für Astrophysik in Rom, in der Erklärung. „Wir haben jedoch Beweise dafür, dass es sich bei dem, was wir entdeckt haben, tatsächlich um einige eng beieinander liegende heiße Flecken handelt, die zur gleichen Zeit emittiert haben, was auf ein riesiges Magmakammersystem unter der Oberfläche hindeutet“, so Mura weiter.
Ein massiver Hotspot – größer als der Lake Superior auf der Erde – ist rechts vom Südpol von Io auf diesem kommentierten Bild zu sehen, das von der Infrarotkamera JIRAM an Bord der NASA-Sonde Juno am 27. Dezember 2024 während des Vorbeiflugs der Sonde am Jupitermond aufgenommen wurde. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM)
Juno hat diese turbulente Region auch nicht nur im Infrarot eingefangen. So konnte das Team vergleichen, wie die Region bei diesem letzten Vorbeiflug aussah und wie sie auf Bildern von zwei früheren Vorbeiflügen an Io erschien. Sie fanden Veränderungen in der Oberflächenfärbung um die Region herum, die mit vulkanischer Aktivität und sich entwickelnden heißen Stellen in Verbindung gebracht werden.
Juno wird am 3. März 2024 einen weiteren Vorbeiflug an Io unternehmen. Dadurch kann das Team feststellen, welche Art von Landschaftsveränderungen sich in der Region entwickelt haben.
Ausbrüche dieser Größe und Heftigkeit sind mit einer Vielzahl von langfristigen Merkmalen verbunden. Andere gewaltige Eruptionen auf Io haben Spuren hinterlassen, wie von Vulkanen ausgespuckte Gesteinsfragmente, kleine Lavaströme aus Spalten und vulkanische Ablagerungen, die reich an Schwefel und Schwefeldioxid sind.
„Es ist zwar immer schön, Zeuge von Ereignissen zu werden, die die Rekordbücher umschreiben, aber dieser neue Hot Spot kann potenziell noch viel mehr bewirken“, so Bolton. „Das faszinierende Merkmal könnte unser Verständnis des Vulkanismus nicht nur auf Io, sondern auch auf anderen Welten verbessern.“
