Jupiters Vulkanmond Io im Fokus der Forschung
Jupiters Mond Io ist die vulkanisch aktivste Welt im Sonnensystem. Hunderte von Vulkanen und Lavaseen bedecken seine Oberfläche und werden offenbar auf ähnliche Weise wie die Vulkane auf der Erde gespeist.
Während seines 57. nahen Vorbeiflugs am 30. Dezember 2023 nahm die NASA-Raumsonde Juno beeindruckende Bilder der Nordpolregion von Io auf. Diese Daten helfen Wissenschaftlern, das Innere des Mondes besser zu verstehen.
Ein einzigartig chaotischer Mond
Io, Jupiters drittgrößter Mond, ist einzigartig in seiner chaotischen Beschaffenheit. Seine Oberfläche wirkt wie eine mit roten Flecken übersäte Pizza – ein Ergebnis kontinuierlicher Vulkanausbrüche, die Schwefeldioxid in die Atmosphäre schleudern und ständig die Landschaft verändern. Trotz seiner geringen Größe – nur wenig größer als der Erdmond – ist Io ein wahres vulkanisches Wunder.
„Io ist eines der faszinierendsten Objekte im ganzen Sonnensystem“, sagte Scott Bolton, Direktor des Southwest Research Institute. „Der ganze Mond ist mit Vulkanen bedeckt, die ständig aktiv sind. Wie ist das möglich?“
Neue Erkenntnisse über Ios Inneres
Lange vermuteten Wissenschaftler, dass sich unter Ios Oberfläche ein globaler Magma-Ozean befinden könnte – eine Struktur, die in der frühen Entwicklung von Planeten häufig gewesen sein könnte. Diese Theorie könnte erklären, warum Ios vulkanische Aktivität so weit verbreitet ist.
Neue Daten der Juno-Mission deuten jedoch auf eine andere Erklärung hin. Ergebnisse einer aktuellen Studie, veröffentlicht in „Nature“ und präsentiert auf der Wissenschaftskonferenz der American Geophysical Union, legen nahe, dass die Vulkane durch einzelne Magmakanäle gespeist werden – ähnlich wie auf der Erde.
Wie Jupiter Io verformt
Der Ursprung von Ios Vulkanismus liegt in seiner Beziehung zu Jupiter, erklärte Bolton. Der Gasriese ist so massereich, dass er alle anderen Planeten des Sonnensystems zusammen übertrifft. Diese gewaltige Masse übt enormen Druck auf den kleinen Mond aus.
„Im Grunde presst Jupiter Ios Inneres heraus“, sagte Bolton, der leitende Forscher der Juno-Mission.
Während Io Jupiter auf einer elliptischen Bahn umkreist, nähert er sich dem Planeten mal mehr, mal weniger. Diese Gravitationskräfte verursachen, dass sich Ios Oberfläche um bis zu 100 Meter hebt und senkt – ähnlich wie die Gezeiten auf der Erde, jedoch mit festem Gestein statt Wasser.
Erhitzung durch Gezeitenkräfte
Diese ständigen Deformationen erzeugen so viel Wärme, dass Ios Inneres buchstäblich schmilzt und als Lava ausbricht. Dieser Prozess ist als Gezeitenflexion bekannt und ähnelt dem Erwärmen eines Gummiballs durch wiederholtes Zusammendrücken.
Gezeitenkräfte mögen technisch klingen, doch sie könnten laut Bolton die Grundlage für bewohnbare Zonen fern der Sonne schaffen. Während Io für Menschen unbewohnbar ist, könnten seine Nachbarmonde Europa und Ganymed aufgrund ähnlicher Prozesse potenziell Leben unterstützen.
„Es ist eine Möglichkeit, Energie zu gewinnen, wenn man sich weit weg von der Sonne befindet“, sagte Bolton. „Gezeitenkräfte könnten die Energie liefern, die für die Entstehung lebensfreundlicher Welten erforderlich ist.“
Die Suche nach einem globalen Magma-Ozean
Einige Wissenschaftler vermuten, dass Ios Inneres so stark erhitzt wird, dass ein globaler Magma-Ozean entstehen könnte. Dies würde die weit verbreiteten Vulkanausbrüche erklären.
„Die durch Gezeitenflexion erzeugte Energie könnte ausreichen, um Ios Inneres zu schmelzen“, sagte Ryan Park, Mitautor der Studie und Forscher bei der NASA.
Um diese Theorie zu überprüfen, untersuchten Park, Bolton und ihre Kollegen die Deformationen auf Ios Oberfläche. Falls sich unter der Kruste eine durchgängige Magmaschicht befände, würde sich die Kruste leichter verformen lassen – ähnlich wie bei einem mit Wasser gefüllten Ballon.