Ein Forschungsteam hat während des 17. Vorbeiflugs der Raumsonde Juno an dem Gasriesen neue Bilder einer vulkanischen Eruptionswolke auf dem Jupitermond Io aufgenommen. Am 21. Dezember 2018, während der Wintersonnenwende, machten vier Kameras an Bord der Raumsonde Juno Aufnahmen des Jupitermondes Io, dem vulkanisch aktivsten Himmelskörper des Sonnensystems. Die JunoCam, die Stellar Reference Unit (SRU), der Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) und der Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVS) beobachteten Io über eine Stunde lang und gaben einen Einblick in die Polarregionen des Mondes und zeigten Hinweise auf eine aktive Eruption.
„Wir wussten, dass wir mit einer multispektralen Beobachtungskampagne von Ios Polarregion Neuland betreten, aber niemand hatte erwartet, dass wir das Glück haben würden zu sehen, wie eine aktive vulkanische Eruptionswolke Material von der Mondoberfläche fortkatapultiert“, sagte Scott Bolton, leitender Wissenschaftler der Juno-Mission und Vizepräsident der Space Science and Engineering Division am Southwest Research Institute (SwRI). „Das ist ein schönes Neujahrsgeschenk, welches uns zeigt, dass Juno eindeutig imstande ist, Eruptionswolken zu sehen.“
Die JunoCam machte die ersten Bilder am 21. Dezember 2018 um 12:00 Uhr, 12:15 Uhr und 12:20 Uhr UTC, bevor Io in den Schatten Jupiters eintrat. Die Bilder zeigen den Mond halb erleuchtet mit einem hellen Fleck knapp hinter dem Terminator, der Tagnachtgrenze.
„Der Boden liegt bereits im Schatten, aber die Höhe der Wolke erlaubt ihr, Sonnenlicht zu reflektieren – ähnlich wie Berggipfel oder Wolken auf der Erde nach Sonnenuntergang noch angestrahlt werden“, erklärte Candice Hansen-Koharcheck vom Planetary Science Institute, die Leiterin der JunoCam.
Um 12:40 Uhr UTC, nachdem Io komplett in die Dunkelheit hinter Jupiter eingetreten war, half das vom nahen Mond Europa reflektierte Sonnenlicht dabei, Io und seine vulkanische Eruptionswolke anzuleuchten. Bilder der SRU zeigen, wie Io sanft vom Mondlicht Europas angeleuchtet wird. Man vermutet, dass die hellste Struktur auf Io eine durchdringende Strahlungssignatur ist, welche an die Rolle des Mondes bei der Unterstützung von Jupiters Strahlungsgürteln erinnert.
Andere Strukturen zeigen das Leuchten verschiedener aktiver Vulkane. „Als lichtschwache Kamera, die für die Verfolgung von Sternen entworfen wurde, kann die SRU Io nur unter sehr schwachen Lichtbedingungen beobachten. Der 21. Dezember gab uns eine einmalige Gelegenheit, Ios vulkanische Aktivität mit der SRU zu beobachten, indem wir nur Europas Mondlicht als Lichtquelle nutzten“, sagte Heidi Becker vom Jet Propulsion Laboratory der NASA, die Leiterin von Junos Radiation Monitoring Investigation.
Das JIRAM-Instrument registriert Wärmestrahlung bei langen Wellenlängen und nimmt Hotspots im Tageslicht und in der Nacht wahr. „Obwohl Jupiters Monde nicht JIRAMs Hauptziele sind, nutzen wir die Gelegenheit für eine Beobachtung, wenn wir nahe an einem vorbeifliegen“, sagte Alberto Adriani, ein Forscher am National Institute of Astrophysics in Italien. „Das Instrument ist empfindlich für infrarote Wellenlängen und somit perfekt, um den Vulkanismus auf Io zu untersuchen. Dies ist eines der besten Bilder von Io, die JIRAM bislang aufgenommen hat.“
Die neuesten Bilder können zu neuen Einblicken in die Wechselwirkungen des Gasriesen mit seinen fünf [größten] Monden führen, die Phänomene wie Ios vulkanische Aktivität oder das Gefrieren der Mondatmosphäre während der Bedeckung verursacht. JIRAM dokumentierte kürzlich Ios vulkanische Aktivität vor und nach der Bedeckung. Ios Vulkane wurden im Jahr 1979 von der NASA-Raumsonde Voyager 1 entdeckt. Ios gravitative Interaktionen mit Jupiter treiben die Vulkane auf dem Mond an, die schirmähnliche Wolken aus Schwefeldioxidgas emittieren und ausgedehnte basaltische Lavafelder produzieren.
Die neuen Aufnahmen von Io wurden zur Halbzeit der Mission gemacht, die bis Juli 2021 eine vollständige Karte Jupiters erstellen soll. Juno startete im Jahr 2011 und erreichte Jupiter 2016. Die Raumsonde umkreist Jupiter alle 53 Tage und untersucht seine Polarlichter, seine Atmosphäre und seine Magnetosphäre.
Die sonnenbetriebene Sonde Juno trägt acht wissenschaftliche Instrumente, die für die Untersuchung von Jupiters innerer Struktur, seiner Atmosphäre und seiner Magnetosphäre entwickelt wurden. Das Jet Propulsion Laboratory der NASA betreibt die Juno-Mission für Bolton. Juno ist Teil des New Frontiers Program, das vom Marshall Space Flight Center in Huntsville (Alabama) für das Science Mission Directorate der Agentur geleitet wird. Lockheed Martin Space konstruierte die Raumsonde, und das SwRI steuerte zwei Instrumente bei, um Jupiters gewaltige Polarlichter zu erforschen.
(THK)
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