Juno macht die ersten Infrarotaufnahmen von Ganymeds Nordpol

Ein Bild der Nordpolarregion Ganymeds, aufgenommen von der Raumsonde Juno am 26. Dezember 2019. Die dicke Linie ist der Nullmeridian. (Credits: NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM)
Ein Bild der Nordpolarregion Ganymeds, aufgenommen von der Raumsonde Juno am 26. Dezember 2019. Die dicke Linie ist der Nullmeridian. (Credits: NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM)

Auf ihrem Weg zu einem Vorbeiflug an Jupiter am 26. Dezember 2019 flog die NASA-Raumsonde Juno über den Nordpol des neuntgrößten Objekts im Sonnensystem, dem Mond Ganymed. Die von dem Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) Instrument an Bord der Raumsonde gesammelten Infrarotbilder repräsentieren die erste Infrarotkartierung der Nordhalbkugel des großen Mondes.

Ganymed ist der einzige Mond des Sonnensystems, der größer als der Planet Merkur ist, und besteht hauptsächlich aus Wassereis. Seine Zusammensetzung enthält grundlegende Anhaltspunkte, um die Entwicklung der 79 Jupitermonde von ihrer Entstehungszeit bis heute zu verstehen.

Ganymed ist auch der einzige Mond des Sonnensystems mit seinem eigenen Magnetfeld. Auf der Erde bietet das Magnetfeld eine Bahn für Plasmateilchen (geladene Teilchen von der Sonne), worüber sie in unsere Atmosphäre eindringen und Polarlichter verursachen können. Weil Ganymed keine Atmosphäre besitzt, die ihr Vordringen verhindern kann, wird die Oberfläche an seinen Polen ständig von Plasma aus Jupiters gigantischen Magnetosphäre bombardiert. Das Bombardement hat dramatische Auswirkungen auf das Eis an der Oberfläche Ganymeds.

“Die JIRAM-Daten zeigen, dass das Eis am und um Ganymeds Nordpol herum durch die Einwirkung von Plasma verändert wurde”, sagte Alessandro Mura, ein Mitglied des Juno-Teams vom National Institute for Astrophysics in Rom. “Es ist ein Phänomen, das wir mit Juno erstmals erforschen, weil wir den Nordpol in seiner Gesamtheit sehen können.”

Das Eis in der Nähe beider Pole des Mondes ist amorph. Das liegt daran, dass geladene Teilchen den Magnetfeldlinien des Mondes zu den Polen folgen, wo sie einschlagen und Chaos in dem dortigen Eis anrichten, so dass es keine geordnete, kristalline Struktur bilden kann. Eismoleküle an den beiden Polen besitzen keine nennenswerte Ordnung in ihrer Ausrichtung. Das amorphe Eis hat eine andere Infrarotsignatur als das kristalline Eis an Ganymeds Äquator.

“Diese Daten sind ein weiteres Beispiel für die großartigen wissenschaftlichen Erkenntnisse, zu denen Juno fähig ist, wenn sie die Jupitermonde beobachtet”, sagte Giuseppe Sindoni, Programmmanager des JIRAM-Instruments für die Italian Space Agency.

JIRAM wurde entworfen, um das Infrarotlicht zu registrieren, das aus den Tiefen Jupiters emittiert wird, und um die Wetterschicht zwischen 50 und 70 Kilometern unter der Wolkenobergrenze Jupiters zu erforschen. Aber das Instrument kann auch verwendet werden, um die Monde Io, Europa, Ganymed und Kallisto zu untersuchen, die nach ihrem Entdecker Galileo Galilei auch als die Galileischen Monde bezeichnet werden.

Das Missionsteam wusste, dass der Norden Ganymeds beim Vorbeiflug an Jupiter am 26. Dezember 2019 im Blickfeld Junos liegen würde und programmierte die Sonde, so dass Instrumente wie JIRAM Ganymeds Oberfläche beobachten konnten. In der Zeit um ihre geringste Annäherung an Ganymed (etwa 100.000 Kilometer) machte das JIRAM-Instrument an Bord von Juno 300 Infrarotaufnahmen der Oberfläche mit einer Auflösung von 23 Kilometern pro Pixel.

Die Geheimnisse von Jupiters größtem Mond, die von Juno und JIRAM enthüllt wurden, werden der nächsten Mission zu der eisigen Welt nutzen. Die JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) Mission der European Space Agency (ESA) soll ab 2030 eine dreieinhalbjährige Erforschung von Jupiters riesiger Magnetosphäre, seiner turbulenten Atmosphäre und seiner Eismonde Ganymed, Kallisto und Europa durchführen. Die NASA stellt einen Ultraviolettspektrografen sowie Subsysteme und Komponenten für zwei weitere Instrumente bereit: das Particle Environment Package und das Radar for Icy Moon Exploration Experiment.

Das Jet Propulsion Laboratory (JPL), eine Abteilung des Caltech in Pasadena (Kalifornien), betreibt die Juno-Mission. Scott Bolton vom Southwest Research Institute in San Antonio ist der leitende Wissenschaftler. Juno ist Teil des New Frontiers Program der NASA, das vom Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville (Alabama) für das Science Mission Directorate in Washington geleitet wird. Die Italian Space Agency (ASI) stellte den Jovian Infrared Auroral Mapper zur Verfügung. Lockheed Martin Space in Denver konstruierte und betreibt die Raumsonde.

Quelle

(THK)

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2 Kommentare

  1. Ganymed besteht hauptsächlich aus Wassereis. Gibt es schon Theorien zur Entstehung des Magnetfeldes? Das Erdmagnetfeld soll ja durch einen rotierenden flüssigen Metallkern entstehen…

    • Nach aktuellem Kenntnisstand besitzt Ganymed einen relativ kleinen Eisenkern, der für einen Dynamoeffekt sorgen könnte. Ein anderer möglicher Kandidat ist leitfähiges Salzwasser im Mantel von Ganymed.

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