Juno der NASA bietet Luftaufnahmen des Berges und des Lavasees auf Io

Bilder der solarbetriebenen Raumsonde liefern Nahaufnahmen faszinierender Merkmale auf dem höllischen Jupitermond.

Wissenschaftler der Juno-Mission der NASA zum Jupiter haben Daten, die bei zwei kürzlichen Vorbeiflügen an Io gesammelt wurden, in Animationen umgewandelt, die zwei der dramatischsten Merkmale des Jupitermondes hervorheben: einen Berg und einen fast glasglatten See aus abkühlender Lava. Zu den weiteren aktuellen wissenschaftlichen Ergebnissen der solarbetriebenen Raumsonde gehören Aktualisierungen zu Jupiters polaren Wirbelstürmen und dem Wasserreichtum.

Die neuen Erkenntnisse wurden am Mittwoch, dem 16. April, von Junos Hauptforscher Scott Bolton während einer Pressekonferenz auf der Generalversammlung der Europäischen Geophysikalischen Union in Wien bekannt gegeben.

Juno flog im Dezember 2023 und Februar 2024 extrem nah an Io vorbei, kam bis auf etwa 930 Meilen (1.500 Kilometer) an die Oberfläche heran und machte die ersten Nahaufnahmen der nördlichen Breiten des Mondes.

„Ich bin einfach übersät mit Vulkanen, und wir haben einige davon in Aktion gesehen“, sagte Bolton. „Wir haben auch einige großartige Nahaufnahmen und andere Daten von einem 200 Kilometer langen Lavasee namens Loki Patera erhalten. Es gibt erstaunliche Details, die diese verrückten Inseln zeigen, eingebettet in die Mitte eines potenziell magmahaltigen Sees, der von heißer Lava gesäumt ist. Die Spiegelreflexion, die unsere Instrumente vom See aufgezeichnet haben, deutet darauf hin, dass Teile der Oberfläche von Io so glatt wie Glas sind und an vulkanisch erzeugtes Obsidianglas auf der Erde erinnern.“

Karten, die mit Daten des Mikrowellenradiometers (MWR) von Juno erstellt wurden, zeigen, dass I nicht nur eine Oberfläche hat, die im Vergleich zu den anderen Galileischen Monden des Jupiter relativ glatt ist, sondern auch Pole, die kälter als mittlere Breiten sind.

Während Junos ausgedehnter Mission fliegt die Raumsonde mit jedem Vorbeiflug näher an den Nordpol des Jupiter heran. Diese veränderte Ausrichtung ermöglicht es dem MWR-Instrument, seine Auflösung der nördlichen Polarzyklone des Jupiter zu verbessern. Die Daten ermöglichen Vergleiche der Pole bei mehreren Wellenlängen und zeigen, dass nicht alle polaren Wirbelstürme gleich sind.

„Das vielleicht auffälligste Beispiel für diese Ungleichheit ist der zentrale Wirbelsturm am Nordpol des Jupiter“, sagte Steve Levin, Junos Projektwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. „Er ist sowohl auf Infrarot- als auch auf Bildern mit sichtbarem Licht deutlich sichtbar, aber seine Mikrowellensignatur ist bei weitem nicht so stark wie bei anderen Stürmen in der Nähe.“ Dies zeigt uns, dass sich seine Untergrundstruktur stark von der dieser anderen Zyklone unterscheiden muss. Das MWR-Team sammelt weiterhin mit jeder Umlaufbahn mehr und bessere Mikrowellendaten, daher gehen wir davon aus, eine detailliertere 3D-Karte dieser faszinierenden Polarstürme zu entwickeln.“

Eines der primären wissenschaftlichen Ziele der Mission besteht darin, Daten zu sammeln, die Wissenschaftlern helfen könnten, den Wasserreichtum des Jupiter besser zu verstehen. Um dies zu erreichen, ist das Juno-Wissenschaftsteam nicht auf der Suche nach flüssigem Wasser. Stattdessen wollen sie das Vorhandensein von Sauerstoff- und Wasserstoffmolekülen (den Molekülen, aus denen Wasser besteht) in der Jupiteratmosphäre quantifizieren. Eine genaue Schätzung ist entscheidend, um das Rätsel um die Entstehung unseres Sonnensystems zu lösen.

Jupiter war wahrscheinlich der erste Planet, der sich gebildet hat, und er enthält den größten Teil des Gases und Staubs, der nicht in die Sonne eingebaut wurde. Der Wasserreichtum hat auch wichtige Auswirkungen auf die Meteorologie (einschließlich der Art und Weise, wie Windströmungen auf Jupiter fließen) und die innere Struktur des Gasriesen .

Im Jahr 1995 lieferte die Galileo-Sonde der NASA während des 57-minütigen Abstiegs der Raumsonde in die Jupiteratmosphäre einen ersten Datensatz über den Wasserreichtum des Jupiter. Doch die Daten warfen mehr Fragen als Antworten auf und deuteten darauf hin, dass die Atmosphäre des Gasriesen unerwartet heiß und – im Gegensatz zu den Computermodellen – wasserarm war.

„Die Sonde hat erstaunliche wissenschaftliche Leistungen erbracht, aber ihre Daten waren so weit von unseren Modellen des Wasserreichtums des Jupiters entfernt, dass wir darüber nachgedacht haben, ob der Ort, an dem sie Proben genommen hat, ein Ausreißer sein könnte. Aber vor Juno konnten wir es nicht bestätigen“, sagte Bolton. „Mit den jüngsten Ergebnissen aus MWR-Daten haben wir nun festgestellt, dass die Wasserhäufigkeit in der Nähe des Jupiteräquators im Vergleich zu Wasserstoff etwa drei- bis viermal so groß ist wie die Sonnenhäufigkeit. Dies beweist eindeutig, dass der Eintrittsort der Galileo-Sonde eine ungewöhnlich trockene, wüstenähnliche Region war.“

Die Ergebnisse stützen die Annahme, dass das Wassereismaterial während der Entstehung unseres Sonnensystems die Quelle der Anreicherung schwerer Elemente (chemische Elemente schwerer als Wasserstoff und Helium, die von Jupiter angesammelt wurden) während der Entstehung des Gasriesen und/oder gewesen sein könnte Evolution. Die Entstehung von Jupiter bleibt rätselhaft, da Juno-Ergebnisse im Kern des Gasriesen auf einen sehr geringen Wasservorrat schließen lassen – ein Rätsel, das Wissenschaftler immer noch zu lösen versuchen.

Daten aus dem verbleibenden Teil der erweiterten Juno-Mission könnten hilfreich sein, indem sie Wissenschaftlern einerseits ermöglichen, Jupiters Wasserreichtum in der Nähe der Polarregionen mit dem in der Äquatorregion zu vergleichen, und andererseits zusätzliches Licht auf die Struktur des verdünnten Kerns des Planeten werfen.

Während Junos jüngstem Vorbeiflug an Io am 9. April näherte sich die Raumsonde der Mondoberfläche bis auf etwa 10.250 Meilen (16.500 Kilometer). Am 12. Mai wird es seinen 61. Vorbeiflug an Jupiter durchführen.

Das Jet Propulsion Laboratory der NASA, eine Abteilung des Caltech in Pasadena, Kalifornien, verwaltet die Juno-Mission für den Hauptforscher Scott Bolton vom Southwest Research Institute in San Antonio. Juno ist Teil des New Frontiers-Programms der NASA, das im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, für das Science Mission Directorate der Agentur in Washington verwaltet wird. Die italienische Raumfahrtbehörde (ASI) finanzierte den Jovian InfraRed Auroral Mapper. Lockheed Martin Space in Denver hat das Raumschiff gebaut und betreibt es.

Weitere Informationen zu Juno finden Sie unter:

https://www.nasa.gov/juno

DC Agle
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien.
818-393-9011
[email protected]

Karen Fox / Charles Blue
NASA-Hauptquartier, Washington
301-286-6284 / 202-802-5345
[email protected] / [email protected]

Deb Schmidt
Southwest Research Institute, San Antonio
210-522-2254
[email protected]

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