Der innerste Mond des Jupiter, Io – mit über 400 aktiven Vulkanen, ausgedehnten Lavaströmen und Überschwemmungsgebieten aus flüssigem Gestein – ist bei weitem der geologisch aktivste Körper im Sonnensystem. Aber im letzten August wurde Io vom Vulkanismus wirklich lebendig.
Drei massive Vulkanausbrüche ließen Astronomen spekulieren, dass diese vermutlich seltenen Ausbrüche viel häufiger vorkamen als bisher angenommen. Nun ein Bild aus dem Gemini-Observatorium fängt einen der hellsten Vulkane ein, die jemals in unserem Sonnensystem gesehen wurden.
„Wir erwarten normalerweise alle ein oder zwei Jahre einen riesigen Ausbruch, und sie sind normalerweise nicht so hell“, sagte die Hauptautorin Imke de Pater von der University of California, Berkeley, in a Pressemitteilung . Tatsächlich wurden zwischen 1978 und 2006 nur 13 große Eruptionen beobachtet. „Hier hatten wir drei extrem helle Ausbrüche, was darauf hindeutet, dass wir bei häufigerem Hinsehen auf Io noch viel mehr davon sehen könnten.“
De Pater entdeckte die ersten beiden Eruptionen am 15. August 2013 von der W. M. Keck-Observatorium in Hawaii. Es wurde berechnet, dass der hellste Lavastrom einen 50 Quadratmeilen großen, 30 Fuß dicken Lavastrom produzierte, während der andere Strom mit einer Fläche von 120 Quadratmeilen produzierte. Beide waren fast verschwunden, als sie Tage später abgebildet wurden.
Die dritte und noch hellere Eruption wurde am 29. August 2013 am Gemini-Observatorium von Katherine de Kleer, Doktorandin der UC Berkeley, entdeckt. Es war die erste einer Reihe von Beobachtungen zur Überwachung von Io.
Bilder von Io, die die Entwicklung der Eruption verfolgen, während sie über 12 Tage an Intensität abnahm. Aufgrund der schnellen Rotation von Io wird jede Nacht ein anderer Bereich der Oberfläche betrachtet; der Ausbruch ist mit abnehmender Helligkeit am 29. und 30. August sowie am 1., 3. und 10. September sichtbar. Bildnachweis: Katherine de Kleer / UC Berkeley / Gemini Observatory / AURA
De Kleer und Kollegen konnten die Hitze des dritten Ausbruchs nach seiner Entdeckung fast zwei Wochen lang verfolgen. Das Team hat die Beobachtungen von Zwillingen und Die nahegelegene Infrarot-Teleskopanlage der NASA mit Beobachtungen der Japanisches HISAKI-Raumschiff.
Dies ermöglichte es, dass die Beobachtungen „die beste tägliche Berichterstattung über einen solchen Ausbruch darstellen“, sagte de Kleer. Das Team konnte schlussfolgern, dass die Energie der Eruption Ende August etwa 20 Terawatt betrug und viele Kubikkilometer Lava ausgestoßen wurden.
„Zu der Zeit, als wir das Ereignis beobachteten, war eine Fläche neu freigelegter Lava in der Größenordnung von mehreren zehn Quadratkilometern sichtbar“, sagte de Kleer. „Wir glauben, dass es in Fontänen aus langen Spalten auf der Oberfläche von Io ausbrach, die zum Beispiel während des Ausbruchs des Eyjafjallajökull in Island im Jahr 2010 mehr als zehntausendmal stärker waren als die Lavafontänen.“
Das Team hofft, dass die jährliche Überwachung von Ios Oberfläche die Art der Vulkanausbrüche auf dem Mond, die Zusammensetzung des Magmas und die räumliche Verteilung der Wärmeströme aufdecken wird. Die Eruptionen könnten auch Licht auf eine frühe Erde werfen, als die Hitze des Zerfalls radioaktiver Elemente – im Gegensatz zu den Gezeitenkräften, die Io beeinflussen – exotische Hochtemperatur-Laven erzeugte.
„Wir nutzen Io als vulkanisches Labor, in dem wir in die Vergangenheit der terrestrischen Planeten zurückblicken können, um besser zu verstehen, wie diese großen Eruptionen stattfanden, wie schnell und wie lange sie dauerten“, sagte Co-Autorin Ashley Davies.
Die neuesten Ergebnisse wurden in der veröffentlicht Zeitschrift Ikarus.