Vulkanismus auf Io: Im Jupitermond schwappt ein Magma-Ozean

Unter der Oberfläche des Jupitermondes Io verbirgt sich offenbar ein riesiger Ozean aus Magma. Für diese These haben Forscher jetzt neue Belege gefunden - bei der Auswertung von Daten einer Sonde, die es schon seit acht Jahren nicht mehr gibt.

Magma-Ozean auf Io (grafische Darstellung): "Bislang fehlte ein direkter Beweis."

Foto: dapd/ University of Michigan

Los Angeles - Außer unserer Erde ist der Jupitermond Io der einzige Himmelskörper des Sonnensystems, auf dem es aktive Vulkane gibt. Wahrscheinlich zumindest. Doch während auf der Erde Vulkane entlang von Aktivitätszonen wie etwa dem pazifischen Feuerring zu finden sind, sind sie auf der Oberfläche von Io nahezu gleichmäßig verteilt. Die Vulkane des Jupitermonds produzieren bei ihren explosiven Ausbrüchen außerdem etwa hundert Mal mehr Lava als ihr Verwandten auf der Erde. Außerdem ist die Lava auf Io besonders heiß.

Nun haben Forscher Hinweise darauf gefunden, dass sich unter der Oberfläche von Io eine mindestens 50 Kilometer dicke Schicht aus teilweise geschmolzenem Magma verbirgt. Sie stützen sich auf eine neue Auswertung von Magnetfelddaten der Raumsonde "Galileo", die von 1995 bis 2003 den Jupiter umkreist hat. Der Magma-Ozean sei für den starken Vulkanismus auf Io verantwortlich, berichten amerikanische Forscher in der Online-Ausgabe des Fachmagazins "Science" .

"Der starke Vulkanismus und die hohe Temperatur der Lava deuten auf ein globales Magma-Reservoir im Inneren von Io hin, aber bisher fehlte dafür ein direkter Beweis", berichten Krishan Khurana von der University of California in Los Angeles und seine Kollegen. Mit einem Trick konnten die Wissenschaftler diesen Beweis nun liefern: Sie nutzten das rotierende Magnetfeld des Planeten Jupiter, um einen Blick ins Innere des Mondes zu werfen.

Io beeinflusst das Magnetfeld des Jupiter

Möglicherweise gleicht der Vulkanismus auf Io demjenigen auf der jungen Erde. Die Erforschung des Jupitermonds könnte daher auch neue Einblicke in die Frühgeschichte unseres Planeten liefern, argumentieren die Forscher.

Anhand von Messungen der Sonde Galileo aus den Jahren 1999 und 2000 konnten Khurana und seine Kollegen analysieren, wie Io das Magnetfeld Jupiters beeinflusst. "Wir konnten zeigen, dass ein vollständig fester Mantel keine ausreichende Reaktion erzeugt, um die Beobachtungen zu erklären", schreiben die Forscher. Nur eine über 50 Kilometer dicke Schicht aus zu mindestens 20 Prozent flüssigem Magma besitzt eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit, um die gemessenen Magnetfeld-Änderungen zu erzeugen.

Jupiter besitzt ein starkes Magnetfeld, durch das sich Io beständig bewegt, und das starke Ströme in der Atmosphäre des Mondes induziert. Sie reißen große Mengen an Materie aus Ios oberer Atmosphäre. Auf diese Weise verliert der Mond jede Sekunde mehrere Tonnen Masse, die in einen donutförmigen Plasmaring um den Jupiter wabern.

Bei seiner Reise durch die Plasmasuppe stört Io seinerseits die Jupiter-Magnetosphäre: Starke Plasmawellen elektrisch geladener Teilchen strömen in die Jupiteratmosphäre - und bringen sie zum Leuchten.

chs/dapd