Vulkan-Wunderwelt: Wieso brodelt Jupiters Mond Io?

0:00Karl Urban Franzi, heute beginne ich mit einer politisch nicht korrekten Frage. Ich muss dich bitten, sie dennoch ehrlich zu beantworten. Meine Frage lautet, darf eine Schönheit stinken?

0:12Franziska Konitzer Hm, klar. Hallo bei Astrogeo, dem Podcast der Weltraumreporter. Ich bin Franzi Koditzer.

0:37Karl Urban Und ich bin Karl Urban.

0:38Franziska Konitzer Und wir sind zwei Wissenschaftsjournalisten. Karl ist Geologe, der noch niemals jemanden gesteinigt hat. Und ich bin Astrophysikerin, die den Geologen Karl neulich gerne bei ihrem Besuch in der Steinwüste dabei gehabt hätte. Auch in dieser Folge erzählen wir uns gegenseitig eine Geschichte, die uns entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert haben, haben oder die wir in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben.

1:02Karl Urban Ja und heute ist Ausgabe 92 dran und das heißt, dass ich dir eine Geschichte mitgebracht habe.

1:09Franziska Konitzer Von einer stinkenden Schönheit nehme ich an.

1:12Karl Urban Genau und nicht aus einer Steinwüste, leider.

1:15Franziska Konitzer Das stinkt auch nicht, da gibt es nichts was.

1:18Karl Urban Genau, ich war tatsächlich noch nie in einer Wüste, aber ich habe auch gehört, Wüsten sind relativ großneutral, glaube ich.

1:24Franziska Konitzer Die typischen Sand, also man stellt sich ja unter Wüste immer so irgendwie so Düne, Sand vor.

1:28Karl Urban Das ist ein kleiner Teil.

1:30Franziska Konitzer Sandwüsten sind nur ein kleiner Teil, habe ich gelernt. Und Steinwüste ist wesentlich wüstiger als Sand. Da ist nichts. Okay.

1:41Karl Urban Ja, ich glaube, Dinge, die riechen, die sind halt meistens auch verbunden irgendwie mit organischem Material, zumindest in unseren Breiten. Aber mal gucken, ob das heute in meiner Geschichte eine Rolle spielt. Ich fange meine Geschichte über, bevor ich zur Schönheit komme und auch zum Geruch, möchte ich dir ein Geräusch vorspielen.

2:17Karl Urban Was glaubst du, was du da hörst?

2:23Franziska Konitzer Ein Geräusch, was nicht von unserer Erde kommt?

2:27Karl Urban Tatsächlich ist es ein terrestrisches Geräusch.

2:29Franziska Konitzer Mist. Ein blubbernder Topf voller Schwefel?

2:38Karl Urban Ja, du bist sehr nah dran.

2:40Franziska Konitzer Da denke ich irgendwie Schwefel, irgendwie so Vulkan oder so. Irgendwas Blubberndes, Stinkendes.

2:47Karl Urban Was du hörst, ist das Geräusch eines Lavastroms aus sehr flüssiger Lava. Und die Lava glüht und fließt so schnell, dass sie im Kontakt mit der Luft nicht schnell genug erstarren kann und dadurch auch keine Lavatunnel bildet. Weil das ist so eine häufige Form von einem Lavafluss, dass die äußerste Schicht gleich fest wird und die Lava eigentlich eher in diesen Tunnel dann fließt.

3:15Karl Urban In dem Fall fließt sie wirklich im direkten Kontakt mit der Luft. Aber trotzdem bilden sich auf der Oberfläche immer wieder so Lava-Fetzen, die am Rand starren, wo der Strom nicht ganz so schnell ist und dann aber immer wieder mitgerissen werden. Und diese Fetzen bestehen aus dieser sehr schnell erkalteten Lava, mit anderen Worten aus Glas.

3:39Karl Urban Also Vulkanglas, ganz dünne Scheiben von Glas. Und auf so einem Lavastrom auf der Erde treiben also dünne vulkanische Glasplättchen und wenn sie aneinanderstoßen, dann entsteht dieses hohe Ton, den man die ganze Zeit hört. Dieses klirrende Geräusch. Das ist tatsächlich Glas. In der Zusammensetzung wirklich auch, Das ist ziemlich identisch zu dem, was wir als Fenster verwenden, die ja auch aus CO2 bestehen.

4:06Karl Urban Und das ist ja auch das, was den Hauptbestandteil von vulkanischem Glas ausmacht. Das heißt, du weißt schon mal, um welchen Gestank es heute geht, also dieser Schwefeltopf, aber du weißt noch nicht, um welche Schönheit es geht.

4:20Franziska Konitzer Und du musst mir noch verraten, wie jemand das geschafft hat, dieses Geräusch so aufzunehmen und aus welcher Nähe.

4:25Karl Urban Ja, das ist, ich weiß ehrlich gesagt gar nicht mehr, wo ich diese Aufnahme her habe. Ich habe vor ein paar Jahren bei der BBC gelernt, dass Lavaströme dieses tolle Geräusch machen. Und da habe ich mir das irgendwo rausgezogen. Also ich weiß ehrlich gesagt nicht, von was für einem Vulkan es kommt. Ich weiß aber, dass es ein eher basaltischer Vulkan sein muss, der, weil basaltische Lava überhaupt nur so fließfähig ist.

4:51Franziska Konitzer Okay, also wir haben den Gestank.

4:52Karl Urban Wir haben den Gestank, genau. Ja, und jetzt kommt der zweite Teil meiner Einleitung und der findet statt am 5. März 1979. Da betritt eine damals 25-jährige Astronomin einen Kontrollraum des Jet Propulsion Laboratory in Kalifornien. Sie ist attraktiv, aber sie ist nicht die Schönheit, um die es heute geht.

5:15Karl Urban Aber sie beschäftigt sich mit der Schönheit unserer Folge. Die Astronomin selbst hatte dort ein Dreivierteljahr vorher angefangen, als verantwortliche Ingenieurin für die Mission Voyager 1 zu arbeiten, die da bereits auf dem Weg zu ihrer großen Tour durch das Planetensystem war. Und der Name dieser jungen Astronomin ist Linda Morabito Kelly.

5:36Karl Urban Hast du von ihr schon mal gehört, zufällig?

5:39Franziska Konitzer Nein.

5:40Karl Urban Okay, dann mache ich mal weiter. Was da am 5. März 79 ansteht, ist der erste große Höhepunkt der Mission von Voyager 1, nämlich der Vorbeiflug am Jupiter, beziehungsweise der Flug durch das Jupiter-System. Denn Jupiter hat ja sehr viele Monde. Und Morabitos Aufgabe ist eine ziemlich wichtige. Sie beschäftigt sich mit den Daten, die die Sternenkamera, also der Star-Tracker an Bord der Sonne zurückgibt.

6:07Karl Urban Das sind meist ziemlich überbelichtete Aufnahmen, wenn mal Teile von Jupiter oder von einem seiner Monde darauf ist. Denn auf den Bildern sollen vor allem die lichtschwachen Hintergrundsterne sichtbar sein, anhand derer die Lage im Raum und damit auch der richtige Kurs von Voyager berechnet wird. Und da ist natürlich nicht nur Linda Morabito-Kelly, sondern insgesamt 20 Leute aus dem Navigationsteam, wo sie dazugehört, das rund um die Uhr diese kritische Missionsphase begleitet.

6:38Karl Urban Und das Science-Team, also das Wissenschaftsteam, sitzt auf einer ganz anderen Etage und das Team um Linda Morabito-Kelly macht wirklich vor allen Dingen diese Navigation. Und am 5. März passiert natürlich wahnsinnig viel, aber Linda Morabito-Kelly fällt vor allem eine herzförmige Struktur auf dem Mond Io auf.

7:02Karl Urban Aber wie gesagt, das sind rohe Navigationsbilder, sie hat einen ganz anderen Fokus. Und das sind auch Bilder, die jetzt im Fall von Io auch eher überbelichtet sind, weil die gar nicht viel sind, die schön zu kriegen.

7:15Franziska Konitzer Nicht, dass sie gehört, ja. Genau.

7:17Karl Urban Vier Tage später, also am 9. März, ist die Aufregung im Haus nicht mehr ganz so groß. Der Vorbeiflug ist vorbei und Linda Morabito-Kelly ist dabei, eigentlich noch so ein paar Bilder auszuwerten, die Void ja später quasi mit dem Blick über die eigene Schulter aufgenommen hat, zurück ins Jupiter-System.

7:37Karl Urban Und da passiert es, dass da wieder der Mond Io auf einem Bild auftaucht. Und irgendwie ist es der gleiche Io wie vier Tage vorher und gleichzeitig ist es doch nicht. Und Linda schreibt über diesen Moment das folgende und ich würde es jetzt direkt ins Deutsch übersetzen. Ich bemerkte plötzlich eine Anomalie auf der linken Seite von Io, direkt am Rand.

8:00Karl Urban Sie war im Vergleich zur Gesamtgröße von Io extrem groß und halbmondförmig. Es schien unglaublich, dass so etwas Großes nicht schon vorher sichtbar gewesen war. Es war ein Moment, für den jeder Astronom und jeder Planetenforscher lebt. Wenn man so etwas sieht, weckt das die tiefsten Fragen des wissenschaftlichen Interesses.

8:20Franziska Konitzer Ah, hat sie einen Vulkanausbruch beobachtet?

8:26Karl Urban Genau. Also heute erzähle ich dir von einem absolut ungastlichen, heißen, komplett wasserfreien, von letaler Strahlung gebadeten und stinkenden Mond des Jupiters, der trotzdem sehr viel über die Prozesse im jungen Planetensystem und weit darüber hinaus offenbaren könnte. Und es geht, und ich zitiere jetzt aus einem Paper, um ein Vulkan-Wunderland und irgendwie auch um eine echte Schönheit, nämlich um den Jupiter-Mond Io.

8:55Franziska Konitzer Okay, also Io ist die stinkende Schönheit.

8:58Karl Urban Jawohl.

8:58Franziska Konitzer Ja, dann kann sich Io auch nicht beschweren, wenn wir ihn oder sie als stinkende Schönheit bezeichnen.

9:03Karl Urban Das sehe ich auch so. Genau, ich sage dir auch gleich noch, was es mit der Schönheit genau auf sich hat. Wenn wir ein bisschen zurückspulen, also diese vier großen Monde des Jupiters, die ja auch galiläische Monde genannt werden, die hat ja, wie der Name schon sagt, 1610 Galileo Galilei entdeckt. Und bei den Namen dieser vier Monde, Io, Europa, Ganymed und Callisto, handelt es sich ja um Geliebte des griechischen Göttervaters Zeus.

9:31Franziska Konitzer Geliebte in Anführungszeichen.

9:33Karl Urban Je nach Lesart von ihm vergewaltigte Frauen der griechischen Mythologie.

9:38Franziska Konitzer Bis auf Ganymede, das war der Cupbearer von Zeus.

9:41Karl Urban Das war ein Junge. Richtig, genau. Du bist da auch, das habe ich glaube ich schon mal festgestellt, ein bisschen... Mythen fester als ich.

9:50Franziska Konitzer Ich habe sehr viel Hades gezockt.

9:52Karl Urban Ja, das ist ja egal, wo man es her hat. Ja, also diese Namen für die, was ich nicht wusste, diese Namen für die vier größten Jupiter-Monde waren interessanterweise schon 1614, also vier Jahre nach der Entdeckung durch Galilä, vom deutschen Astronomen Simon Marius vorgeschlagen worden, was aber seine Zeitgenossen nicht annehmen wollten, sodass die galiläischen Monde über 300 Jahre lang lediglich die Namen Jupiter und dann römisch 1234 bekamen.

10:25Franziska Konitzer Ach, das ist ja langweilig.

10:26Karl Urban Also Io hieß da Jupiter 1. Und die Benennung nach griechischen Sagenfiguren setzte sich erst Mitte des 20. Jahrhunderts durch.

10:36Franziska Konitzer Ha!

10:37Karl Urban Also das ist was ziemlich Neues.

10:39Franziska Konitzer Simon Marius, guter Mann. Kam übrigens aus Franken, deshalb kenne ich den. Fröngische Astronomen.

10:43Karl Urban Sympathisch. Sympathisch. Ja, sympathisch. Genau. Um was es sich bei diesen Monden wirklich handelt, also wie die aussehen und was auf denen so vorgeht, darüber galt vergleichbar lange ein einhelliges Urteil, nämlich, dass es sich dabei um Monde im Sinne unseres eigenen Mondes handeln dürfte, um Himmelskörper mit toten, lange erkalteten Gesteinsoberflächen und mit Millionen von Kratern.

11:09Karl Urban Was gerade bei Io wenig verwunderlich ist, denn der ist ja, also sie, sie ist ja eine weibliche Schönheit. Io ist fast genauso groß wie der Erdmond und auch ihre Dichte ist fast identisch.

11:20Franziska Konitzer Okay. Ist Io der innerste der vier Monden?

11:25Karl Urban Ja, überhaupt der innerste Mond. Allerdings gab es abweichende Stimmen, die dieses Urteil auch im Vorfeld der Sonnenvorbeiflüge nicht geteilt hat. Man muss sagen, vor Voyager gab es zwei Pioneer-Vorbeiflüge an Jupiter. Die haben aber Io nicht wirklich fokussiert. Also da gab es keine guten Daten. Es gab aber kurz vor dem Vorbeiflug von Voyager 1, Anfang 1979, wenige Wochen vor dem Vorbeiflug, ein Paper von einem Team um den US-Astronomen Stanton Peale.

12:02Karl Urban Und die schrieben etwas anderes. Sie vermuten in ihrem Paper, dass Io durch extreme Reibungswärme in ihrem Innern zum Teil geschmolzen sein sollte. Und dieser Fakt sollte sich eigentlich auch auf Ios Oberfläche zeigen. Und sie schreiben, one might speculate that widespread and recurrent surface volcanism would occur, leading to extensive outgassing.

12:26Karl Urban Also weit verbreiteter Oberflächenvulkanismus dürfte es, den sollte es geben, was dann auch zu einem umfassenden Ausgasen führen dürfte.

12:37Franziska Konitzer Ah ja, also Achtung, Kalauer, Sie hatten den richtigen Riecher.

12:40Karl Urban Aber hallo, genau. Genau.

12:43Franziska Konitzer Jetzt fragt sich, jetzt frage ich mich trotzdem, warum Reibungskräfte?

12:49Karl Urban Reibungskräfte.

12:50Franziska Konitzer Ja, aber wo kommen die denn auf einmal her?

12:51Karl Urban Ja, dazu komme ich gleich. Okay, sorry. Woraus man das schließen konnte, auch damals schon. Wie gesagt, dieses Paper erscheint wirklich ganz kurz vor dem Vorbeiflug und diesen ersten Nahaufnahmen und man könnte auch in dem Fall wirklich sagen, das Timing dieses Papers hätte nicht besser sein können. Es war sicher motiviert durch den sich ankündigenden Vorbeiflug, aber es war wirklich on spot und hat da auch wirklich was vorhergenommen von dem, was sich dann beobachten ließ.

13:26Karl Urban Denn was Voyager am 5. März 1979 beobachtet, ist tatsächlich keine tote Oberfläche, ganz viele uralte Krater, sondern ungefähr das Gegenteil davon. Auf IOS springen direkt ein paar Dinge ins Auge. Und da würde ich kurz durchgehen. Also es gibt zum einen keinen einzigen Einschlagskrater auf IOS Oberfläche.

13:48Karl Urban Keinen offensichtlichen zumindest. Was darauf hindeutet, dass die Oberfläche ständig vom frischen Material bedeckt wird. Überall. Und zwar, das kann man abschätzen, ungefähr mit einem Zentimeter pro Jahr. So gemittelt über die gesamte Oberfläche.

14:03Franziska Konitzer Oh krass, das ist aber, das ist viel.

14:05Karl Urban Das ist viel, genau, und die sich halt wirklich überall gleichmäßig ablagert und dabei alle entstehenden Einschlagskrater, die es mit Sicherheit gibt, einfach so schnell zugedeckt, dass wir einfach keine beobachten können.

14:18Franziska Konitzer Ja, das hattest du ja schon mal auch erklärt, ich weiß nicht mehr genau in welcher Geschichte, aber dass man ja im Sonnensystem Einschlagskrater und ihre Anzahl dazu nutzen kann, um abzuschätzen, wie alt ein Himmelskörper ist oder wie alt die Oberfläche auf einem Himmelskörper ist. Je mehr Einschlagskrater, desto älter eigentlich.

14:37Karl Urban Genau. Und je weniger, umso weniger, also umso jünger. Auf der Erde gibt es ja auch Einschlagskrater, die man auch aus dem Weltraum beobachten kann, wenn man weiß, wonach man suchen soll. Tatsächlich scheint die Ios-Oberfläche im Mittel auch jünger zu sein als die Erdoberfläche. Also da ist wirklich was los.

14:58Karl Urban Und natürlich gibt es viele Berge, von denen wir wissen, dass es Vulkane sind, von denen wir das heute wissen. Es gibt im Zusammenhang mit diesen Vulkanen tatsächlich eine Art von Krater, die man häufig beobachtet auf Io, nämlich sind das Vulkankrater. Und einer dieser Vulkane mit einem Krater war kurz nach dem Flyby tatsächlich aktiv.

15:20Karl Urban Also es ist der Vulkan, der später den Namen Pele erhalten wird. Und die Wolke, die Linda Maributo Kelly rund um Pele entdeckt, ist gewaltig. Sie hat nämlich eine Höhe von bis zu 300 Kilometern und eine Ausdehnung von 1200 Kilometern. Das ist ein Drittel des Durchmessers des gesamten Mondes. Also ein riesen Sonnenschirm sozusagen, der da aufgespannt ist aus vulkanischer Asche und was da noch so hochgekommen ist.

15:55Karl Urban Natürlich war der Vorbeiflug von Voyager 1 nur der Anfang von der Beobachtung von Io. Und Jupiter ist ja ein relativ häufig, nicht regelmäßig, aber relativ häufig von Raumsonden besuchter Planet, weil dort ja auch immer mal Raumsonden Schwung holen. Ist ja immer der massereichste Planet des Planetensystems.

16:15Karl Urban Und selbst wenn diese Raumsonden dann auf dem Weg zu anderen Zielen sind, haben die dann oft Kameras dabei und haben auch öfter mal einen Blick auf Io geworfen, unter anderem. Deswegen haben wir mittlerweile Bilder von Voyager 2, die kam ja dann noch direkt danach, aber auch von der Jupitersonde Galileo, auch von der.

16:35Karl Urban Saturn-Sonde Cassini-Huygens, von der Pluto-Sonde New Horizons und zuletzt bis heute auch von der neuesten Jupiter-Sonde der NASA von Juno. Dazu gibt es auch Infrarot-Beobachtungen von erdgebundenen Teleskopen und aus dem Erdorbit, weil vulkanische Aktivität sich ja auch im Infrarotspektrum sehr gut beobachten lässt, also im Bereich der Wärmestrahlung.

16:59Karl Urban Und auf Basis dieser ganzen Daten wissen wir mittlerweile einiges. Also wir wissen, dass die Oberfläche von Io im Großen und Ganzen recht flach ist. Vereinzelt gibt es aber eben diese Vulkane, aber auch Berge und Bergrücken, die zwischen 6 und 8 Kilometer über das Grundniveau der Oberfläche hinausragen, also durchaus ordentlich sind.

17:21Karl Urban Vor allem gibt es aber eben diese 250 vulkanischen Zentren auf Io, die für sich allerdings nur zwei Prozent der Oberfläche bedecken. Also es sind viele, aber die sind irgendwie auch einigermaßen begrenzt für sich. Und zwischen diesen vulkanischen Zentren liegt dieses gelbliche, teilweise auch rötliche oder so dunkelgraue Material.

17:44Karl Urban Aber Io wirkt eigentlich schon sehr gelb, wenn man ihn sich anguckt.

17:47Franziska Konitzer Also Io, das wäre auch nicht mehr eine Frage gewesen, welche Farbe hat Io? Und das Gelb kommt Kommt vom Schwefel?

17:52Karl Urban Schwefel, genau.

17:53Franziska Konitzer Tatsächlich?

17:54Karl Urban Ja, genau. Tatsächlich wurden in den letzten Jahren noch mal 14 weitere vulkanische Zentren zusätzlich entdeckt, die man mit erdgebundenen Teleskopen mit adaptiver Optik entdeckt hat. Also das sind relativ neue Daten. Also man guckt ja immer wieder und findet auch immer wieder was Neues. Wir wissen auch, es gibt häufig, vielfach im Jahr, Vulkanausbrüche mit Lavaströmen.

18:19Karl Urban Also nicht nur mit diesen großen Gasschirmenwolken, schirmaförmigen Wolken, sondern es gibt auch Lavaströme. Dann, wie gesagt, diese Gas- und Aschewolken, die schnell mal einige Dutzend bis hunderte Kilometer hoch sein können. Es gibt sehr große Vulkankrater, die Patera genannt werden. Und eine Patera, weißt du, was das ist? Ich bin ja kein Lateiner, aber du bist, glaube ich, Lateinerin.

18:49Franziska Konitzer Patera was?

18:50Karl Urban Patera.

18:52Franziska Konitzer Spalte?

18:52Karl Urban Nee, eine Schüssel ist es.

18:55Franziska Konitzer Ah, also das wäre auch eine Frage. Also das schaut aus wie eine Schüssel, weil wenn du sagst, nicht so viele Berge, aber Vulkanzentren, also es sind keine vulkanischen Berge, sondern...

19:06Karl Urban Also es gibt ein anderes Wort, ein geologisches Fachwort, mit dem man so einen Vulkankrater bezeichnet, nämlich eine Caldera.

19:14Franziska Konitzer Das kenne ich.

19:15Karl Urban Genau. Und darum handelt es sich letztlich und Parthera ist quasi nur der Io-spezifische Vorausdruck dafür.

19:23Franziska Konitzer Ja komm, das ist aber schon sehr speziell. Ja. Soll ich es mir mitschreiben? Moment hier, ich schreibe es mir auf. Das ist nachher Partera. Partera.

19:33Karl Urban Aber ohne R am Anfang. Also Partera.

19:37Franziska Konitzer Partera.

19:38Karl Urban Vielleicht auch Partera, ja genau. Also wie man das betont, keine Ahnung.

19:41Franziska Konitzer Das klingt wie eine Metalband.

19:43Karl Urban Ja, warum nicht, oder? Vulkankaldera ist ein schöner...

19:47Franziska Konitzer Jo, ich bin vorbereitet. Kaldera weiß ich, da kann man auf dem Rand drauf wandern, wenn er erloschen ist.

19:52Karl Urban Ja, genau. Also eine Caldera ist ein Vulkankrater, wieder ein anderes Wort, bezeichnet letztlich alles das Gleiche. Und solche gibt es, wie du sagst, auf der Erde, kann man entlang wandern, wenn da gerade keine Aktivität herrscht. Kaldären entstehen in einem Bereich eines aktuellen oder ehemaligen Vulkanausbruchs, wo sich schon einige Lava entleert hat und deshalb ein Teil des Vulkanbaus eingestürzt ist.

20:15Karl Urban Und dabei eben jenen Vulkankrater zurückgelassen hat. Das sind meist recht große Vulkane, wo das passiert. Die beeindruckendste Kaldäre auf Io heißt Lopipatera, denn in diesem Vulkankrater liegt der größte Lavasee des Sonnensystems. Dieser See bedeckt zwar nur 0,07 Prozent der Oberfläche von Io, ist aber verantwortlich für 10 bis 20 Prozent der Wärmeabstrahlung von Io.

20:43Franziska Konitzer Relativ punktuell.

20:44Karl Urban Ein Riesending. Diesen Lavasee könnte man auch als Lava-Meer bezeichnen, denn sein Durchmesser liegt bei 180 Kilometern. Zum Vergleich, der größte Lavasee der Erde, sowas gibt es nämlich auch auf der Erde ab und zu, sehr selten, aber es gibt es, ist der Nyara-Gongo in der Demokratischen Republik Kongo und dessen Durchmesser liegt bei gerade mal 300 Metern.

21:09Franziska Konitzer Und wie lange gibt es den schon? Also Lavasee, muss das nicht erstarren?

21:13Karl Urban Ja, solange genug Lava von unten nachkommt und dieses Nachkommen schneller geht als das Erstarren, kann der flüssig bleiben.

21:23Franziska Konitzer Darf ich das jetzt mal ganz kurz googeln, wie das ausschaut? Weil das wäre ja mal, kann man da hinfahren?

21:28Karl Urban Ja, also ich weiß nicht, ob du im Kongo Urlaub machen möchtest.

21:32Franziska Konitzer Ja eben, das ist ein bisschen schwierig.

21:34Karl Urban Ich glaube, es gibt auf Hawaii einen, es gibt in Äthiopien einen, es gibt in der Antarktis einen auf dem Mount Erebus.

21:42Franziska Konitzer Ich habe das jetzt gegoogelt und das schaut tatsächlich so aus wie die kleinere Variante von Mount Doom aus Herr der Ringe. Also kann man sich auch einfach Herr der Ringe nochmal angucken.

21:51Karl Urban Auf jeden Fall. Genau.

21:53Franziska Konitzer Okay, Lavasee.

21:55Karl Urban Lavasee. Also auf der Erde gibt es die auch, aber viel kleiner. Es ist nicht ganz sicher, ob Lugipatera ein dauerhafter See ist oder stattdessen einfach nur eine Senke, die immer wieder von Lava überspült wird. Also das kann man nicht so leicht sagen. Ich hatte auch gesagt, es kommen immer mal wieder Raumsonden vorbei.

22:11Karl Urban Also man hat jetzt keine kontinuierliche Beobachtung. Rund um die Lava auf Io gibt es sowieso einige ungeklärte Fragen, zu denen ich später noch komme. Was es auch gibt, hatte ich erwähnt, sind Lavaströme, die sich ständig an verschiedensten Vulkanen auf Io bilden. Und diese Lavaströme können sich buchstäblich sehen lassen, denn obwohl der Mond, also der Jupiter-Mond Io, eher, wie ich gerade gesagt habe, sporadisch beobachtet wird, kann man da in diesen Abständen, wo Raumsonden da drauf schauen, ziemlich viele Entwicklungen beobachten.

22:44Karl Urban Beispielsweise lag zwischen dem Vorbeiflug der Voyager-Sonden und der Galileo-Raumsonde der NASA 17 Jahre. Und in dieser Zeit bildete sich am Vulkan Prometheus ein Lavastromfeld, das in dieser Zeit mindestens 100 Kilometer angewachsen ist.

23:00Franziska Konitzer Ha! 100 Kilometer in 17 Jahren ist schon.

23:04Karl Urban Das ist schon was, genau. Und es gibt auch Lavaströme, die identifiziert wurden, die dreimal so lang sind, also bis zu 300 Kilometer. Was heißt das in der Fläche? Also wie viel Lava fließt da aus? Das fand ich jetzt ganz interessant, weil wir haben ja schon öfter mal über irdischen Vulkanismus gesprochen.

23:19Karl Urban Und tatsächlich sieht man auf Ios Oberfläche einzelne Lavaströme, die eine Fläche von 500.000 Quadratkilometern bedecken. Und die Frage ist, ist das viel? Und da habe ich mal geguckt, weil wir ja schon öfter über diesen sibirischen Trab geredet haben, also über den großen Vulkan, die Vulkan-Serie am Ende der Permzeit, die dieses große Massenaussterben auch hauptsächlich ausgelöst hat.

23:43Karl Urban Und die sibirischen Traps haben tatsächlich eine Fläche von 5 Millionen Quadratkilometern, also zehnmal mehr, bedeckt. Man muss aber einschränkend dazu sagen, dass der Vergleich ja nicht ganz fair ist, denn auf Ios Oberfläche sehen wir ja nur die Lavaströme, die in den letzten, keine Ahnung, paar tausend Jahren stattgefunden haben oder vielleicht paar zehntausend Jahren.

24:02Karl Urban Es gibt sicher viele, viel ältere und möglicherweise auch viel größere erkaltete Lavaströme, die längst von neuen vulkanischen Ablagerungen bedeckt worden sind. Also insofern ist das ein schwieriger Vergleich.

24:14Franziska Konitzer Das Sibirisch-Trap war ja auch über einen langen Zeitraum, oder? Also ich meine, das war jetzt nicht in 17 Jahren, sondern...

24:21Karl Urban Nee, das sind glaube ich ein, zwei Jahrmillionen gewesen, in denen das stattgefunden hat. Also von daher... Genau.

24:26Franziska Konitzer Krass.

24:27Karl Urban Ja, also insofern ist das ein bisschen schwer zu vergleichen. Eine andere Frage, die gar nicht direkt mit Vulkanen zu tun hat. Ich hatte gesagt, dass es vereinzelt hohe Berge gibt auf Io, die keine Vulkane sind. Und da ist die Frage, wo kommen die her? Und man erklärt sich das so, dass die Oberfläche von Io, die ja wirklich ständig mit diesen Zentimeter pro Jahr von neuem Material berieselt wird und dann kommt noch die Lava dazu und so weiter.

24:53Karl Urban Das heißt, das überlagernde Gewicht auf das feste Krustengestein, was da drunter liegt, nimmt ständig zu. Und das natürlich auch nicht gleichmäßig, weil zum Beispiel in der Nähe des Äquators von Io, da gibt es ein ganzes Stück mehr Vulkane als um die Pole. Also es gibt da so ein gewisses Ungleichgewicht und das führt mit der Zeit halt zu Spannungen in dieser festen Kruste, wodurch auch immer mal wieder Krustenteile brechen, einsinken oder sich so anheben.

25:22Karl Urban Und das alles kann halt diese Berge anheben. Also so stellt man sich das zumindest vor. Io hat keine Plattentektonik, also man sieht keine Platten und es gibt auch keine Anzeichen dafür. Also die Kruste ist in sich dann doch stabil genug oder dick genug, dass sie nicht in einzelne Platten zerbricht, aber es gibt auf jeden Fall einzelne Bruchzonen immer mal wieder, wo diese Berge angehoben werden.

25:47Karl Urban Und das alles zusammen kann man die vulkanische Aktivität auf Io abschätzen, wenn man das alles beobachtet. Und dabei kommt heraus, der Jupiter-Mond besitzt pro Zeiteinheit die größte geförderte Lavamenge, die größte mit neuer Lava bedeckte Fläche und die größte Gesamtfläche von Lavaseen im gesamten Sonnensystem.

26:09Franziska Konitzer Also der vulkanischste aller vulkanisch aktiven Orte im Sonnensystem.

26:16Karl Urban Genau, auf jeden Fall. Ja, und wo viele Vulkane sind, da muss es natürlich eine Quelle dafür geben. Und diese Quelle ist natürlich, wenig überraschend, irgendwie der nahe Jupiter, der ja nun vermutlich keine ganz kleinen Gezeitenkräfte auslöst.

26:33Franziska Konitzer Genau.

26:35Karl Urban Tatsächlich ist Ion im Planetensystem einmalig, weil seine wichtigste innere Hitzequelle nicht der radioaktive Zerfall ist, wie es zum Beispiel im Fall der Erde ist, sondern anteilig ganz überwiegend die Gezeitenwärme, das hervorruft.

26:50Franziska Konitzer Ah, okay, okay, okay.

27:20Karl Urban Seite zu, das heißt, es ist komplett synchronisiert. Das würde im Idealfall überhaupt keine Gezeitenkräfte oder nur sehr, sehr unwesentliche hervorrufen. Dass es die aber doch gibt, und zwar nicht zu knapp, liegt am speziellen Orbit der innersten drei galiläischen Wohnde. Also Io, Europa und Ganymed.

27:38Karl Urban Die befinden sich nämlich in einer sogenannten 1 zu 2 zu 4 Laplace-Resonanz. Hurra!

27:44Franziska Konitzer Das schreibe ich mir sofort auf.

27:46Karl Urban Genau, ich erkläre es so lange schon mal. Also das heißt, während eines Umlaufs von Ganymed macht Europa zwei und macht Io sogar vier Umkreisungen um den Jupiter in der gleichen Zeit. Und dazu kommt noch ein zweiter Effekt, der die Gezeitenkräfte verstärkt. Io ist einerseits in gebundener Rotation um Jupiter, hatte ich gesagt, weist ihm also immer die gleiche Seite zu. Von außen halten ihn Europa und Ganymede in Schach.

28:10Karl Urban Es gibt in der Resonanz, also wenn es so eine harte Resonanz gibt, da gibt es immer wieder Punkte eines Orbits, wo es starke gravitative Störkräfte aller Monde aufeinander gibt und vor allem nach innen. Was dazu führt, dass Io irgendwie versucht auszuweichen. Und er kann aber nicht ausweichen, weil er kann nicht noch näher an Jupiter ran.

28:33Karl Urban Das verbietet sozusagen die Orbit-Mechanik. Und nach außen kann er auch nicht, weil da die anderen beiden Monate drücken. Und das Einzige, was er tun kann, ist seine Exzentrizität seines Orbits zu erhöhen.

28:46Franziska Konitzer Ah, also er wird exzentrischer quasi. Also eieriger, eierförmiger.

28:50Karl Urban Eierförmiger, genau. Also es gibt sozusagen immer Punkte auf der Bahn, die ein bisschen näher an Jupiter dran sind und die ein bisschen weiter weg sind. Und das ist aber natürlich für das feste Material im Innern von Io ungünstig, weil da entstehen dann plötzlich diese krassen Reibungskräfte. Und das erzeugt diese Wärmeleistung. Kann man ausrechnen, wie viel das ausmacht.

29:12Karl Urban Das ist ordentlich. Das sind nämlich ungefähr 100 Terawatt. So von der Größenordnung her. Wenn man das vergleicht, die Erde ist 66 mal massereicher als Io. Aber ihre Wärmeleistung liegt gerade bei 47 Terawatt. Also nur die Hälfte von dem, was auf Io wirkt.

29:31Franziska Konitzer Also wird da irgendwie durchgewalkt.

29:34Karl Urban Genau, also wird ständig irgendwie durchgeknetet. Und wo so viele Vulkane und so viel Wärme ist, da ist vermutlich noch mehr. Also möglicherweise gibt es sogar einen inneren Magma-Ozean. Und tatsächlich gibt es Indizien, die dafür sprechen. Nämlich kann man ausrechnen, dass die Induktion von Jupiters Magnetfeld, das kommt noch oben drauf, also das ist jetzt nicht die Reibungskraft.

29:57Karl Urban Jupiter hat ja auch das stärkste Magnetfeld im Planetensystem. Und der innerste Mond-Io liegt da voll drin. Und diese Induktion würde schon ausreichen, am Inneren von Io einen Magma-Ozean in der Tiefe flüssig zu halten.

30:12Franziska Konitzer Schön. Also wenn man sich fragt, ob auch auf Io Leben existieren könnte, kann man das ruhigen Gewissens mit Nein beantworten.

30:18Karl Urban Genau, ja. Das hatte ich ja auch schon angeteasert am Anfang.

30:21Franziska Konitzer Supergeil, lebensunfreundlich, herrlich.

30:23Karl Urban Wir kommen aber noch zum Leben.

30:25Franziska Konitzer Nein!

30:26Karl Urban Wait for it. Aber nochmal zum Magma-Ozean. Das kann man sozusagen postulieren. Es gibt bis jetzt keine Daten, die ihn bestätigen. Also es ist nicht belegt worden. Und überhaupt, wie das Innere von Io wirklich aussieht, da gibt es deutlich mehr Fragen als Antworten momentan. Also da wissen wir tatsächlich noch nicht so viel.

30:47Karl Urban Ich würde noch zu einer anderen Frage kommen, nämlich warum Io keine dichtere Atmosphäre besitzt. Weil das könnte man sich ja überlegen. So viele Vulkane, so viel Aktivität, diese riesigen Wolken. Warum sieht Io eigentlich nicht aus wie der Titan, wie der größte Saturnmond, der zwar ein bisschen größer ist, aber Io hat einen Durchmesser von 3600 Kilometern, also ist ja schon auch ordentlich.

31:10Karl Urban Selbst wenn er ein bisschen Gas verliert durch diverse Effekte, könnte man ja denken, da kommt ja auch genug nach eigentlich. Tatsächlich hat ein Io eine Atmosphäre, die man messen kann, allerdings eine extrem dünne, deren Dichte liegt bei 1 bis 10 Nanobar. Das entspricht ungefähr einem Milliardstel des Drucks unserer Atmosphäre auf Meeresniveau.

31:34Karl Urban Aber Ios Atmosphäre ist nicht nur extrem dünn, sondern auch noch dazu sehr ungleichmäßig. Nämlich ist die Dichte der Atmosphäre abhängig von der geografischen Breite. Die Dichte ist um den Faktor 10 bis 100 variabel und an den Polen teilweise nur 2% so dicht wie am Äquator. Noch krasser ist, wenn Io hinter Jupiter verschwindet und verdunkelt wird, also sozusagen Jupiter seinen Schatten auf Io wirft, was relativ häufig passiert, wird es sehr schnell sehr kalt und die Atmosphäre resublimiert, also wird von gasförmig zu fest in kürzester Zeit und kollabiert fast komplett.

32:14Franziska Konitzer Und dann fängt es wieder von vorne an quasi, wenn es wieder auftaucht.

32:18Karl Urban Genau und warum die Atmosphäre resublimieren kann, hängt an ihrer Zusammensetzung, denn die Io-Atmosphäre besteht zu gut 90 Prozent aus SiO2, also aus Schwefeldioxid und das ist halt ein Gas, was resublimieren kann bei den Bedingungen, die dort herrschen auf der Oberfläche. Gerade wenn Io im Schatten von Jupiter ist.

32:42Karl Urban Und das ist tatsächlich dieser Stoff, dieses Salz, SiO2 ist halt tatsächlich auch der Stoff, der die gelbliche Färbung der Oberfläche ausmacht und tatsächlich auch ein Teil der Ablagerung. Also es ist nicht nur primär aus den Vulkanen, was sich so niederschlägt, sondern auch das, was in dieser dünnen Atmosphäre sich hält und ab und zu dann resublimiert.

33:02Karl Urban Was auch erklärt, warum diese gelbe Färbung eigentlich ziemlich global sich niederschlägt.

33:08Franziska Konitzer Das würde für uns stinken.

33:10Karl Urban Das würde für uns stinken. Ich glaube, das, was nach faulen Eiern riecht, das ist das Schwefelwasserstoff. Das ist das, was man immer mit Schwefel in Verbindung bringt. Aber auch CO2-Gas hat einen stechenden Geruch. Also das ist, glaube ich, auch für uns nicht angenehm.

33:25Franziska Konitzer Also keine ausgedehnten Spaziergänge auf I.O.

33:27Karl Urban Genau. Es sei denn, gute Nasenklammer, dann kann man die Schönheit vielleicht genießen. Was dann noch übrig bleibt in der Atmosphäre, wenn dieses CO2 resublimiert, sind Gase, die bei den Bedingungen nicht resublimieren und das finde ich ganz interessant, nämlich ein Stoff, der da übrig bleibt, ist molekularer Sauerstoff.

33:47Karl Urban Oh, gibt es. Höchstwahrscheinlich. Also ich glaube, man hat ihn auch noch nicht hundertprozentig nachgewiesen. Aber es ist plausibel, weil dieses CO2 halt auch durch die Sonnenstrahlung immer mal wieder gespalten wird. Fotodisziativ. Und dabei kann man modellieren, entsteht halt auch Sauerstoff, der nicht resuklimiert bei den Bedingungen.

34:07Karl Urban Und deswegen sollte der dort eigentlich sein. In kleinen Mengen. Wir können da nicht atmen. Aber es gibt was davon, was auf der Erde eigentlich nur durch Pflanzen und Algen, durch Photosynthese entsteht. Fand ich ganz spannend.

34:18Franziska Konitzer So viel zum Thema Sauerstoff gilt als Biosignatur. Tut es eben nicht.

34:24Karl Urban Genau, genau. Das ist wieder so ein Beispiel, dass das mit den Biosignaturen schwierig ist. Aber wie gesagt, wir suchen nicht nach Leben auf Io. Auch heute nicht. Aber zum Leben komme ich trotzdem noch. Ich teaser das jetzt immer weiter, damit es spannend bleibt. Aber Vulkane sind ja auch spannend. Eine weitere wichtige Quelle für Gase neben den Vulkanen sind tatsächlich diese vulkanischen Salze, die diese gelbe Färbung hervorrufen.

34:51Karl Urban Denn wenn die dann, wenn Io dann irgendwann aus dem Schatten von Jupiter herauskommt und wieder im Sonnenlicht freiliegen, werden sie von der Sonne erwärmt und vor allem das Schwefeldioxid und andere Salze, die können dann auch wieder sublimieren, also wieder gasförmig werden und dann auch diese dünne Atmosphäre wieder verstärken.

35:08Karl Urban Und wir wissen bis heute nicht hundertprozentig, was für diese dünne Atmosphäre ausschlaggebend ist. Also ob die Vulkane mehr beitragen oder diese wieder sublimierenden Ablagerungen. Das ist auch tatsächlich eine offene Frage. Die große Frage, die ich aber eigentlich ja gestellt habe, ist, warum die Atmosphäre trotz dieser zwei Quellen extrem dünn ist.

35:30Karl Urban Und das hat natürlich etwas mit dem, wie gesagt, nicht ganz unerheblichen Gasriesen in der Nachbarschaft zu tun. Denn dank der Wirkung von Jupiter verliert Io sage und schreibe eine Tonne pro Sekunde Material aus seiner Atmosphäre in den Weltraum.

35:50Franziska Konitzer Also heißt es grob gesagt, Io verdampft? Immer mehr?

35:56Karl Urban Naja, es wird ja auch was nachgeliefert.

35:57Franziska Konitzer Naja, aber die Masse kommt ja nicht mehr.

35:59Karl Urban Er wird leichter. Er wird leichter. Für so einen großen Mond macht das wahrscheinlich nicht so viel aus. Aber ja, ich meine, das passiert ja irgendwie allen. Also auch die Erde verliert ja Material netto, glaube ich. Weiß ich gar nicht. Es gibt ja auch Meteoriten. Bin ich gerade überfragt. Aber es ist bei Io auf jeden Fall ein größerer Verlustfaktor dabei.

36:21Karl Urban Und warum? Also woher das kommt? Das sind verschiedene Effekte. Also zum einen sind es die geladenen Teilchen aus Jupiters Magnetosphäre, die auf die Atmosphärenteilchen von Io stoßen und sputtern, also durchschlagen durch die Atome sozusagen und die dabei übrigbleibenden geladenen Bruchstücke, die dann geladen sind, werden entlang von Jupiters Magnetfeld weggetragen.

36:46Karl Urban Und diese ganzen geraubten, geladenen Teilchen, die nähren am Ende den Plasmathos von Jupiter, also den Strahlungsgürtel entlang der Feldlinien des Riesenplaneten. Und ein zweiter Teil geht in eine neutrale, bananenförmige Wolke, die Eos Orbit um Jupiter umgibt.

37:08Franziska Konitzer Aha.

37:08Karl Urban Genau. Also alles, was neutral ist, das wird ja im Magnetfeld nicht beschleunigt und das bleibt in dieser Banane hängen. Ja, und das alles ist zwar traurig für Ios Atmosphäre, die leider sehr dünn bleibt, aber es ergeben sich dadurch ein paar ziemlich spannende Effekte, finde ich. Ein Teil wird nämlich als geladene Teilchen vom Magnetfeld des Jupiters beschleunigt und tritt dann mit diesen Magnetfeldlinien in die Jupiteratmosphäre ein.

37:34Karl Urban Und dort stoßen sie, wo die Magnetfeldlinien auf dem Planeten auftreffen, auf die Teilchen der Jupiteratmosphäre und regen sie zum Leuchten an.

37:42Franziska Konitzer Also habe ich Polarlichter auf dem Jupiter, die aber Jupiter nicht dank der Sonne hat wie bei uns, sondern aufgrund von den gemobsten Teilchen von Io. Genau. Ha, könnte ich die sehen? Sind das genau solche Polarlichter auf Jupiter? Sind die genauso wie bei uns? Also könnte man die, naja, sehen? Oder sind die irgendwie anders? oder irgendwie?

38:04Karl Urban Also wenn ich das richtig im Kopf habe, sind sie nicht so leicht zu beobachten. Man muss auch dafür auf die Nachtseite von Jupiter und braucht dann, ich glaube, so ähnliche Kameras wie diese Star-Trekker-Kamera. Also ich war kürzlich auf einer Konferenz, da ging es unter anderem um die Juno-Mission, die ja auch immer noch läuft.

38:22Karl Urban Und auch die hat so eine Star-Trekker-Kamera, die man verwendet, um die Nachtseite von Jupiter zu beobachten. Da findet man Meteoriteneinschläge und solche Sachen, aber tatsächlich auch diese Polarlichter kann man da beobachten. Cool. Ja, also das ist der eine Effekt, wo diese Atmosphärenteilchen von Io gut sind.

38:40Karl Urban Ein zweiter Teil bildet diese genannte bananenförmige Wolke und diese Teilchen wandern in Folge durch den Jupiter-Orbit, wo ja auch schon die anderen galiläischen Monde unterwegs sind. Und tatsächlich findet man auf der eisigen Oberfläche des Nachbarmondes Europa Sulfat und Chloridsalze. Chlorid kommt auch in kleineren Mengen auf Io vor oder wird von den Vulkanen abgegeben.

39:07Karl Urban Und da sind wir relativ sicher, dass die von Io stammen. Und jetzt komme ich zum Leben, denn das könnte ein ziemlich wichtiger Prozess sein, weil sich ja einige Kilometer unter Europas Eispanzer ein Wazauzean verbirgt. Und weil Europas Eispanzer auch eine Art Plattentektonik besitzt, die das Eis ständig in Bewegung hält, könnten die Salze von Io über die Jahrmillionen in die Tiefe von Europas Ozean transportiert werden.

39:35Karl Urban Und eben dort in den Tiefen von Europa könnten diese Nährstoffe vom Vulkanmond Io die Ozeane düngen und damit Nährstoffe liefern, die mögliches Leben dort erst ermöglichen könnte.

39:47Franziska Konitzer Aber das könnten wir im Moment noch nicht rausfinden.

39:49Karl Urban Das können wir gerade noch nicht rausfinden. Ich habe dir in Folge 46 von Europa erzählt und was wir alles über den Ozean wissen. Ich glaube, da habe ich auch von der anderen Seite schon mal auf Io geschaut.

39:59Franziska Konitzer Genau, ich glaube, da hast du nämlich gesagt, weil das hat ja auch was, die Farbe von Europa ist ja auch teilweise da.

40:06Karl Urban Ja, der ist auch schon ein bisschen gätlich. Das ist ja genau. Und genau, also alles zusammen zeigt, dass man kann halt diese großen Monde von Jupiter nicht isoliert betrachten, wenn man zum Beispiel die Chancen auf Leben auf Einzelnen von ihnen beurteilen muss. Wenn es Leben gibt, tragen vielleicht viele von ihnen oder mindestens zwei ihr Schärflein dazu bei.

40:28Franziska Konitzer Ich würde da trotzdem mal gerne wandern gehen Also ich meine, das wird nie passieren Die Vorstellung ist cool.

40:34Karl Urban Ne? Oder?

40:35Franziska Konitzer Kann man ein bisschen Vulkanglas mitbringen von Io.

40:39Karl Urban Diese riesengelben Vulkane und diese Vulkane müssen ja schon auch ein bisschen anders aussehen als auf der Erde, ne? Und vor allem über allem der Jupiter immer Ja, und zum Schluss will ich noch ein bisschen, über die Zukunft reden. Eigentlich über zwei Sachen. Über die Vergangenheit und über die Zukunft.

41:01Karl Urban Nämlich darüber, was wir mit diesem ganzen Wissen, was wir über Io bis jetzt gesammelt haben, eigentlich anfangen können. Das ist gar nicht so wenig tatsächlich. Trotz dieser Ungastlichkeit und diesem Stinken.

41:14Franziska Konitzer Ohne Atmosphäre würden wir es ja sowieso nicht riechen. Weil ohne Atmosphäre könnte man ja eh nicht...

41:20Karl Urban Das mit dem Stinken ist eh kein Problem. Eine Schönheit darf stinken, zumal wenn es eh keiner riecht. Man kann dazu sagen, man könnte sagen, Io ist ein extremer Himmelskörper, der ja total aus der Reihe fällt, was ja im Planetensystem definitiv stimmt. Und es bringt gar nicht so viel, uns näher mit ihm zu beschäftigen, außer Neugier und keine Ahnung, ist cool.

41:40Karl Urban Tatsächlich gibt es da nicht nur die Frage der Nährstoffe für den Mond Europa, sondern noch ein paar andere Fragen. Zum Beispiel wissen wir, dass alle terrestrischen, also alle felsigen Planeten und größeren Monde des Sonnensystems mit teilweise oder komplett geschmolzener Oberfläche begonnen haben. Und Io ist tatsächlich so heiß, wie die Erde, der Mond, Merkur oder Mars in ihren jungen Jahren waren.

42:06Karl Urban Lediglich die Wärmequelle unterscheidet sich. Also bei den anderen Planeten und Monden waren es vor allen Dingen die Wärme der Zusammenstöße aus der Bildungsphase und danach die Wärme des radioaktiven Zerfalls, die ja damals noch deutlich stärker war, weil damals noch nicht so viel zerfallen war von den Isotopen.

42:24Karl Urban Ich glaube, in der Jungzeit des Planetensystems war es vor allen Dingen Aluminium 26, was ziemlich aufgeheizt hat. Was heute einfach weg ist. Das Konzept eines Magma-Ozeans ist ja im Zuge der Mondlandungen postuliert worden, also vom Apollo-Programm. Und um Mondgeologie und speziell die Geologie der Mara auf dem Mond, die wollte man halt damals erklären, also wie diese großen Flächen entstanden sind.

42:51Karl Urban Und Io wäre der einzige Ort, wo man flutbar salte und damit verbundene Lava in echt beobachten kann. Also diese großen Lavaseen auf Io sind jetzt nicht so groß wie diese Mare auf dem Mond, aber natürlich viel größer als alles, was sich auf der Erde bildet. Und deswegen geht es in die Richtung. Genauso glaubt man heute, dass die Erde mal, ja auch die Erde einen Magma-Ozean besessen hat, ganz am Anfang.

43:18Karl Urban Und dass auch danach extrem flüssige Lava über die Erde geflossen ist. Also flüssiger als Lava, die sich heute auf der Erde bildet. Die Geologen sprechen auch von ultramarfischer Lava.

43:31Franziska Konitzer Ultramarfisch.

43:32Karl Urban Ultramarfisch, also das ist ein anderer Begriff dafür zu sagen, dass da eher wenig SiO2 drin ist. CO2 wirkt so ein bisschen, die bilden so Polymere in der Lava, diese CO2-Moleküle, und die machen Lava zähflüssig. Und wenn eher wenig da drin ist, also immer noch, keine Ahnung, 50 Prozent, aber tendenziell wenig, dann ist Lava relativ flüssig.

43:57Karl Urban Und gerade in der Zeit, als die Plattentektonik auf der Erde entstanden ist, wo ja auch noch sehr viele Fragezeichen existieren, wie das überhaupt passieren konnte, gab es noch ultramarfische Larven auf der Erde. Also die kann man heute erkaltet beobachten. Und das ist aber schon zweieinhalb Milliarden Jahre her.

44:14Franziska Konitzer Auch eine Weile.

44:15Karl Urban Genau, genau. Und hinzu kommt, dass ja Gesteine, die jetzt älter als vier Milliarden Jahre alt sind, also auch aus der Zeit, wo es wirklich diesen echten Magma-Ozean auf der Erde vermutlich gegeben hat, findet man gar nicht mehr, sind komplett schon erodiert und subduziert oder was auch immer, zerstört worden.

44:33Karl Urban Und deshalb finden wir bei uns keine direkten Hinweise mehr auf diese Phase des Magma-Ozeans. Und deswegen gibt es viele Gründe, sich EO genauer anzuschauen, obwohl er ja keine Plattentektonik besitzt und jetzt auch keinen Magma-Ozean, der so global ist, aber trotzdem ein Bindeglied in dieser Zeit sein könnte.

44:53Karl Urban Und damit auch eine Art Fenster in die junge Zeitung. Phase der jungen Erde.

44:59Franziska Konitzer Also sollte man wieder vorbeifliegen, höre ich das raus.

45:02Karl Urban Genau. Zur Mission sage ich gleich noch was. Ich hatte ja gesagt, zwei Punkte als Ausblick. Die Vergangenheit und auch ein bisschen der Blick über den Tellerrand, das ist der zweite Teil, nämlich die Exoplaneten. Also wir kennen heute über 5000 Exoplaneten mit einer extremen Diversität und gerade in deiner vorletzten Geschichte ging es ja mal wieder darum, wie schwer es ist, ist so richtig viel über diese Welten herauszufinden.

45:29Karl Urban Man hat immer nur so wenig Datenpunkte, die man halt mit astronomischen Methoden nach heutiger Technik herausfinden kann. Und das ist schon sehr praktisch, am Jupiter eine für uns extreme Welt zu haben, die aber da draußen um andere Sterne vielleicht häufiger vorkommt. Und es gibt ja Lava-Planeten, also einfach Ex-Planeten, die so nah um ihren Stern kreisen, die man dadurch oft auch über häufige Transits, also weil die sehr nahe kreisen, sehr oft vorbeikommen, sehr gut beobachten kann.

45:58Karl Urban Tatsächlich war zum Beispiel Koro 7b im Jahr 2009 der erste Exoplanet, der nachweislich aus Gestein besteht. Und ich weiß nicht, ob damals irgendein Journalist über eine zweite Erde geschrieben hat, aber tatsächlich, wenn Koro 7b gebunden und seinen Stern rotiert, wovon auszugehen ist, und er keine Atmosphäre hat, das wissen wir nicht, ob er eine hat, dann könnte auf seiner Tagseite eine Temperatur von 2600 Kelvin herrschen.

46:27Franziska Konitzer Das ist doch gemütlich da.

46:29Karl Urban Auf seiner Nachtseite nur 50 Kelvin, das ist dann deutlich weniger. Aber Lava bildet sich so zwischen 1000, 1500 Grad irgendwo, je nach Zusammensetzung. Da ist die Wahrscheinlichkeit für viel Lava an der Oberfläche recht hoch. Ja, und über die Atmosphären von Planeten beginnen wir ja gerade erst Daten zu sammeln, besonders mit dem James-Webb-Teleskop.

46:55Karl Urban Und gerade Exoplaneten mit Lava-Ozeanen dürften da auch die ersten extraterrestrischen Atmosphären sein, die wir in Kürze beobachten oder wo wir in Kürze einigermaßen gute Daten bekommen. Also es gibt ja Atmosphären von Gasriesen, die kann man natürlich noch leichter beobachten, aber gerade bei diesen kleineren Gesteinsplaneten ist es nicht so unwahrscheinlich, dass wir zuerst solche Welten und deren Atmosphären genauer charakterisieren können.

47:19Karl Urban Genau. Wie diese Ozeane flüssig gehalten werden können, da gibt es natürlich sehr viele Prozesse, die dafür in Frage kommen. Also da ist jetzt nicht alles so wie bei Io natürlich zwingend. Da sind die Einschläge von der Akkretion, also aus der Entstehungszeit dieser Planeten. Es gibt die Strahlung des Sterns, wenn die Planeten sehr nah darum kreisen.

47:40Karl Urban Wenn die Planeten sehr jung sind, ist auch der radioaktive Zerfall ja ein großer Faktor und dann kommen noch die Gezeitenkräfte obendrauf. Also sowas, was Io am Jupiter erlebt, kann natürlich auch in einer Stern-Planeten-Konstellation entstehen, irgendwelche Resonanzen und dann so ein Durchweiken, was passiert.

48:00Franziska Konitzer Das würde wahrscheinlich auch noch einen Unterschied machen, weil das würde ja dann um den Stern kreisen, der ja auch nochmal ein bisschen energiereicher ist als Jupiter, oder? Also allein von der Strahlung her?

48:13Karl Urban Von der Strahlung her sowieso. Also ich meine, bei Jupiter ist ja höchstens das Magnetfeld noch ein Faktor, der da reinspielt. Aber Magnetfeld an Sternen ist ja auch nicht ohne. Also da gibt es auf jeden Fall sehr viel, was man nicht überlegen kann. Da gibt es natürlich auch noch die Frage der Exomonde. Haben wir bis heute noch keinen beobachtet.

48:32Karl Urban Das wird wahrscheinlich auch relativ schwierig, Exomonde zu beobachten. Aber es gibt so Berechnungen, dass ein Exomond ungefähr mindestens erdgroß sein müsste und eine Oberflächentemperatur von mindestens 850 Kelvin und einen Planeten, der weit weg ist und ein Stern, der sehr leuchtschwach ist. Also das alles müsste zusammenkommen, dann könnten wir vielleicht einen Exomond nachweisen, also eine Io um einen fernen großen Planeten.

49:01Karl Urban Heute sind wir, glaube ich, technisch noch ein Stück weit entfernt davon. Genau. Allerdings ist die Auswahl zumindest für heiße Gesteinsplaneten schon heute ziemlich groß. Es gab, das ist eine Aussage von 2020, stimmt wahrscheinlich nicht mehr ganz, 80 Exoplaneten in diesen ultra kurzperiodischen Orbits, wo ein Lava-Ozean zu erwarten ist.

49:25Karl Urban Ultra kurz, periodisch heißt 24 Stunden oder kürzer für einen Umlauf um den Stern. Und wenn man sie nachweist, sind natürlich dann erstmal, wie so oft, die Modellierer gefragt, die dann diese spärlichen Daten, die man astronomisch gewonnen hat, mit irgendwas abgleichen müssen. Und dabei kann ein Mond wie Io definitiv helfen.

49:47Franziska Konitzer Ja, das macht Sinn. Ich muss ja wissen, nach was ich suche, um zu wissen, ob ich es gefunden habe. So ein bisschen, ja.

50:23Karl Urban Und ja, da ist tatsächlich, also ich habe einen Vortrag gehört von einem Io-Forscher, der so ein bisschen frustriert war, dass da jetzt von Juice und Europa Clipper nicht sonderlich viel zu erwarten ist. Juno war wohl ganz gut vom Orbit, weil die immer sehr weit rausgeflogen ist auf ihrem Orbit und auch öfter mal ziemlich nah bei Io vorbeikam.

50:44Karl Urban Aber Juno ist glaube ich auch schon in der erweiterten Mission, also da ist es dann auch irgendwann vorbei.

50:49Franziska Konitzer Zumal die auch schon ziemliche Strahlungsschäden mitgenommen hat tatsächlich, schon irgendwie eine dezidierte Io-Mission bekommen.

51:18Karl Urban Ein paar Dutzend Millionen Euro, Euro, Dollar kostet, auf einer vierjährigen Mission, also vier Jahre am Jupiter, neun sehr nahe Vorbeiflüge am Io zu machen. Also man kann kein Orbit um Io eingehen, weil man tatsächlich das Strahlungsproblem hätte. Man muss immer von außen immer mal wieder einfach kurz nur reinfliegen in die Nähe von Io, durch die Strahlungsgürtel von Jupiter hindurch.

51:42Karl Urban Möglicherweise ist die Strahlung tatsächlich ein bisschen weniger kritisch als an Europa, der ja ein bisschen weiter außen kreist. Also da habe ich was gelesen, aber auch, dass es tatsächlich noch ein bisschen erforscht werden muss. Also da gibt es noch so ein paar Fragen. Strahlung ist ja dann auch ein weites Feld. Es gibt irgendwie so Teilchen, Strahlung, kleine Teilchen, große Teilchen, Elektronen, alles Mögliche.

52:02Karl Urban Und ja, das ist die Frage natürlich, wie man so eine leichte Mission dann baut und sie trotzdem irgendwie strahlungsresistent hinbekommt. Es gibt tatsächlich aber einen ganzen Haufen offener Fragen, die eine solche Mission klären könnte, nämlich zum Beispiel wissen wir, Wie ich gesagt habe, nicht, wie das Innere von Io aussieht. Es gibt diesen postulierten Magma-Ozean.

52:23Karl Urban Vielleicht sind es aber auch nur so einzelne große Magma-Kammern, die nicht direkt miteinander verbunden sind. Es gibt die Vermutung, dass Io ein Dipol-Magnetfeld hat, was man aber bis heute nicht nachweisen konnte. Aber er hat einen flüssigen inneren Teil. Und es kann schon sein, dass er auch so ähnlich wie die Erde oder der Merkur, dass auch Io ein permanentes Magnetfeld hat.

52:48Franziska Konitzer Wobei das ja eher nicht so viel ins Gewicht fallen würde, verglichen mit dem Magnetfeld, was Jupiter irgendwie auf die Beine stellt.

52:53Karl Urban Genau. Das ist wahrscheinlich relativ zusammengeklappt sozusagen. Wahrscheinlich muss man recht nah vorbeifliegen, um das zu sehen. Aber es ist ja auch, um die Magnetfelder ranken sich ja auch sehr viele Wissenslücken und das ist natürlich einfach dann auch nochmal ein Grenzfall, den man betrachten kann.

53:09Karl Urban Also hat er eins, hat er keins und wie sieht das aus? Wir kennen auch den Prozess nach wie vor nicht genau, mit dem Wärme zur Oberfläche von Io transportiert wird. Also dieser gesamte Unterbau der Kruste und des Mantels von Io ist physikalisch ein weißer Fleck. Man kann zwar recht gut messen, dass gut die Hälfte der gesamten ins Ei abgestrahlten Wärme aus den vulkanischen Zentren von Io stammt, aber wo genau sich die andere Hälfte dieser Wärmeabstrahlung entlädt oder wo die rauskommt und wie gesagt, mit was für einem Prozess, das ist unklar.

53:45Karl Urban Das Hauptproblem bei all diesen Punkten, was das Innere von Io angeht, ist, dass man bis heute die durch Gezeitenreibung, Also man sagt, klar, Gezeitenreibung ist wichtig, aber tatsächlich kann man die innere Wärme von I.O. Und wie sie verteilt und transportiert wird, die kann man echt schwer modellieren.

54:02Karl Urban Also man kriegt das nicht hin. Man kriegt das nicht im Rechner reproduziert. Also gerade sowas wie, wo wirkt die Reibung am stärksten? Wie spielt das zusammen mit diesem äußeren und möglicherweise mit dem inneren Magnetfeldern? Das sind ziemlich komplexe Prozesse und da fehlen tatsächlich auch einfach Daten, um dann wirklich genau zu sagen, das ist es.

54:23Franziska Konitzer Also nichts wie hin.

54:25Karl Urban Nichts wie hin, genau. Ganz zuletzt gibt es auch noch Fragen, was Ios Oberfläche betrifft. Also wir verstehen nicht recht, warum wir dort vor allem Schwefelverbindungen sehen. Weil wir über die Abstrahlung von diesen Lavaseen sehen, dass diese Lavas sehr hohe Temperaturen haben von weit über 1000 Grad.

54:42Karl Urban Und sehr schwefelhaltige Lava gar nicht so heiß werden kann. Also da ist irgendwie ein inhärenter Widerspruch. Man kann es zwar irgendwie versuchen zu erklären, dass irgendwie vielleicht so ein Teil schon rausgekocht wird oder der Schwefel eher so am Rand rauskommt und der Kern dann wirklich nur silikatische Lava, also auf Silizium basierende Lava ist.

55:02Karl Urban Aber genau, das ist so ein bisschen widersprüchlich und noch nicht hundertprozentig gelöst. Und eine interessante Frage ist tatsächlich, ob diese Silikat-Lava sich ähnelt mit den Ausbrüchen, die es auf dem Mond vor vier Milliarden Jahren gegeben hat, auf dem Merkur, auf der Venus, auf dem Mars. Und ob man diese gewaltigen, großen Ausbrüche auf dem heutigen Io auch mit denen auf den jungen Planeten vor über vier Milliarden Jahren vergleichen kann.

55:32Karl Urban Und das, liebe Franzi, war meine Geschichte der stinkenden Schönheit Io, die irgendwo tief in ihrem Schoß den Schlüssel zur Vergangenheit der Erde und zur Beschaffenheit ferner, felsiger Exoplaneten bereithält.

55:45Franziska Konitzer Die arme Io, danke dir.

55:49Karl Urban Die schöne Io, ist doch toll.

55:51Franziska Konitzer Der gut rumgeschubst, durchgeweigt, komisch benahmst und nicht besucht offensichtlich.

55:58Karl Urban Aber dafür heißblütig.

56:00Franziska Konitzer Ja, genau. Heiß, heißblütig. Wunderbar. Oh Gott, ich habe mir jetzt ganz viele Sachen mitgeschrieben für das Quiz.

56:09Karl Urban Und das neben dem Stricken. Sehr gut.

56:11Franziska Konitzer Nee, du fragst mich jetzt nicht, was ultramafisch ist. Ich bin bereit.

56:15Karl Urban Wir schauen mal. Wir schauen mal.

56:17Franziska Konitzer Oh nein.

56:22Karl Urban Also, Frage Nummer eins. Warum ist es im Inneren von Io so wahnsinnig heiß?

56:29Franziska Konitzer Die Fudgie-Antwort ist Reibungskräfte aufgrund vom Jupiter, Gezeitenkräfte und ein bisschen Wärmeabstrahlung aufgrund von radioaktivem Zerfall.

56:38Karl Urban Ja, und vielleicht Magnetfeldinduktion, weiß man nicht. Genau, aber das mit der Reibung ist das Sichere. Wer oder was ist eine Patera oder Patera?

56:48Franziska Konitzer Eine Schüssel. Vulkan, Vulkangebiet, aber das ist für Io spezifisch. überall anders kann man es auch Caldera nennen.

57:00Karl Urban Genau, das wollte ich hören. Sehr gut. Ein Vulkankrater. Warum besitzt Io trotz seiner vielen aktiven Vulkane keine dichte Atmosphäre?

57:12Franziska Konitzer Weil Jupiter ihm die Atmosphärenteilchen wupst.

57:18Karl Urban Das kann man so sagen.

57:20Franziska Konitzer Aber die sorgen auf YouTube dafür Polarlichter hier. Das ist tada.

57:24Karl Urban Genau, und füttert die Viecher auf Europa, wenn es die denn gibt. Was passiert mit den geraubten Teichen aus Ios dünner Atmosphäre? Ha, hast du gesagt.

57:36Franziska Konitzer Sie machen Polarlichter auf dem Jupiter, das finde ich so spektakulär.

57:40Karl Urban Und füttern Fische, genau.

57:42Franziska Konitzer Genau, Fische auf Europa.

57:46Karl Urban Genau, und Und die letzte Frage, was hat Io mit der Exoplanetenforschung zu tun?

57:52Franziska Konitzer Io könnte uns was darüber erzählen, wie Atmosphären und überhaupt, ich sag mal, Lava-Planeten um andere Sterne ausschauen, also Gesteinsplaneten, die sich sehr nah an ihrem Stern befinden.

58:05Karl Urban Genau.

58:05Franziska Konitzer Jetzt hast du mich gar nicht nach der 1, 2, 4 Laplace-Resonanz gefragt. Ich bin enttäuscht.

58:11Karl Urban Du hättest sie einbringen können bei meiner ersten Frage zur Hitze.

58:16Franziska Konitzer Ach, stimmt. Das wäre Transferdenken gewesen.

58:20Karl Urban Ja, genau. Ich hatte tatsächlich in meiner Musterantwort auch stehen, aber ich habe gedacht, das muss auch nicht.

58:25Franziska Konitzer Was war deine Musterantwort?

58:27Karl Urban Ich habe immer Musterantworten. Ja, du schreibst dir Musterantworten?

58:29Franziska Konitzer Natürlich.

58:31Karl Urban Sonst weiß ich zum Beispiel selbst nicht mehr, was ich wissen wollte.

58:34Franziska Konitzer Das ist ja Schummeln. Ich bin entsetzt. Musterantworten.

58:39Karl Urban Wow.

58:41Franziska Konitzer Ich weiß nicht, ob ich es gut oder entsetzlich finde.

58:43Karl Urban Tatsächlich. Aber gut.

58:44Franziska Konitzer Gut. Ich kann aber zum nächsten Geplänkel drüber nachdenken. Musterantworten.

58:52Karl Urban Ja.

58:54Franziska Konitzer Musterantworten zu Io. Die Farbe ist noch wichtig, sie ist gelb. Hurra.

58:58Karl Urban Ja, genau. Also ich finde Io cool, ich fand ihn immer cool, aber es ist wie immer, wenn man dann so reinguckt, es ist noch viel cooler.

59:09Franziska Konitzer Daran merkt man, dass du dann echt Geologe bist. Jeder andere denkt sich, boah, nee, Vulkanplanet, stinkt, Vulkanmond stinkt, ist irgendwie gelb. Spazieren gehen kann man auch nicht.

59:19Karl Urban Vulkane sind doch wie Dinosaurier, oder? Also.

59:22Franziska Konitzer Ja, tatsächlich war auch, wie gesagt, ich sollte echt anfangen, die wieder zu sammeln. Das Was-ist-was-Buch über Vulkane habe ich sehr gerne und mehrmals gelesen als Kind. Sehr oft. Naja. Aber dann haben wir es für heute, oder?

59:34Karl Urban Jawohl.

59:34Franziska Konitzer Dann ich danke dir für diese sehr schöne Geschichte zu Io und, Wir sollten wieder hinfliegen. Dann war sie das, die 92. Ausgabe von Astrogeo. Wir danken allen, die unsere Arbeit unterstützen. Und das sind die regelmäßigen AbonnentInnen der Riffreporter. Und die Riffreporter sind eine Genossenschaft von über 100 freien und unabhängigen Journalistinnen und Journalisten, die zu vielen relevanten Themen arbeiten, alles frei von Werbung und Trackern.

1:00:00Karl Urban Und dort bei den Riffreportern könnt ihr auch den Weltraum-Report bestellen. Unser Newsletter, in dem wir euch auch über neue Folgen von Astrogeo und andere Astro-Texte informieren. Und der kostet nichts.

1:00:12Franziska Konitzer Und wir danken auch allen, die diesen Podcast direkt unterstützen. Eure Beiträge helfen uns schon, die Fixkosten dieses Podcasts zu decken, aber leider noch nicht unsere Arbeitszeit. Und deshalb freuen wir uns über eure Unterstützung auf Steady oder über direkte Überweisungen. Alle Möglichkeiten, uns finanziell zu unterstützen, findet ihr auf unserer Website astrogeo.de.

1:00:30Karl Urban Und wenn euch die Folge gefallen hat, hinterlasst uns gerne einen freundlichen Kommentar oder eine Bewertung bei Apple Podcasts, Spotify, direkt auf unserer Webseite oder wo auch immer ihr diesen Podcast hört. Feedback oder Ideen für neue Themen könnt ihr uns auch auf Mastodon zukommen lassen unter astro-geo.chaos.social oder ihr könnt uns eine E-Mail schreiben an redaktion.astrogeo.de.

1:00:54Franziska Konitzer Und zuletzt danken wir euch fürs Zuhören. Wir sagen Tschüss.

1:00:57Karl Urban Glück auf.

1:00:57Franziska Konitzer Auf und ad astra. Bis zum nächsten Mal. Muster antworten. Muster antworten. Geschummelt.

1:02:16Karl Urban Wieso geschummelt? Ich habe das alles recherchiert und sofort wieder vergessen.

1:02:24Franziska Konitzer Oh, entsetzlich. Nein.

1:02:27Karl Urban Du hast jetzt jahrelang gedacht, du würdest mit einem Profi podcasten. Tja.

1:02:31Franziska Konitzer Ach, so ein Quatsch.

1:02:33Karl Urban Was?

1:02:33Franziska Konitzer Nein, natürlich. Ich podcaste nicht mit einem Profi. Da hast du ja auch Muster antworten und ich nicht.

1:02:37Karl Urban Ach, so rum. So rum siehst du das, naja.