Jupiters Mond Io - Der aktivstem Himmelskörper im Sonnensystem

0:00 Willkommen zu einer neuen Folge von Schlafreise durch das Universum, deinem Podcast zum Entspannen, Loslassen und lernen. Kennst du schon unsere anderen Schlafreisereien wie Schlafreise durch vergessene Welten oder die Natur, wie du sicherlich gemerkt hast, testen wir verschiedene Sprecher, um dein Zuhörerlebnis zu optimieren.

0:24 Bitte gib uns in den Kommentaren Feedback, welcher Sprecher dir am besten gefällt. Du kannst uns genauso themenwünsche mitteilen. Wir setzen diese gerne zeitnah um. Zudem hilft es uns sehr weiter, wenn du unseren Podcast bewertest und diesem folgst. Heute nehmen wir dich mit zu einem der extremsten und faszinierendsten Orte in unserem Sonnensystem, eine Welt, die ständig von gewaltigen Vulkanausbrüchen erschüttert wird, ein Mond, der heißer ist, als er sein sollte.

0:56 Bunter als erwartet und aktiver als irgendein anderer Himmelskörper, den wir kennen. Wir reisen zu IO, dem innersten der 4 großen galiläischen Monde des Jupiters, Lehne dich zurück, schließe die Augen und lass dich treiben zu dieser fernen vulkanischen Welt, wo schwefelfontänen hunderte Kilometer hoch ins Eis schießen und die Oberfläche sich schneller verändert als irgendwo sonst im Sonnensystem.

1:26 IO wurde am 8. Januar 1610 entdeckt. Zusammen mit den anderen relläischen Monden Europa, Ganymed und Galisto. Der italienische Astronom Galileo Galilei richtete sein selbst gebautes Teleskop auf Jupiter und sah 4 helle Punkte, die den Planeten umkreisten. Diese Entdeckung war revolutionär, sie zeigte, dass nicht alles um die Erde kreist und lieferte einen wichtigen Beweis. Für das heliozentrische Weltbild io ist, benannt nach einer Priesterin der Hera aus der griechischen Mythologie, die eine Geliebte des Zeus war.

2:06 Der Name wurde allerdings erst im 20 Jahrhundert gebräuchlich, Galilei selbst Nomierte die Monde einfach und io war lange als Jupiter 1 bekannt, der Innerste der großen Monde. Mit einem Durchmesser von 3643 Kilometern ist IO etwas größer als unser Erdmond und der viertgrößte Mond im gesamten Sonnensystem. Die Masse beträgt etwa 8,9 * 10 hoch 22 Kilogramm, ungefähr 21% mehr als die des Erdmondes IO ist der dichteste Mond im Sonnensystem mit einer Dichte von 3,53 Gramm pro Kubikzentimeter.

2:52 Höher als die des Erdmondes das deutet auf eine überwiegend felsige Zusammensetzung hin. Im Gegensatz zu den eisigen äußeren Monden des Jupiters. IO umkreist Jupiter in einer durchschnittlichen Entfernung von 421 700 Kilometern, das ist näher als unser Mond zur Erde. Ein vollständiger Umlauf dauert nur 1,7 Tage, also etwa 42 Stunden.

3:22 Io befindet sich in gebundener Rotation, zeigt Jupiter also immer dieselbe Seite, genau wie unser Mond der Erde. Aber diese Nähe zum Jupiter hat dramatische Konsequenzen Io befindet sich Kief im Gravitationsfeld des Riesenplaneten und innerhalb von Jupiters intensivem Strahlengürtel. Die Strahlung an der Oberfläche ist so stark, dass ein Mensch ohne Schutz innerhalb weniger Minuten eine tödliche Dosis erhalten würde, etwa 3600 rem pro Tag. Das ist das 20 fache der für Menschen tödlichen Jahresdosis jeden einzelnen Tag.

4:03 Die wahre Besonderheit von IO wurde erst 1979 enthüllt, als die Raumsonde Voyager 1 am Jupiter System Vorbeiflog. Die Navigatorin Linda Morabito untersuchte Bilder von IO, um die Position von Sternen im Hintergrund zu bestimmen. Dabei bemerkte sie einen seltsamen Fleck am Rand von IO wie eine helle Wolke nach genauerer Analyse wurde klar, das war ein aktiver Vulkanausbruch, eine gewaltige Eruptionssäule, die über 300 Kilometer hoch in den Weltraum ragte. Diese Entdeckung war sensationell. Vor Voyager 1 hatte niemand erwartet, dass ein so kleiner Mond geologisch aktiv sein könnte. Alle anderen Monde ähnlicher Größe waren geologisch tot, ihre Oberflächen mit Kratern übersät und seit Milliarden Jahren unverändert.

4:59 Aber io war anders io war lebendig, Voyager 1 entdeckte 9 aktive Vulkane. Einige Monate später flog Voyager 2 vorbei und fand 8 von ihnen immer noch aktiv. Das bedeutete, diese Vulkane waren keine einmaligen Ereignisse, sondern permanente, lang anhaltende Aktivitäten. Heute kennen wir über 400 Vulkane auf IO und schätzungsweise 150 sind zu jedem Zeitpunkt aktiv IO ist der vulkanisch aktivste Körper im gesamten Sonnensystem.

5:34 Die Oberfläche ist praktisch kraterfrei nicht weil Ieo nie von Meteoriten getroffen wurde, sondern weil vulkanische Aktivität so häufig ist, dass alle Einschlagskrater innerhalb von etwa einer 1000000 Jahren von neuen Lavaströmen bedeckt werden. Zum Vergleich auf dem Erdmond sind Krater Milliarden Jahre alt, die Energiequelle für diese extreme vulkanische Aktivität ist Gezeitenheizung.

6:03 Io befindet sich in einer orbitalen Resonanz mit den Monden Europa und Ganymed. Diese Resonanz ist präzise für jeden Umlauf von Ganymed macht Europa genau 2 Umläufe und Io macht genau 4. Diese 421 Resonanz ist Gravitativ stabil und zwingt ios Umlaufbahn in eine leicht elliptische Form, wenn io. Jupiter umkreist, ändert sich der Abstand zwischen ihnen periodisch.

6:36 Bei größter Annäherung ist die Gezeitenkraft stärker, bei größter Entfernung schwächer. Jupiter dehnt und staucht IO regelrecht die Oberfläche, hebt und senkt sich um bis zu 100 Meter. Stell dir vor, der Boden unter deinen Füßen würde sich zweimal täglich um 100 Meter heben und senken. Diese ständige Verformung erzeugt gewaltige Reibungswärme im Inneren von IO die gesamte durch Gezahltenheizung erzeugte Leistung beträgt etwa 100 Billionen Watt, ungefähr 200 mal mehr als die gesamte Geothermalleistung der Erde. Die Energie muss irgendwo hin und sie entweicht durch vulkanische Aktivität, die Vulkane auf IO sind anders als die auf der Erde.

7:25 Während irdische Vulkane meist Silikatlava mit Temperaturen um die 1000 bis 1200 Grad Celsius ausstoßen, gibt es auf Io auch Schwefelvulkane. Geschmolzener Schwefel Eruptiert bei viel niedrigeren Temperaturen, etwa 115 bis 120 Grad Celsius, für reinen Schwefel. Aber es gibt auch silikatlava Vulkane auf Io einige mehr Temperaturen bis zu 1600 Grad Celsius.

7:54 Heißer als jeder aktive Vulkan auf der modernen Erde die heißesten Lavaströme auf IO können ultravasische Larven sein, ähnlich den Komatiten, die auf der frühen Erde vor etwa 2 Milliarden Jahren flossen, als unser Planet noch heißer war. Diese Entdeckung erlaubt uns einen Blick in die vulkanische Vergangenheit unseres eigenen Planeten, die Oberfläche von IO ist spektakulär bunt. Gelb, Orange, rot, weiß, schwarz. Ein regelrechter Pizzamond wie die Voyager Wissenschaftler ihn beschrieben.

8:33 Diese Farben stammen von verschiedenen Schwefelverbindungen, Gelber Schwefel, roter und orangener Schwefel in verschiedenen Asotropen Formen, schwarze silikate, weiße schwefeldioxidfrost Ablagerungen, die Oberfläche ist ein komplexes Mosaik aus verschiedensten vulkanischen Materialien. Es gibt keine Wassereisletscher auf IO wie auf den anderen Jupitermonden. Die Nähe zu Jupiter bedeutet, dass IO während der Entstehung des Sonnensystems zu heiß war, um große Mengen Wasser zu behalten.

9:09 Das meiste Wasser wurde früh in ios Geschichte verdampft und ist somit verloren, was übrig blieb ist ein überwiegend felsiger Körper mit einem Eisen oder Eisen schwefelkern. Die vulkanischen Eruptionen auf IO sind gewaltig. Der Vulkan Pele, einer der ersten von Voyager 1 entdeckten, produziert eine Eruptionssäule, die regelmäßig 3 bis 400 Kilometer hoch reicht. Das Material fällt in einem riesigen Kreis um den Vulkan herab und erzeugt einen roten Ring mit etwa 1400 Kilometern Durchmesser, größer als Texas.

9:51 Loki Parterra ist der mächtigste Vulkan auf IO und möglicherweise im gesamten Sonnensystem. Es ist ein riesiger Lavasee mit über 200 Kilometern Durchmesser, etwa zehnmal größer als der größte Lavasee auf der Erde. Loki strahlt mehr Wärme ab als alle Vulkane der Erde zusammen. Seine Helligkeit schwankt regelmäßig, vermutlich weil Krusten auf dem Lavasee periodisch umkippen und frische, heiße Lava freilegen.

10:25 Die Atmosphäre von IO ist extrem dünn, der Oberflächendruck beträgt nur etwa ein Milliardstel des Erddrucks, die Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Schwefeldioxid. Das von den Vulkanen Ausgegast wird und an kalten Stellen an der Oberfläche wieder Ausfriert bei Tageslicht bei Tageslicht sublimiert das gefrorene Schwefeldioxid und bildet eine dünne Gasschicht, wenn die Sonne untergeht oder Jupiter IO in seinen Schatten wirft, friert die Atmosphäre buchstäblich aus und kondensiert als Frost auf der Oberfläche.

11:05 Trotz dieser dünnen Atmosphäre. Können vulkanische Gase auf IO weit reisen, ohne einen dichten Luftwiderstand schießen? Eruptionssäulen mit Geschwindigkeiten von bis zu einem Kilometer pro Sekunde in den Weltraum. Das ausgeworfene Material erreicht Höhen, die auf der Erde unmöglich wären ein Teil des Materials entkommt ios Gravitation komplett und bildet einen Torus.

11:33 Einen Donan Förmigen Ring aus Schwefel und Sauerstoffionen um den Jupiter herum entlang ios Umlaufbahn. Dieser Plasmatorus ist ein einzigartiges Phänomen. Jupiter rotiert schnell einmal in etwa 10 Stunden, sein starkes Magnetfeld schleppt den Plasmatorus mit, das bedeutet, dass das Plasma mit etwa 74 Kilometer pro Sekunde an IO vorbei rast. IO bewegt sich mit 17 Kilometern pro Sekunde durch dieses Plasma, was bedeutet, dass das Plasma relativ zu IO mit etwa 57 Kilometern pro Sekunde strömt.

12:17 Diese Interaktion erzeugt gewaltige elektrische Ströme IO wirkt wie ein elektrischer Generator im Magnetfeld Jupiters und erzeugt einen Strom von etwa 3000000 Ampere dieser Strom. Fließt entlang der Magnetlinien zu Jupiters Polarregionen und erzeugt intensive Auroren. Von Io führen leuchtende magnetische Fußabdrücke zu Jupiter, sichtbar im ultravioletten Licht als helle Flecken in Jupiters Polarauoren die Raumsonde Galileo, die von 1995 bis 2003 im Jupiter System operierte, revolutionierte unser Verständnis von Io.

13:00 Sie flog mehrmals nah an IO vorbei und lieferte detaillierte Bilder und Messungen. Galileo entdeckte Berge auf IO einige über 17 Kilometer hoch, höher als der Mount Everest. Diese Berge sind nicht vulkanisch, sondern Tektonisch entstanden durch die Kompression der Kruste, durch das ständige Wiederaufschmelzen und Erstarren von Material Galileo.

13:27 Entdeckte auch heiße Spots mit Temperaturen über 1000 Grad Celsius. Die heißeste jemals gemessene Oberflächentemperatur auf Io betrug etwa 1600 Grad Celsius am Vulkan Pilan patera. Das ist heißer als die Oberfläche der Venus und nähert sich den Temperaturen, die wir im Erdinnern finden. Die New Horizon sonde auf ihrem Weg zum Pluto flog 2007 an Jupiter vorbei und nutzte die Gelegenheit, IO zu beobachten. Sie filmte einen gewaltigen Vulkanausbruch, eine Eruptionssäule, die 330 Kilometer hoch aufstieg, die Zeitraffer Aufnahmen zeigten die Dynamik der Eruption in nie dagewesener Klarheit, die.

14:16 Die Juno Mission, die seit 2016 Jupiter umkreist, hat ebenfalls Beobachtungen von IO gemacht, wenn auch aus größerer Entfernung. Juno hat die Infrarotstrahlung von ios Vulkanen kartiert und neue aktive Regionen identifiziert, die Mission wurde verlängert und führt zunehmend nähere Vorbeiflüge an IO durch, mit dem nächsten Vorbeiflug in nur etwa 1500 Kilometer Entfernung.

14:47 Ios permanente vulkanische Aktivität bedeutet, dass sich die Oberfläche schnell verändert. Vergleiche von Bildern, die Jahre auseinander liegen, zeigen deutliche Veränderungen, neue Lavaströme, veränderte Farbmuster, neue Eruptionszentren IO hat wahrscheinlich in den letzten paar Millionen Jahren seine gesamte Oberfläche mindestens einmal erneuert, die Oberfläche, die wir heute sehen, ist geologisch unglaublich jung, die. Diese ständige Erneuerung wirft interessante Fragen auf. Wohin geht das gesamte ausgestoßene Material? Ios Radius scheint konstant zu bleiben, was bedeutet, dass irgendwo Material wieder ins innere Zurücksinken muss. Wahrscheinlich gibt es auf IO großräumige Konvektionen, bei der die Kruste wieder

15:38 aufgeschmolzen und ins Innere gezogen wird, ähnlich der Plattentektonik auf der Erde. Aber in einer viel extremeren und viel schnelleren Form. IO hat kein signifikantes Magnetfeld im Gegensatz zu Danymed. Das deutet darauf hin, dass ios Kern wahrscheinlich nicht flüssig genug ist, um einen Dynamo Effekt zu erzeugen.

16:02 Der Kern könnte teilweise fest sein oder aus einer Mischung von Eisen und Schwefel bestehen, die die elektronische Leitfähigkeit reduziert. Die Zukunft von IO wird von den gezeigten Kräften Jupiters bestimmt, solange die orbitale Resonanz mit Europa und Ganymed besteht, wird IO weiterhin erhitzt und vulkanisch aktiv bleiben.

16:25 Diese Resonanz ist vermutlich Milliarden Jahre alt und könnte noch Milliarden Jahre andauern. Io wird also auf absehbare Zeit der aktivste Körper im Sonnensystem bleiben. Es gibt Pläne für zukünftige Mission. 2. Io die NASA hat die IO Vulcano Observer Mission vorgeschlagen, eine Sonde, die speziell für die Erforschung von ios Vulkanismus entwickelt wurde. Sie würde mehrere nahe Vorbeiflüge durchführen, die vulkanische Aktivität im Detail kartieren, die Zusammensetzung der Lava bestimmen und vielleicht sogar das Innere von IO durch gravimetrische Messungen untersuchen, die. Solche Missionen sind technisch herausfordernd wegen der intensiven Strahlung in Jupiters Umgebung. Elektronik muss stark

17:17 abgeschirmt werden und die Verweildauer in der Nähe von IO ist begrenzt, um Strahlungsschäden zu vermeiden, aber die wissenschaftliche Belohnung wäre immens. Io ist ein natürliches Labor für Vulkanismus unter extremen Bedingungen. Das Studium von IO hilft uns, vulkanische Prozesse allgemein besser zu verstehen.

17:42 Es zeigt uns, wie Gezeitenheizung einen kleinen Himmelskörper so dramatisch aufheizen kann. Es gibt uns Einblicke in ultraheiße Larven, die auf der Erde seit Jahrmilliarden nicht mehr existieren. Estrimon demonstriert die Wechselwirkung zwischen einem Mond und dem Magnetfeld seines Mutterplaneten.

18:04 IO erinnert uns auch daran, wie dynamisch und vielfältig die Welten unseres Sonnensystems sind. Jeder Mond, Jeder Planet hat seine eigene Geschichte, seine eigenen Prozesse, seine eigene Persönlichkeit. IO ist nicht nur ein toter Fels, der Jupiterum kreist. Es ist eine lebendige, sich ständig verändernde Welt, und doch ist bei all ihrer extremen vulkanischen Aktivität, bei all ihrer bunten, dynamischen Oberfläche, ist IO eine unwirtliche Welt, tödliche Strahlung, keine Atmosphäre zum Atmen, Temperaturen, die von -143 Grad Celsius in den kalten Regionen bis über 1000 Grad an den Vulkanen reichen, Schwefeldioxidgase, geschmolzenes Gestein.

18:53 Ein Himmel, der von Jupiter dominiert wird, 8 mal größer am Himmel als unser Vollmond. Unsere Erde ist so anders, ruhig, stabil, mit moderaten Temperaturen und einer schützenden Atmosphäre. Wir haben Vulkane, ja, aber sie sind selten und lokal begrenzt, unsere Oberfläche erneuert sich über Millionen von Jahre durch Plattentektonik nicht in Wochen oder Monaten wie auf High O. Wir haben Flüsse, Wasser.

19:22 Nicht geschmolzenen Schwefel. Wir haben leben IO in all seiner extremen Schönheit ist seine Erinnerung daran, wie kostbar unsere gemäßigte, lebensfreundliche Welt ist. Ein Ort, wo Gezeitenkräfte sanft die Meere bewegen und nicht die Kruster zerreißen. Ein Ort, wo vulkanische Aktivität leben, mit Mineralien versorgt, statt es unmöglich zu machen. Gute Nacht.

19:49 Und während du schläfst, denk daran, irgendwo im Weltraum schießen auf IO gerade schwefelfontänen hunderte Kilometer hoch, aber hier auf unserem ruhigen blauen Planeten kannst du in Frieden ruhen.