Galileo beobachtete Einzelheiten eines gewaltigen Hochfrequenz-Umrichtereffektes auf Io
Man muß sich folgenden Effekt vorstellen: Das innerhalb von 9h 50m 30s/Umdrehung rotierende gewaltige Magnetfeld des Jupiter emittiert (strahlt) gegen den Mond Io. Dieser Mond benötigt für einen Umlauf um Jupiter 1,769 x 24 h und läßt mit diesem Drehwinkelunterschied eine Schlupf-Spannung von mehr als 400 000 Volt entstehen, wodurch eine Leistung von mehr als einer Billion Watt (10 hoch 12 W) mit einem hochfrequenten Strom zwischen Jupiter und Io fließt. Diese Energie wird zum Teil von dem außen rotierenden Mond Io an das in Jupiter 4,3 mal so schnell rotierende Magnetfeld zurückgestrahlt. Dies verursacht auch die hellen Flecken an den Polen von Jupiter, wo diese Energie hauptsächlich konzentriert ist. Das Prinzip kennen wir in viel kleineren Maßstäben und mit wesentlich geringeren Frequenzen als: "Verlustarme-Drehzahlregelung" bei untersynchronen Drehstromkaskaden bis zu einer Leistung von ca. 10 Megawatt im Kraftwerksbau.
Zurück in den Kosmos: Der Restanteil der von Jupiter gegen seinen Mond Io abgestrahlten Energie wird von diesem absorbiert und ist unter anderem in der dünnen Atmosphäre von Io in niedrigere Frequenzen umgewandelt, als sichtbares Licht zu sehen.
Der Raumsonde Galileo gelang eine wunderbare Aufnahme des Mondes. Im Schatten von Jupiter erkennt man das Verströmen von elektrischer Energie und seine Wechselwirkung mit dem Vulkanismus auf Io, was in den schönsten Farbspielen zum Ausdruck kommt.
Die neuesten Aufnahmen zeigen Io in den sichtbaren Wellenlängen des Lichts (rot, grün, violett) während einer "Io-Finsternis". Es sind zwar keine Oberflächendetails zu erkennen, aber dafür leuchtet der Mond in roten, grünen und blauen Farben. Wenn aus Jupiters starkem Magnetfeld elektrisch geladene Teilchen rausgeschleudert werden und auf Io´s Atmosphäre prallen, dann entsteht dieses herrliche Farbspiel ähnlich wie das Polarlicht auf der Erde. Die Farben entstehen durch Emissionen der verschiedenen atmosphärischen Gase sowie durch unterschiedliche geographische Gebiete auf Io. Das grüne Glühen in der Mitte der Scheibe enthält eine Konzentration von Gas (wahrscheinlich Sauerstoff) das vom Sog des Jupiter-Magnetfeldes angezogen wird. Die hellrote Zone am Nordrand von Io könnte auch Sauerstoff sein, der aber in verschiedenen Wellenlängen emittiert; auch Wasserstoff oder Natrium ist möglich. Zur genaueren Analyse sind noch mehr Details durch spektralen Messungen nötig. Der rote Streifen in der Nordpolar-Region von Io ist viel heller als der im Süden und variiert mit der wechselnden Intensität des äußeren Magnetfeldes.
Das interessanteste Detail der Io-Aurora ist das helle, blaue Glühen an den Seiten des Mondes. Das sind Stellen, wo der "Generator" mit Jupiter elektrisch verbunden ist. Große Strömungen ergießen sich entlang dieser Punkte zu Jupiters Nord- und Süd-Polarregionen, wo sie in Jupiters Ionosphäre aufleuchten. Diese kleinen, hellen Spots nennen die Forscher "Fingerabdrücke". Helle Emissionen in Ultraviolett und in sichtbaren Wellenlängen wurden von Galileo und vom Hubble Space Teleskope sowie von erdgebundenen Teleskopen beobachtet. Es gibt Anzeichen dafür, daß der größte Teil der Energie die auf Io erzeugt wird, in den "Fingerabdrücken" auf Jupiter sichtbar wird. Das helle, blaue Glühen auf Io bei einer Finsternis steht im Zusammenhang mit den Regionen in denen es sehr viel Schwefeldioxid gibt, welches von aktiven Vulkanen wie Acala und Prometheus stammt. Die Schwefelwolken, welche sozusagen die elektrische Aktivität einschalten, befinden sich auf der Seite von Io, welche Jupiter zugekehrt ist. Diese außergewöhnliche Lichtshow ist nicht gleichbleibend, sondern wechselt mit dem Schwanken im Magnetfeld des Jupiters sowie im Wechsel der vulkanischen Aktivität auf Io.
1998/Susanne Plank/HP
Verein Kuffner-Sternwarte
