Die unsichtbare Hülle Jupiters

News: Die unsichtbare Hülle Jupiters

Seit Dezember 2000 holt die Weltraumsonde Cassini im dichten Vorbeiflug an Jupiter Schwung für ihren Weiterflug zum Saturn. Das Manöver dauert etwa ein halbes Jahr - genug Zeit für einen eingehenden Blick auf den Gasriesen. Dank besonderer Instrumente an Bord der Sonde erhielten Wissenschaftler neue Hinweise auf die Art und Zusammensetzung der Magnetosphäre des größten Planeten des Sonnensystems.

Die Sonde Cassini befindet sich seit 1997 auf ihrem langen Flug zum Saturn, wo sie schließlich 2004 ankommen soll. Für das letzte Wegstück musste sie noch einmal Schwung im Gravitationsfeld von Jupiter holen, dem größten und massenreichsten Planeten des Sonnensystem. Am 30. Dezember 2000 hatte die Sonde ihre größte Nähe zu dem Planeten. Während des sechs Monate andauernden Flyby-Manövers war auch genug Zeit, mit den Messgeräten Jupiter genauer zu untersuchen.

Unter anderem kam dabei das Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI) zum Einsatz. Dabei handelt es sich um ein Gerät, das aus drei Hauptkomponenten besteht: eine Kamera, für die Beobachtung von Ionen und Atomen (INCA), ein Spektrometer (CHEMS), das die Ladung und Energie von Ionen misst, und eine Detektor für hochenergetische Teilchen (LEMMS).

Aus einer Distanz von 9,7 Millionen Kilometern nahmen MIMIs Kameras Bilder von Jupiters Magnetosphäre auf. Die Magnetosphäre ist eine Blase geladener Teilchen, die von dem Magnetfeld eines Planeten eingefangen wurden. Laut Stamatios Krimigis vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University lässt sich nicht nur die Form und Bewegung der Magnetosphäre aufzeichnen, sondern auch ihre Elementzusammensetzung aufschlüsseln. Demnach besteht sie hauptsächlich aus Wasserstoff, aber auch zu gewissen Teilen aus Sauerstoff, Schwefel und Schwefeldioxid. Letztere Bestandteile spucken die Vulkane des Jupiter Mondes Io aus. Die schwefelhaltige Materie kommt in den Einfluss des Planeten und gelangt schließlich in dessen Magnetosphäre, wo sie festgehalten, energetisch aufgeladen und beschleunigt wird. Bei Kollisionen mit anderen Teilchen können die Ionen Elektronen erhalten und so als Atom der Magnetosphäre entkommen. Genau das lässt sich mit MIMI beobachten.

MIMIs Messinstrumente zeigten den Wissenschaftlern außerdem, dass eine riesige Wolke aus Teilchen Jupiter einhüllt, die bis zu 22 Millionen Kilometer ins All hinaus reicht. Laut Douglas Hamilton von der University of Maryland handelt es sich auch dabei um die Bestandteile des Gases, das ursprünglich von Ios Vulkanen stammt, und das bereits wieder aus Jupiters Magnetosphäre entlassen und schließlich vom Sonnenwind weggeblasen wurde.

Krimigis fasst zusammen: "Da wir nun die Magnetosphäre eines Planeten sichtbar machen können, haben wir nun auch Möglichkeiten, das 'Weltraum-Wetter' zu beobachten. So ließe sich im Fall der Erde eine Art Wettervorhersage fürs All verwirklichen, die uns frühzeitig vor elektromagnetischen Stürmen warnt. Diese haben in der Vergangenheit häufig die Kommunikations- und Elektrizitätsnetze gestört und teilweise sogar geschädigt."

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