Als die Raumsonde Cassini im Januar dieses Jahres den Planeten Jupiter und seine Monde hinter sich ließ, bot sich ihr ein Bild, das noch kein Mensch gesehen hat: Das Jupiter-System und die Sonne lagen lange Zeit gemeinsam im Blickfeld der Sonde, während Cassini sich allmählich zum Nachbarplaneten Saturn entfernte. Insgesamt entstanden bei dem Vorbeiflug von Cassini 26.000 Aufnahmen von Jupiter und seinen Monden – etwa genau so viele, wie in den Siebzigerjahren bei der Voyager-Mission. Erste Auswertungen wurden vergangene Woche auf der Tagung der American Geophysical Union in Boston präsentiert.
Besonders spektakulär waren Bilder des Vulkanmondes Io, in dessen Atmosphäre bereits die Raumsonde Galileo Leuchterscheinungen entdeckt hatte. Da Galileos Hauptantenne von Anfang an defekt war, konnten nicht genug Daten zur Erde übertragen werden, um die chemischen Elemente zu identifizieren, die für diese Auroren verantwortlich waren. Cassinis Messungen bestätigten jetzt, was viele Planetenforscher schon vermutet hatten: Die roten, grünen und blauen Leuchterscheinungen werden durch elektrische Ströme erzeugt, die bestimmte Atome in der Atmosphäre in einen angeregten Zustand versetzen, ähnlich wie das auch bei Polarlichter auf der Erde der Fall ist.
Das grüne Leuchten, so belegten die Cassini-Messungen eindeutig, stammt von Natrium-Atomen, das rote von Sauerstoff und das bläuliche wird durch Schwefeldioxid erzeugt. Außerdem entdeckte Cassini weitere Lichtemissionen in Wellenlängen, die für das menschliche Auge unsichtbar sind. In einer Animation ist außerdem das Glühen frischer Lava von Ios zahlreichen Vulkanen zu sehen. Erfolgreich war auch eine Gemeinschaftsaktion von Cassini mit der Raumsonde Galileo, die schon seit 1995 das Jupiter-System begleitet. Dabei konnte die Magnetosphäre des Riesenplaneten gleichzeitig von innen und von außen beobachtet werden.
Die Magnetosphäre von Jupiter ist eine riesige Blase aus geladenen Teilchen. Wäre sie am Himmel sichtbar, würde sie eine doppelt so große Fläche wie die Sonne bedecken. Schon länger war bekannt, dass die Magnetosphäre ein Leck hat: Energiereiche, geladene Teilchen können aus den Fängen des Magnetfeldes entkommen und schaffen es zum Teil sogar bis zur Erde. Die Cassini-Messungen zeigen jetzt, dass nicht alle Magnetfeldlinien “geschlossen” sind, also zum Planeten zurückkehren. Einige sind “offen”: Sie flattern wie lose Bänder im Sonnenwind und dienen den Teilchen als Fluchtweg.
Die Cassini-Daten belegen außerdem, dass die Magnetosphäre von Jupiter unerwartet asymmetrisch ist: Auf der Abendseite hat sie eine andere Form als auf der Morgenseite. Außerdem beobachtete Cassini sogenannte Injektionen geladener Partikel in die Jupiter-Atmosphäre, die spektakuläre Auroren auslösten. Manchmal dehnen sich Magnetfeldlinien zunächst aus und schnappen dann wie ein Gummiband zurück, wodurch geladene Teilchen in Richtung Jupiter beschleunigt werden. Durch die gemeinsamen Messungen der beiden Sonden fanden Forscher um Barry Mauk von der Johns Hopkins University im US-Staat Maryland heraus, dass solche Injektionen keinen äußeren Anlass, etwa durch Änderungen im Sonnenwind, haben. Zum Abschied vom Jupitersystem schoss Cassini Fotos des Riesenplaneten zusammen mit Io, dem innersten der vier großen Monde, auf denen beide als Sicheln zu sehen sind. Cassinis Ankunft beim Saturn ist für 2004 geplant.
Bilder und Animationen finden Sie unter:
www.jpl.nasa.gov/images/jupiter
www.jpl.nasa.gov/jupiterflyby/
und ciclops.lpl.arizona.edu/
Ute Kehse
