Mit dem James-Webb-Space-Teleskop (JWST) der Nasa können Sterne und Galaxien erforscht werden, die Millionen Lichtjahre entfernt sind. Erst kürzlich konnte das James-Webb-Teleskop den am weitesten entfernten bekannten Stern im gesamten Universum identifizieren. Allerdings lassen sich auch Objekte innerhalb unseres Sonnensystems beobachten. Das hat ein Team von Astronomen der Universität von Kalifornien, Berkeley, und des Pariser Observatoriums getan – mit beeindruckenden Ergebnissen.

Im Rahmen des JWST-Wissenschaftsprogramms „Early Release Science“ wurden die Jupitermonde Ganymed und Io ins Visier genommen. Sie sind Teil von insgesamt 79 Monden, die nach derzeitigem Wissensstand den Jupiter umkreisen. Ganymed und Io wurden 1610 von Galileo Galilei entdeckt und sind bereits mit kleinen Ferngläsern zu erkennen.

Mit seinen empfindlichen Infrarotkameras und präzisen Spektrometern konnte das James-Webb-Teleskop jetzt detaillierte Bilder der beiden Jupitermonde liefern. In zwei separaten Studien berichten die Astronomen des JWST-Programms, dass sie Wasserstoffperoxid auf dem Ganymed und anhaltende Vulkanausbrüche auf dem Io entdecken konnten – Erkenntnisse, die das Verständnis der Jupitermonde und des gesamten Sonnensystems verbessern.

Samantha Trumbo von der Cornell University leitete die Ganymed-Studie. Laut ihr hat man am Nord- und Südpol des Mondes Hinweise auf Wasserstoffperoxid gefunden. Das deute darauf hin, dass geladene Teilchen vom Jupiter und dem Magnetfeld des Ganymeds auf das Eis der Mondoberfläche treffen und eine chemische Reaktion auslösen, bei der Wasserstoffperoxid (H2O2) entsteht. Dieser Prozess wird als Radiolyse bezeichnet und sei auf des einzigartige Magnetfelds des Ganymed zurückzuführen.

„Die Entdeckung von Wasserstoffperoxid an den Polen von Ganymed durch JWST zeigt zum ersten Mal, dass geladene Teilchen die Oberflächenchemie der Pole verändern“, so Trumbo.

Die zweite Studie konzentriert sich auf den Io, den vulkanisch aktivsten Körper im Sonnensystem. Laut Imke de Pater, Professorin an der University of California, hat man bei laufenden Eruptionen an den Vulkanen Loki Patera und Kanehekili Fluctus Schwefelmonoxid-Emissionen beobachten können. Dabei sei gerade die Eruption beim Kanehekili Fluctus außergewöhnlich hell gewesen.

Es sei zudem das erste Mal, dass Schwefelmonoxid-Emissionen über einem aktiven Vulkan beobachtet wurden. Der Io ist der einzige Mond im Sonnensystem mit aktiven Vulkanen, was diese Beobachtungen besonders bedeutsam macht.

Die Studien unterstreichen die Fähigkeiten des James-Webb-Teleskops. Es ist in der Lage, sowohl helle Objekte wie den Jupiter selbst als auch schwach leuchtende Objekte in seiner Umgebung einzufangen und damit die Zusammensetzung und Dynamik der Jupitermonde auf eine nie zuvor gesehene Weise darzustellen.