Vulkane jenseits der Erde: Eruptionen im Weltraum

Wenn wir an Vulkane denken, stellen wir uns den feurigen Ring des Pazifiks oder die glühende Lava von Hawaii vor. Aber Vulkanismus ist kein exklusives Eigentum der Erde. Tatsächlich ist es einer der universellsten Prozesse im Kosmos, ein Weg für Himmelskörper, ihre innere Hitze abzuleiten.

Von gigantischen Schildvulkanen auf dem Mars, die ganze Länder bedecken würden, bis hin zu Monden, die Fontänen aus Eis ins All schießen – unser Sonnensystem ist voller geologischer Wunder, die irdische Vulkane wie Spielzeug aussehen lassen.

Der Rote Riese: Vulkanismus auf dem Mars

Der Mars ist heute eine kalte, trockene Wüste, aber er war einst eine Welt aus Feuer. Da der Mars kleiner als die Erde ist, kühlte er schneller ab, und seine vulkanische Ära ist wahrscheinlich vorbei (obwohl einige Wissenschaftler glauben, dass er tief im Inneren noch immer schwach aktiv sein könnte).

Olympus Mons: Der König des Sonnensystems

Der berühmteste Vulkan im Weltraum ist der Olympus Mons.

Die Größe: Er ist schlichtweg gigantisch. Mit einer Höhe von fast 22 Kilometern (13,6 Meilen) ist er fast dreimal so hoch wie der Mount Everest. Seine Basis hat einen Durchmesser von 600 Kilometern – das entspricht etwa der Größe von Frankreich oder dem US-Bundesstaat Arizona.
Die Form: Er ist ein Schildvulkan, ähnlich wie Mauna Loa auf Hawaii, aber in einem viel größeren Maßstab. Die Hänge sind sehr flach; wenn man auf dem Gipfel stünde, wäre der Vulkan so breit, dass seine Basis hinter dem Horizont verschwinden würde.
Warum so groß? Auf der Erde bewegen sich die tektonischen Platten über einen Hotspot hinweg (wie ein Förderband), wodurch eine Kette kleinerer Vulkane entsteht (Hawaii-Inselkette). Der Mars hat keine Plattentektonik. Die Kruste blieb stationär über dem Hotspot. So konnte die Lava Milliarden von Jahren lang an derselben Stelle ausbrechen und den Berg immer höher und breiter bauen.

Tharsis Montes

Olympus Mons ist nicht allein. Er befindet sich in der Nähe der Tharsis-Region, einem riesigen vulkanischen Plateau, das drei weitere massive Vulkane beherbergt: Arsia Mons, Pavonis Mons und Ascraeus Mons. Jeder von ihnen ist größer als jeder Vulkan auf der Erde.

Io: Die vulkanische Hölle Jupiters

Wenn der Mars die Vergangenheit des Vulkanismus repräsentiert, dann repräsentiert Io, einer der vier galileischen Monde des Jupiter, die extremste Gegenwart.

Die aktivste Welt

Io ist der vulkanisch aktivste Körper im Sonnensystem.

Die Oberfläche: Sie sieht aus wie eine schimmlige Pizza – gelb, orange, rot und schwarz. Diese Farben stammen von Schwefel und Schwefeldioxid-Frost, der ständig von über 400 aktiven Vulkanen ausgespien wird.
Die Eruptionen: Vulkane wie Loki Patera oder Pele schleudern Fontänen aus Lava und Gas bis zu 400 Kilometer hoch ins All. Da Io kaum Schwerkraft und keine Atmosphäre hat, bilden diese Fontänen riesige, schirmartige Formen.

Der Motor: Gezeitenheizung

Io ist klein und weit von der Sonne entfernt. Er sollte eigentlich ein gefrorener Eisball sein. Warum ist er so heiß?

Das Tauziehen: Io ist in einem gravitativen Tauziehen gefangen. Auf der einen Seite zieht der massive Jupiter, auf der anderen Seite ziehen die Schwestermonde Europa und Ganymed.
Die Reibung: Diese Kräfte dehnen und stauchen den Mond bei jedem Umlauf um bis zu 100 Meter. Diese ständige Verformung erzeugt immense innere Reibungshitze, die das Gestein schmilzt. Io wird buchstäblich durchgeknetet.

Die Venus: Der höllische Zwilling

Die Venus ist unter dicken Wolken verborgen, aber Radarbilder der Magellan-Sonde haben gezeigt, dass ihre Oberfläche von Vulkanen dominiert wird.

Anzahl: Es gibt mehr Vulkane auf der Venus als auf jedem anderen Planeten – über 1.600 große Vulkane und vielleicht Hunderttausende kleinerer.
Pancake Domes: Ein einzigartiges Merkmal sind die „Pfannkuchen-Dome“ – steile, flache Vulkane, die durch extrem zähe Lava entstanden sind.
Aktive Vulkane? Lange dachte man, die Venus sei geologisch tot. Aber neuere Daten (Temperaturspitzen und Spuren von Schwefelgasen) deuten darauf hin, dass sie noch heute aktiv sein könnte. Ihre dichte $CO_2$-Atmosphäre ist wahrscheinlich das Ergebnis eines außer Kontrolle geratenen Vulkanismus in der Vergangenheit.

Kryovulkanismus: Vulkane aus Eis

Im äußeren Sonnensystem, wo es zu kalt für geschmolzenes Gestein ist, hat die Natur einen anderen Weg gefunden: Eisvulkane (Kryovulkane). Hier ist das „Magma“ kein Gestein, sondern eine Mischung aus Wasser, Ammoniak und Methan.

Enceladus (Saturn)

Dieser kleine, eisige Mond ist eine der größten Überraschungen der Raumfahrt.

Die Tigerstreifen: Am Südpol entdeckte die Cassini-Sonde Risse im Eis, die „Tigerstreifen“ genannt werden.
Die Geysire: Aus diesen Rissen schießen Jets aus Wasserdampf und Eiskristallen ins All. Diese Fontänen speisen den E-Ring des Saturn.
Ozean unter dem Eis: Die Anwesenheit dieser Kryovulkane beweist, dass es unter der Eiskruste von Enceladus einen globalen Ozean aus flüssigem Wasser gibt, der durch Gezeitenkräfte warm gehalten wird. Dies macht ihn zu einem der besten Orte, um nach außerirdischem Leben zu suchen.

Triton (Neptun)

Als Voyager 2 im Jahr 1989 am Neptunmond Triton vorbeiflog, sah sie dunkle Streifen auf der rosa Stickstoff-Eiskappe. Es handelte sich um Geysire aus Stickstoffgas und Staub, die bis zu 8 Kilometer hoch aufstiegen und vom Wind verweht wurden.

Pluto

Selbst am Rande des Sonnensystems gibt es Aktivität. Die New-Horizons-Sonde fotografierte 2015 den Wright Mons auf Pluto. Er ist 4 Kilometer hoch und 150 Kilometer breit, mit einer tiefen Vertiefung in der Mitte. Wissenschaftler glauben, dass es sich um einen riesigen Eisvulkan handelt, der einen Brei aus Wassereis ausgespien hat.

Warum ist das wichtig?

Warum sollten wir uns für Vulkane auf anderen Planeten interessieren?

Verständnis der Erde: Der Mars zeigt uns, was mit einem Planeten passiert, wenn seine Vulkane sterben (die Atmosphäre kollabiert). Die Venus zeigt uns, was passiert, wenn sie außer Kontrolle geraten (Treibhauseffekt). Die Erde liegt im glücklichen Mittelmaß.
Die Suche nach Leben: Auf der Erde blüht Leben an hydrothermalen Quellen (Black Smokern) in der Tiefsee, angetrieben durch vulkanische Wärme, nicht durch Sonnenlicht. Wenn Monde wie Europa oder Enceladus Vulkane auf ihrem Meeresboden haben, könnten sie auch Leben beherbergen. Vulkanismus liefert die Energie und die Chemikalien, die für Biologie notwendig sind.

Vulkane sind also nicht nur Zerstörer; sie sind die Herzschläge von Planeten. Solange ein Himmelskörper Vulkane hat, ist er geologisch lebendig – und vielleicht auch biologisch.