Dreifache Sonnenfinsternis auf Jupiter

Astronomen haben mit Hubble eine seltene Konstellation von drei Jupitermonden dokumentiert.

Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: Spaceflight Now.

Auf den ersten Blick scheint Jupiter auf diesem Bild eine milde Form von Masern zu haben: Fünf Flecken, die dort sonst nicht zu sehen sind – einer weiß, einer blau, und drei schwarze – sprenkeln die obere Hemisphäre des Riesenplaneten. Bei näherer Betrachtung entpuppen sich diese Flecken als seltene Konstellation von drei der großen vier Jupitermonde: Io, Ganymed und Kallisto.

Die beiden farbigen Flecken sind die Monde Io (in der Mitte des Bildes) und Ganymed (etwas rechts davon) in ihren Umlaufbahnen um Jupiter. Die drei schwarzen Flecken sind hingegen die Schatten dieser beiden Monde plus der Schatten von Kallisto, der hier selbst nicht zu sehen ist, weil seine Umlaufbahn zu weit ist. Das Bild wurde am 28. März 2004 vom Hubble Weltraumteleskop mit der Nah-Infrarot-Kamera aufgenommen.

Wenn unser Mond genau zwischen Sonne und Erde hindurch passiert, streift sein Schatten ebenfalls über die Erdoberfläche. Ein Beobachter auf der Erde, der sich gerade in einem vom Mondschatten überstrichenen Gebiet aufhält, sieht eine teilweise oder gar totale Sonnenfinsternis – eines der beeindruckendsten astronomischen Erlebnisse überhaupt.

Jupiter hat nun gleich vier Monde, die etwa die Größe des Erdmondes haben. Gelegentlich sind die Schatten von drei von ihnen gleichzeitig auf Jupiters Antlitz zu sehen. Dies geschieht aber nur ein- bis zweimal in zehn Jahren. Warum ist eine derartige dreifache Eklipse so selten?

Io, Ganymed und Kallisto umkreisen Jupiter unterschiedlich schnell. Dementsprechend kreuzen ihre Schatten Jupiter unterschiedlich oft. Speziell Kallisto ist am weitesten entfernt und umkreist Jupiter folglich am langsamsten. Auf 20 Eklipsen durch Io kommt nur eine durch Kallisto. Nimmt man nun noch Ganymed hinzu, wird die Wahrscheinlichkeit einer dreifachen Eklipse noch geringer. Das Ereignis im März 2004 wurde zusätzlich dadurch gesteigert, dass zwei der drei Monde sogar selbst vor Jupiter zu sehen waren, aus Sicht der Erde.

Jupiter erscheint auf dem Bild in Pastellfarben, weil die Aufnahmen im infrarotnahen Licht gemacht wurden. Die Astronomen kombinierten Bilder in drei infrarotnahen Wellenlängen zu dem hier gezeigten Farbbild. Das Bild zeigt Sonnenlicht, das von den Jupiterwolken reflektiert wird. Methan in der Jupiteratmosphäre beeinflusst nun infrarotnahes Licht, weshalb die Wolken in Abhängigkeit von ihrer Höhe in unterschiedlichen Farben erscheinen.

Dieser Effekt ist sehr nützlich für die Wissenschaftler, da sie so Rückschlüsse auf die Wolkenschichten der Atmosphäre ziehen können. Hohe Wolken erscheinen in gelben Farben, niedrigere Wolken in roten Farben, und noch niedrigere Wolken in blauen Farben. Die grünen Bereiche nahe den Polen werden von dünnem Nebel sehr hoch in der Atmosphäre verursacht. Ganymeds blaue Farbe rührt vom Wassereis auf seiner Oberfläche her, und Ios weiße Farbe von den häufig vorkommenden Schwefelverbindungen auf diesem vulkanisch hochaktiven Mond.

Bei der Beobachtung der dreifachen Eklipse testeten die Astronomen auch eine neue Bildaufnahmetechnik: Durch Änderungen an Hubbles Nachführsystem konnten sie mehr Bilder in kürzeren Abständen aufnehmen als bisher. Die softwaremäßige Kombination dieser zahlreicheren Schnappschüsse zu einem einzigen Bild erlaubte es, mehr Details schärfer abzubilden als sonst gewohnt.