Was ist ein Kryovulkan?

Ein Kryovulkan ist ein eisiger Vulkan, der auf eisigen Körpern, insbesondere Monden, im äußeren Sonnensystem gefunden wird. Kryovulkane wurden direkt auf Neptuns Mond Triton während eines Vorbeiflugs der Voyager II im Jahr 1989 und auf Saturns Mond Enceladus von der Sonde Cassini am 27. November 2005 beobachtet. Indirekte Hinweise auf Kryovulkanismus wurden auf mehreren anderen Monden und Körpern gefunden, darunter Europa, Titan, Ganymed, Miranda und das transneptunische Objekt Quaoar.

Anstatt wie bei einem herkömmlichen Vulkan geschmolzenes Gestein auszubrechen, brechen Kryovulkane flüchtige Stoffe (Elemente oder Verbindungen mit niedrigem Siedepunkt) wie Wasser, Ammoniak, Kohlendioxid, Stickstoff oder Methan aus, begleitet von gasgetriebenen festen Fragmenten. Dies wird als Kryomagma bezeichnet. Ein Kryovulkan erzeugt Wolken, die hundert oder mehr Grad heißer sein können als die gefrorene Oberflächenmaterie. Der Kälte und dem Vakuum des Weltraums ausgesetzt, verfestigen sich die Wolken schnell und werden zu Staub in der Luft. Da die Schwerkraft auf vielen Eismonden schwach ist, kann die Wolke der Schwerkraft des Mondes vollständig entkommen, in eine Umlaufbahn gelangen oder in einem anderen Bereich wieder auf die Oberfläche stürzen.

Die Energiequelle eines Kryovulkans stammt normalerweise aus der Gezeitenreibung, der Hitze, die sich im Kern der Monde aufbaut, wenn sie sich im Schwerefeld der massiven Gasriesen, die sie umkreisen, biegen und verzerren. Es wird auch vermutet, dass einige Monde durchscheinende Eisschichten haben, die Licht einlassen, um das darunter liegende Material zu erhitzen, aber eine isolierende Eigenschaft haben, die Wärme abdichtet und einen Treibhauseffekt erzeugt. Dadurch entstehen im Inneren unter Druck stehende Gase, die bei einem Weg an die Oberfläche entweichen und so einen Kryovulkan bilden.

Hinweise auf einen Kryovulkan wurden erstmals am Südpol von Neptuns Mond Triton in Form heller Stickstoffstreifen auf der Oberfläche einer dunklen, älteren Kruste entdeckt. Da die Oberfläche einiger Monde viele hundert Millionen Jahre alt sein kann, kann es leicht sein, relativ neue Oberflächenablagerungen zu entdecken, die manchmal sogar nur wenige Stunden alt sind. Dies erfordert jedoch eine direkte Untersuchung durch Raumsonden, die vorbeifliegen. Diese Merkmale sind zu klein und zu weit entfernt, um von erdbasierten Teleskopen oder Observatorien gesehen zu werden.