Hubbles spektakuläre Entdeckung 13.12.2013, 14:49 Uhr

Auf Jupitermond schießen riesige Wasserdampffontänen 200 km weit ins All

Auf dem Jupitermond Europa schießen Fontänen riesige Mengen Wasserdampf bis zu 200 Kilometer weit ins Weltall. Mit dieser Entdeckung des Weltraumteleskops Hubble werden frühere Beobachtungen bestätigt, wonach auf der obersten Schicht des Jupitermondes riesige Eisflächen große Wasserflächen bedecken.

200 Kilometer weit schießen auf dem Jupiter-Mond Europa Wasserfontänen ins All. Diese spektakulären Beobachtungen machte das Weltraumteleskop Hubble. Das Bild ist eine Animation der NASA.

200 Kilometer weit schießen auf dem Jupiter-Mond Europa Wasserfontänen ins All. Diese spektakulären Beobachtungen machte das Weltraumteleskop Hubble. Das Bild ist eine Animation der NASA.

Foto: Kurt Retherford/Southwest Research Institute/NASA

Mit irdischen Geysiren sind sie nicht vergleichbar: Immens hohe Wasserdampffontänen schießen am Südpol des Jupitermondes Europa bis zu 200 Kilometer tief ins All. Dabei erreichen sie Geschwindigkeiten von bis zu 700 Metern pro Sekunde. Der Mond stößt rund 3000 Kilogramm Wasserdampf pro Sekunde aus, so eine Modellrechnung. Die Wissenschaftler Lorenz Roth und Joachim Saur von der Universität Köln machten diese spektakuläre Entdeckung mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble.

Schon lange wird der Jupitermond astronomisch erforscht. Unter seiner riesigen Eisoberfläche von zehn bis fünfzehn Kilometern Dicke soll sich ein Ozean aus flüssigem Wasser befinden. Verschiedene „Hubble-Kampagnen“ beschäftigten sich bereits mit der Suche nach Wasser und Wasserfontänen auf dem Jupitermond Europa.

Mit Bildern vom Dezember 2012 konnte Hubble den Nachweis für das Wasser im Weltall auf den letzten Blick bringen. „Aber erst, nachdem eine Kamera auf dem Hubble-Weltraumteleskop in einer der letzten Space-Shuttle-Missionen wieder repariert wurde, konnten wir die Sensitivität erreichen, um die Fontänen beobachten zu können“, erklärte der Geophysiker und Meteorologe Saur.

Spalten in der Eisoberfläche machen es möglich

Immer wenn der Jupitermond Europa am weitesten von Jupiter auf seiner leicht elliptischen Umlaufbahn entfernt war, konnten die Wasserfontänen am besten beobachtet werden. Zu dem Zeitpunkt ist die Kraft der Gezeiten so hoch, dass sich riesige Spalten auf der Eisoberfläche öffnen. Wassermoleküle unter der Eisfläche reiben aneinander und erwärmen sich. Der Wasserdampf entweicht durch die entstandenen Risse und Spalten im Eis.

Doch die Aktivität der Fontänen ist zeitlich völlig unterschiedlich, erkannten die Physiker.  „Den genauen Mechanismus kennen wir noch nicht“, erklärt Roth. Entscheidend ist offenbar, wo sich der Mond in Bezug auf seinen Mutterplaneten befindet.

Klar ist jedoch, dass nach Ausbruch der Fontänen riesige Mengen von herabschwebenden Wassermolekülen und Eisteilchen etwa 500 000 Quadratkilometer Fläche um den Südpol herum bedecken. Dies zeigten Bilder im ultravioletten Bereich. Starke Signale zeigten den Wasserstoff an und schwächere Signale den Sauerstoff. Die Signale waren so schwach, dass Hubble sie gerade noch wahrnehmen konnte.

63 Monde umfliegen den Jupiter

Europa ist nicht der einzige Mond, der den Jupiter umkreist: Insgesamt 63 Monde leisten dem Planeten Gesellschaft. Der Mond Europa wurde schon im Jahr 1610 zusammen mit drei anderen Jupitermonden von Galilei entdeckt. Europa hat einen Durchmesser von 3100 Kilometer und erreicht damit fast die Größe des Erdmondes. Die Oberfläche ist um die minus 150 Grad Celsius kalt. Dennoch ist die Existenz von Leben nicht ausgeschlossen. Unter den Eisschichten befindet sich mehr Wasser, als alle irdischen Meere zusammen ergeben. Daher ist Europa mehr und mehr im Fokus der extraterrestrischen Forschung.

Doch Europa ist nicht der erste Mond, auf dem Wasserdampf entdeckt wurde. Im Jahr 2005 hatte die Raumsonde Cassini Wasserdampffontänen auf dem Saturn-Mond Enceladus entdeckt. Wie auf dem Jupitermond Europa variiert auch auf Enceladus die Aktivität der Fontänen während des Umlaufs.

Von Petra Funk
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