Weltall 20.11.2020, 09:57 Uhr

Jupitermond leuchtet blau: Forscher hoffen auf entscheidenden Hinweis

Es ist ein einmaliges Phänomen im Sonnensystem: Der Jupitermond Europa fluoresziert. Forschende hoffen, anhand des Spektrums Hinweise zu finden, ob der Mond Voraussetzungen für Leben erfüllt.

Die Oberfläche des Jupitermondes Europa wird von energiereichen Teilchen geradezu bombardiert. Foto: 
NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

Die Oberfläche des Jupitermondes Europa wird von energiereichen Teilchen geradezu bombardiert.

Foto: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

„Das ist blaues Licht.“ „Und was tut es?“ „Es leuchtet blau.“ Mit diesem Dialog-Zitat aus dem unsäglichen Film „Rambo 3“ könnte die Geschichte über den Jupitermond Europa schon zu Ende erzählt sein. Aber natürlich ist sie das nicht.

Tatsächlich leuchtet der Mond des Jupiter blau, jedenfalls seine Nachtseite. Doch dahinter steckt weitaus mehr, als ein bloßer optischer Effekt: Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhoffen sich anhand des Leuchtens Anhaltspunkte für eine Antwort auf die Frage: Gibt es außerirdisches Leben auf dem Jupitermond?

Der Mond Europa befindet sich recht nah am Jupiter in dessen Magnetfeld. Europa wird permanent von hochenergetischen geladenen Teilchen bombardiert. Treffen diese Teilchen auf Moleküle und Atome auf der Europa-Oberfläche, geben sie Energie ab. Sobald die getroffenen Atome wieder in ihren Grundzustand zurückkehren, geben sie wiederum die Energie in Form von Photonen, also Lichtteilchen ab. Sie leuchten also.

Jupitermond leuchtet blau

Insgesamt 79 Trabanten umkreisen den Jupiter. Und dieser eine, Europa, steht unter ganz besonderer Beobachtung von Astronomen. Denn er gilt als möglicher Kandidat, wenn es um die Erforschung von außerirdischem Leben geht. Nicht, dass dort bislang welches gefunden worden wäre, aber: Europa erfüllt ein wichtiges Grundkriterium.

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Seine Oberfläche ist zwar mit einer bis zu 170 Kilometer dicken Eisschicht bedeckt und die Temperatur liegt bei lebensfeindlichen minus 150 Grad Celsius. Aber unter der Eiskruste gibt es wahrscheinlich einen riesigen tiefen Ozean aus flüssigem Salzwasser.

Die eisige Oberfläche des Jupitermondes Europa. Unter der gewaltigen Eiskruste ist ein riesiger Ozean aus flüssigem Wasser, davon sind die Forschenden überzeugt. Durch Strömungen und Gezeitenkräfte kommt es zu Rissen in der Kruste. Foto: NASA/JPL/University of Arizona

Die eisige Oberfläche des Jupitermondes Europa. Unter der gewaltigen Eiskruste ist ein riesiger Ozean aus flüssigem Wasser, davon sind die Forschenden überzeugt. Durch Strömungen und Gezeitenkräfte kommt es zu Rissen in der Kruste.

Foto: NASA/JPL/University of Arizona

Riesiger Ozean unter der gewaltigen Eisschicht

Das jedenfalls vermuten Forschende anhand von Messdaten. Die Gezeitenkräfte verhindern, dass das Wasser des subglazialen Ozeans gefriert: Kruste und Kern von Europa werden gestaucht und gedehnt und so erwärmt. Dabei entstehen immer wieder Risse in der Eiskruste, durch die Wasserdampf aufsteigt. Dieses flüssige Wasser könnte zudem mit dem Gestein des Mondes reagieren, wobei wiederum potenziell in chemischen Reaktionen Bausteine für Leben entstehen könnte.

  • Europa ist mit einem Durchmesser von 3121 Kilometern der sechstgrößte Mond in unserem Sonnensystem
  • Der Mond gehört den vier großen Jupitermonden und damit zu den galileischen Jupitermonden (die drei weiteren Monde heißen IO, Ganymed, Kallisto): Galileo Galilei soll ihn 1610 mithilfe seines einfachen Fernrohrs entdeckt haben. Insgesamt umkreisen 79 Trabanten den Jupiter.
  • Mithilfe von Messdaten der Galileo-Sonde können Astronominnen und Astronomen darauf schließen, dass sich unter extrem dicken Eiskruste ein etwa 100 Kilometer tiefer Ozean aus flüssigem Wasser befindet.
  • Europa umkreist den Jupiter fast kreisförmig in einem mittleren Abstand von 670.900 Kilometern. Eine Umrundung dauert 3 Tage, 13 Stunden und knapp 15 Minuten.

Die Nasa will innerhalb der nächsten zehn Jahre die Raumsonde Europa Clipper zum Jupitermond schicken, um ihn besser zu erforschen. 2024 soll die Sonde starten. Und hier kommt die Sache mit dem blauen Leuchten ins Spiel. Von der Erde aus ist dieser Effekt nur schwer zu beobachten. Die Sonde hingegen dürften erstaunliche Bilder dieses Phänomens, das einzigartig im Sonnensystem ist, liefern.

Die Sonde Europa Clipper soll 2024 starten. Foto: NASA/JPL-Caltech

Die Sonde Europa Clipper soll 2024 starten.

Foto: NASA/JPL-Caltech

Rückschlüsse auf außerirdisches Leben?

Diese Bilder erfüllen aber einen Zweck über ihre ästhetische Anmutung hinaus: Das fluoreszierende Licht wird wichtige Informationen liefern, davon gehen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus. Denn aus Laborversuchen weiß man, dass das Spektrum der Fluoreszenz verrät, welche Salze im Eis enthalten sind. Diesen Effekt haben Murthy Gudipati und Bryana Henderson vom Jet Propulsion Laboratory der Nasa und Fred Bateman vom National Institute of Standards and Technology untersucht und die Ergebnisse in einem Aufsatz im Fachmagazin „Nature Astronomy“ erläutert. Sie beschossen Wassereis, dem sie unterschiedliche Stoffe beimischten, mit Elektronen – ähnlich, wie die Oberfläche von Europa mit energiereichen Teilchen beschossen wird.

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Dabei beobachteten sie ein Phänomen, mit dem sie nicht gerechnet hatten: Das Eis begann bläulich-grün zu leuchten. Die Stärke und Farbe der Fluoreszenz veränderte sich je nach Beimischung und Konzentration der Salze. Natriumchlorid etwa schwächte das Leuchten ab, Bittersalz hingegen verstärkte es. Das Spektrum von Europas Leuchten kann also Aufschluss darüber geben, wie lebensfreundlich der große subglaziale Ozean tatsächlich ist.

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Von Peter Sieben
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