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Wasserdampf-Fontänen auf dem Jupitermond Europa

Geysire deuten auf mögliche Verbindung von Oberfläche und subglazialem Ozean hin

Auf dem Jupitermond Europa haben Astronomen ein weiteres Indiz für einen subglazialen Ozan entdeckt: Am Südpol des Mondes steigen zeitweilig hohe Fontänen aus Wasserdampf auf. Das belegen Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble. Das Wasser könnte aus Rissen austreten, die mit dem Ozean unter der Eiskruste verbunden sind. Diese Entdeckung stärke Europa Position als Kandidat für potenzielles Leben außerhalb unserer Erde, berichten die Forscher im Fachmagazin "Science".
So könnten die Wasserdampf-Fontänen auf Europa aussehen

So könnten die Wasserdampf-Fontänen auf Europa aussehen

Europa weckt schon seit längerem die besondere Aufmerksamkeit der Planetenforscher. Denn der kleinste der vier großen Jupitermonde, besitzt wahrscheinlich einen Ozan aus flüssigem Wasser unter seiner Kruste aus Wassereis - und damit eine Voraussetzung für die Entstehung von Leben. Die nötige Wärme für das subglaziale Meer bekommt der Mond durch seine Nähe zum Gasriesen Jupiter: Im Laufe seiner leicht exzentrischen Umlaufbahn wird das Innere von Europa durch die Anziehungskraft des Planeten abwechselnd gestaucht und gedehnt, das erzeugt Hitze.

Im Jahr 2011 stießen Forscher zudem auf Indizien dafür, dass es in der bis zu 15 Kilometer dicken Eiskruste auch Kammern mit flüssigem Wasser gibt. Die seeähnlichen Wasserblasen könnten durch Nachschub aus dem Ozean gefüllt werden und ihrerseits frisches Wasser durch Risse in der Kruste austreten lassen. Dieses frisch erstarrte Wassereis könnte die farblich abgesetzten Ränder der zahlreichen Risse und Spalten erklären.

Aurora verrät Wasserdampf-Fontäne


Lorenz Roth vom Southwest Research Institute in San Antonio und seine Kollegen könnten nun erstmals Belege dafür gefunden haben, dass tatsächlich Waser aus diesen Rissen austritt - und das sogar in gewaltigen, mehr als 200 Kilometer hohen Fontänen. Indizien dafür lieferten spektroskopische Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble vom Dezember 2012. Sie zeigten auf der Südhalbkugel des Mondes das schwache Leuchten von angeregten Sauerstoff- und Wasserstoffatomen, wie es typischerweise entsteht, wenn Wassermoleküle durch Wechselwirkung mit dem Magnetfeld zerfallen. Das spricht dafür, dass dort extrem kalter Wasserdampf existiert.


Die blauen Stellen zeigen an, wo das Weltraumteleskop Hubble das spektrale Signal von Wasserdampf entdeckt hat.

Die blauen Stellen zeigen an, wo das Weltraumteleskop Hubble das spektrale Signal von Wasserdampf entdeckt hat.

"Die mit Abstand einfachste Erklärung für diesen Wasserdampf ist, dass er als Fontäne aus der Oberfläche von Europa austritt", sagt Roth. Ein ähnlicher Effekt ist bereits vom Saturnmond Enceladus bekannt. Auch bei ihm schleudern aktive Geysire Wasserdampf, Eis und Staub weit in den Weltraum hinaus. Bei Europa ist bisher allerdings nur Wasserdampf nachgewiesen, ob die Fontänen auch bei ihm Eis und Staubteilchen enthalten, ist noch ungewiss.

Auch woher diese Fontänen kommen, lässt sich bisher nicht feststellen. "Reichen die Austrittsöffnungen für den Dampf bis zum Ozean unter der Eiskruste oder werden sie im Eis erzeugt, beispielsweise durch Reibungsstress in der Nähe der Oberfläche?", fragt Roth. "Wenn diese Fontänen mit dem subglazialen Ozean verbunden wären, dann bedeutet dies, dass wir diesen Ozean nicht erst anbohren müssen, um mehr über seine Zusammensetzung zu erfahren." Es würde stattdessen ausreichen, zunächst diese Fontänen genauer zu analysieren. "Das ist enorm aufregend", so der Forscher.

Gezeitenkräfte als Auslöser?


Wie die Forscher berichten, treten die durch den Wasserdampf verursachten Auroren immer dann auf, wenn der Jupitermond in seiner exzentrischen Bahn am weitersten von seinem Planeten entfernt ist. Das deutet darauf hin, dass Gezeitenkräfte durch die starke Schwerkraft des Jupiter der Auslöser für dieses Phänomen sind. Die Wissenschaftler vermuten, dass die langen Risse und Spalten im Eis von Europa bei größerem Abstand vom Planeten gedehnt und damit geöffnet werden und dann der Wasserdampf austreten kann. Nähert sich der Mond dagegen wieder dem Planeten an, sorgen die stauchenden Kräfte von dessen Schwerkraft dafür, dass die Risse komprimiert und damit geschlossen werden.

"Die Entdeckung, dass Wasserdampf nahe dem Südpol von Europa austritt, stärkt dessen Position als Topkandidat für potenzielle Lebensfreundlichkeit", sagt Roth. Denn dass es Organismen gibt, die auch ohne Sonnenlicht in subglazialen, kalten Gewässern überleben können, belegen Analysen von Proben aus antarktischen subglazialen Seen. Dort existieren Bakterien, die ihre Energie und Nährstoffe allein aus chemischen Grundstoffen gewinnen und so trotz Kälte und Dunkelheit gedeihen. Gibt es auf Europa eine Verbindung zwischen der Oberfläche und dem subglazialen Ozean, dann schafft dies wichtige Voraussetzungen für einen Stoffaustausch und erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass im Untergrund Bedingungen herrschen, die eine Entstehung von Leben gestatten.
(NASA, 13.12.2013 - NPO)
 
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