Ein verborgener Ozean als Hoffnungsträger
Der Jupitermond Europa gilt seit langem als eines der vielversprechendsten Ziele bei der Suche nach außerirdischem Leben in unserem Sonnensystem. Dank Daten früherer Missionen wie Voyager und Galileo wissen Forschende, dass unter der massiven, gefrorenen Oberfläche des Mondes ein gigantischer Ozean existiert. Schätzungen zufolge enthält dieses verborgene Gewässer mehr als doppelt so viel Wasser wie sämtliche Ozeane der Erde zusammen. Diese enorme Menge an flüssigem Wasser weckt bei Astrobiologen die Hoffnung, dass dort Bedingungen herrschen könnten, die biologische Prozesse ermöglichen.
Die Rolle der NASA-Sonde Europa Clipper
Um diese Hypothese zu überprüfen, hat die NASA die Mission „Europa Clipper“ gestartet. Die Sonde befindet sich derzeit auf einer rund 2,9 Milliarden Kilometer langen Reise zum Jupiter. Das wissenschaftliche Ziel ist ambitioniert: Während 49 geplanter Vorbeiflüge soll die Sonde den Mond detailliert untersuchen. Die Hoffnung der Planetenforscher besteht darin, dass die Sonde Wasserfontänen oder thermisch aktive Bereiche an der Oberfläche identifiziert. Solche Phänomene könnten als „Fenster“ in die Tiefe fungieren und es ermöglichen, die chemische Zusammensetzung des unterirdischen Ozeans direkt aus der Umlaufbahn zu analysieren, ohne eine Landung riskieren zu müssen.
Neue Erkenntnisse zur Eiskruste als Barriere
Eine aktuelle, in der Fachzeitschrift *Nature Astronomy* veröffentlichte Studie stellt diese Annahmen nun jedoch infrage. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Lujendra Ojha von der Rutgers University in den USA untersuchte mittels Computersimulationen die physikalischen Prozesse, die ablaufen, wenn Wasser aus dem Inneren des Mondes durch Risse in der Eiskruste nach oben drängt.
Die Ergebnisse zeichnen ein deutlich schwierigeres Bild als bisher angenommen:
* **Turbulenter Aufstieg:** Wasser, das aus dem Ozean nach oben steigt, bewegt sich turbulent.
* **Schneller Wärmeverlust:** Das aufsteigende Wasser verliert auf seinem Weg durch das Eis extrem schnell an Wärme.
* **Zufrieren der Risse:** Die physikalischen Modelle zeigen, dass die Risse im Eis oft innerhalb weniger Stunden wieder zufrieren, noch bevor das Wasser die Oberfläche erreichen kann.
Ojha betont, dass die bisherige wissenschaftliche Annahme, Wasser könne ohne Weiteres den Weg aus der Tiefe an die Oberfläche finden, durch diese Simulationen widerlegt wurde. Die Eiskruste erweist sich damit als weitaus massivere Barriere für den Austausch von Material zwischen dem Ozean und der Oberfläche, als man bisher vermutet hatte.
Auswirkungen auf künftige Missionen
Diese Erkenntnisse sind von großer Bedeutung für die Interpretation der Daten, die in den kommenden Jahren erwartet werden. Neben der NASA-Mission „Europa Clipper“, deren Ankunft beim Jupiter für April 2030 geplant ist, befindet sich auch die europäische Mission „Jupiter Icy Moons Explorer“ (Juice) auf dem Weg. Die Sonde der Europäischen Weltraumorganisation (Esa) soll im Juli 2031 am Jupiter eintreffen.
Die Studie von Ojha und seinem Team soll den Forschenden dieser Missionen nun als Orientierungshilfe dienen. Sie hilft dabei, die Entdeckungen der Sonden besser einzuordnen und präziser zu bestimmen, an welchen Stellen die Suche nach Anzeichen für Bewohnbarkeit am sinnvollsten ist. Die wissenschaftliche Gemeinschaft muss nun ihre Strategien anpassen, um trotz der Barrierewirkung der Eiskruste fundierte Aussagen über die Bedingungen im Inneren des Jupitermondes treffen zu können.