Eismonde: Neue Entdeckungen auf Europa und Enceladus

Eismonde

Eismonde im Visier: Forscher haben zwei spannende Entdeckungen auf den Eismonden Enceladus und Europa gemacht. Könnte das der Durchbruch sein bei der Suche nach außerirdischem Leben?

Die Eismonde der großen Gasplaneten sind die wahrscheinlichsten Kandidaten für außerirdisches Leben in unserem Sonnensystem. Alle vier Gasplaneten, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, besitzen Eismonde. Auf ihrer Oberfläche befindet sich eine dicke Eiskruste und unter der Oberfläche oftmals gigantische Ozeane aus Wasser. 

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Der Ozean des Jupitermondes Europa etwa besitzt mehr als doppelt so viel Wasser wie alle Meere der Erde zusammen. Dass es dort so viel Flüssigkeiten gibt, ist erst mal überraschend, denn die Temperaturen so weit hinten im Sonnensystem sind eisig. Die Durchschnittstemperatur auf dem Jupitermond Ganymed etwa beträgt minus 160 Grad. Aber durch die heftigen Gezeitenkräfte, die durch die Masse der Gasplaneten hervorgerufen wird, wird das Innere dieser Monde durchgeknetet und die Temperatur erhöht sich. 

Aufbau des Mondes Europa
Aufbau des Mondes Europa

Eismonde: Phosphor auf Enceladus entdeckt

Das geschmolzene Eis kommt dann in sogenannten Kryovulkanen an der Oberfläche herausgeschossen. All das klingt nach Science-Fiction-Welten, aber sie existieren tatsächlich vor unserer kosmischen Haustüre. Die große Frage ist: Existiert in diesen außerirdischen Ozeanen Alien-Leben? 

Zwei neue, faszinierende Entdeckungen bringen uns der Antwort näher. Die erste News betrifft den Saturnmond Enceladus. Dort hat man die letzte wichtige Zutat für Leben entdeckt: Phosphor. Phosphor ist ein wichtiger Baustein des Lebens, der für den Aufbau von DNA und RNA benötigt wird. Und eine Analyse von Daten der NASA-Raumsonde Cassini zeigt nun, dass der unterirdische Ozean von Enceladus diesen wichtigen Nährstoff enthält. Und nicht nur das: Die Konzentrationen sind dort möglicherweise tausendmal höher als im Ozean der Erde. 

Kryovulkan auf Enceladus
Kryovulkan: Eisfontänen auf dem Mond Enceladus

Der NASA-Astrobiologe Morgan Cable sagt: “Wir wussten, dass Enceladus die meisten Elemente enthält, die für das Leben, wie wir es kennen, essentiell sind – Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel. Jetzt, da Phosphor bestätigt wurde, scheint Enceladus alle Kriterien für einen bewohnbaren Ozean zu erfüllen.” Was für eine unglaubliche Entdeckung. Nicht nur haben wir alle Elemente des Lebens dort gefunden, einige davon kommen sogar in tausendmal höheren Mengen als auf der Erde vor. Die Voraussetzungen für Leben sind perfekt, vielleicht sogar besser als auf der Erde und nach dem Prinzip von Ockhams Rasiermesser ist die naheliegendste Möglichkeit zutreffend – und die naheliegendste Möglichkeit ist, dass ein wohltemperierter Ozean mit allen Bausteinen des Lebens auch Leben enthält. 

Leben auf dem Eismond Europa

Die Forscher gehen davon aus, dass diese Entdeckung auf Enceladus sich auch auf die anderen Eismonde übertragen lässt. Auch dort könnten sich riesige Phosphormengen im Wasser befinden. Dazu passt die zweite große Entdeckung, um die es hier gehen soll. Die betrifft den Jupitermond Europa. Wissenschaftler haben die Krater dieses Mondes analysiert und herausgefunden, dass Meteoriteneinschläge auf Europa dazu beitragen, wichtige Bestandteile für das Leben auf der Mondoberfläche zu seinem verborgenen Ozean aus flüssigem Wasser zu transportieren – selbst wenn die Einschläge die Eishülle des Mondes nicht vollständig durchschlagen. 

Ein Stoffbeutel mit dem Aufdruck Sei wie ein Proton und bleib positiv

Immer positiv bleiben mit diesem Beutel.

Die Forscher konnten beweisen, dass das erhitzte Schmelzwasser, das bei einem Einschlag mindestens die Hälfte der Eishülle des Mondes durchdringt, durch den Rest des Eises hindurchsinkt und die chemischen Bausteine des Lebens von der Oberfläche in den Ozean bringt, wo sie dazu beitragen könnten, mögliches Leben in den geschützten Gewässern zu erhalten. Das ist eine faszinierende Erkenntnis, denn es beweist, dass die Ozeane der Eismonde nicht isoliert und unangetastet sind, sondern dass Materialien aus dem Weltraum durch die Eiskruste in den Ozean sickern können. Man kann sich dieses Hinabsickern ein wenig vorstellen, wie ein sinkendes Schiff, in dessen Innerem sich Wasser sammelt. Der beteiligte Forscher Evan Carnahan beschreibt es so: “Wir warnen vor der Vorstellung, dass man sehr große Mengen an Schmelzwasser im flachen Untergrund halten könnte, ohne dass es untergeht. Sobald man genug Wasser hat, geht man einfach unter. Das ist wie die Titanic mal 10.”

Leben im unterirdischen Ozean

Jetzt könnte man natürlich sagen, dass solche theoretischen Erkenntnisse noch lange nicht beweisen, dass das auch in der Realität geschieht. Aber wenn wir uns Europas Oberfläche ansehen, finden wir überall riesige Krater. Wir wissen also zu 100 Prozent, dass es schon oft zu solchen Einschlägen kam, bei dem dann Materialien in den Ozean gesickert sein müssen.

JUICE-Mission der NASA
Auf den Spuren der Eismonde: die JUICE-Mission der NASA

Die Forscher haben also herausgefunden, dass sowohl Enceladus als auch Europa Ozeane besitzen, die sehr wahrscheinlich voll mit den Bausteinen des Lebens sind. Was jetzt noch fehlt, ist der endgültige Beweis, der definitive Fund von Leben. Und es gibt tatsächlich eine geplante Mission der ESA, der europäischen Weltraumbehörde, namens JUICE, die sich die vier großen Monde des Jupiters mal ganz genau ansehen will. Wer weiß, was wir durch diese Mission noch entdecken werden. 

Wollt ihr noch mehr über dieses Thema erfahren, dann schaut euch unbedingt mal dieses Video an:

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Mit Grönlands Geologie die Jupitermonde erkunden

Entdeckung unter Grönland

Was hat eine Entdeckung unter dem grönländischen Eis mit außerirdischem Leben auf den Jupitermonden zu tun? Jede Menge und in diesem Beitrag gehen wir der Sache auf den Grund.

Reisen wir zurück ins Jahr 1979. Die Sonde Voyager 1 erreichte den Jupiter und untersuchte den Gasplaneten und seine Monde. Eine der wichtigsten Erkenntnisse betraf den Mond Europa. Am 5. März 1979 näherte sich Voyager 1 dem Mond auf 932.000 Kilometer. Im April 1979 folgte dann Voyager 2 und näherte sich ebenfalls dem Mond. Durch die Daten der beiden Sonden fand man heraus: Auf dem Mond Europa gibt es einen unterirdischen Ozean. Eine absolute Sensation, denn Ozeane aus flüssigem Wasser außerhalb der Erde auf fremden Himmelskörpern galten damals noch als Science Fiction. 

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Was sind Schwarze Raucher?

Seitdem wird munter darüber spekuliert, ob es in diesem Europa-Ozean nicht außerirdisches Leben geben könnte. Viele Forscher glauben, dass das Leben auf der Erde in Tiefseevulkanen entstanden ist, in sogenannten Schwarzen Rauchern. Hier könnten die ersten anorganischen Stoffe den Sprung zu primitiven Lebensformen gemacht haben – und wenn es auf Europa einen unterirdischen Ozean und mit den Gezeitenkräften des Jupiters auch eine kräftige Energiequelle gibt, sind die Voraussetzungen für die Entstehung von Leben so gut wie auf der Erde. 

Doch bevor die Alien-Euphorie jetzt zu groß wird: Die Eiskruste von Europa, also die dicke Schicht aus Eis, die über dem Ozean liegt, ist sehr massiv und erstreckt sich über 20 bis 30 Kilometer. Selbst wenn wir es schaffen würden, auf Europa zu landen und ein Loch zu bohren, wäre es nach dem aktuellen Stand der Wissenschaft unmöglich, diese Eisdicke zu überwinden. Zum Vergleich: Das tiefste Loch, das jemals auf der Erde gebohrt wurde, war die Kola-Bohrung in der Sowjetunion. Und da schaffte man es “nur” auf knapp 12,2 Kilometer. Die Bohrung auf einem fremden Himmelskörper wäre wesentlich anspruchsvoller als auf der Erde. 

Darstellung der Eisschicht auf dem Mond Europa

Warum die Doppelkämme in Grönland so interessant sind

Kann es aber wirklich sein, dass in dem Europa-Ozean außerirdisches Leben herumpaddelt, wir es aber niemals zu Gesicht bekommen werden, weil die Eiskruste zu dick ist? Müssen wir uns unsere Träume von der Entdeckung von außerirdischem Leben abschminken? Vielleicht nicht. Denn eine Entdeckung eine Grönland ändert alles. Reisen wir mal zurück vom weit entfernten Mond Europa ins irdische Grönland. 

Meteorit

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Bruchstück eines großen Eisenmeteoriten aus Campo del Cielo in Argentinien. Mitgeliefert wird ein Echtheitszertifikat. Verschiedene Größen verfügbar. 

Im Nordwesten Grönlands gibt es eine interessante Doppelkamm-Formation, Bergkämme, die sich über viele Kilometer erstrecken und durch flache Täler getrennt sind. Ein Team der Universität Stanford untersuchte die grönländischen Doppelkämme und erkundete den Bereich unter der Erdoberfläche mit Hilfe von Radartechnologie. Sie fanden heraus, wie diese Doppelkämme entstanden sind. Sie vermuten, dass Schmelzwasser an der Oberfläche Grönlands in einen Hohlraum innerhalb des dicken Eisschildes abfloss und dann dort wieder gefror. Solche Hohlräume gibt es überall im grönländischen Eis, da es immer wieder Stellen mit porösem Eis gibt. Diese Stellen kollabieren und hinterlassen einen leeren Raum. Wenn dann Schmelzwasser in einen solchen Hohlraum fließt und dort wieder gefriert, dann dehnt es sich aus. Das passiert mit Wasser, wenn es gefriert, denn die Moleküle im Eiskristall beanspruchen mehr Raum als im flüssigen Wasser. Deswegen kann auch gefrorenes Wasser, also Eis, auf flüssigem Wasser schwimmen, weil die Dichte niedriger ist. Und die Ausdehnung beim Gefrieren in den Hohlräumen bedeutet, dass das nun gefrorene Wasser unter extremem Druck die darüber liegenden Eis- und Erdschichten nach oben drückt – an der Oberfläche entstehen dann diese Kammstrukturen. Und genau solche Kammstrukturen gibt es auch auf dem Mond Europa.

Doppelkämme in Grönland

Auf Europa: Hohlräume mit flüssigem Wasser

Der gesamte Jupitermond Europa ist überzogen mit Kammstrukturen, also mit diesen eisigen Berg- und Tallandschaften. Erkenntnisse über ähnliche Strukturen auf der Erde liefern uns gleichzeitig Indizien über die Verhältnisse auf Europa. Und diese Entdeckung könnte bedeuten, dass es auf Europa auch solche Wassertaschen gibt, also Hohlräume voller noch flüssigem oder gerade erst gefrorenem Wasser. Und dann müssten wir uns nicht 30 Kilometer in die Tiefe bohren, sondern könnten direkt unter der Oberfläche Wasser finden. 

Ein paar Unterschiede gibt es aber doch, denn auf Europa gibt es kein Schmelzwasser, das abfließen könnte, da die Oberfläche sehr kalt ist. Aber das Wasser könnte von unten in die Hohlräume gepresst werden, ein bisschen wie bei einer Bialetti-Kanne. Die Analogie passt gut, denn auf Europa gibt es ein komplexes Eisvulkan-System. Das Wasser aus dem flüssigen Ozean könnte tatsächlich in die Hohlräume geschossen werden. Und dieses Wasser wäre ein interessantes Forschungsobjekt. Hauptautor der Studie der Stanford University Dr. Dustin Schroeder sagt: “Flüssiges Wasser in geringer Tiefe ist räumlich und zeitlich in der Eishülle Europas allgegenwärtig. Es ist näher an der Oberfläche, wo man interessante Chemikalien aus dem Weltraum, von anderen Monden und den Vulkanen von Io erhält.”

Mission Europa-Clipper der NASA

Wenn wir es schaffen würden, eine Raumsonde auf Europa landen zu lassen, die sich nur ein wenig in das Eisschild in der Kammregion buddeln könnte, könnten wir unglaubliche Dinge entdecken, vielleicht sogar Spuren von außerirdischem Leben. Allerdings liegen Europa-Landungen, geschweige denn Bohrungen, leider noch in weiter Ferne, aber die Mission Europa-Clipper der NASA soll im Jahr 2024 mit einem eisdurchdringenden Radar starten. Jetzt wissen die Betreiber genau, nach was sie Ausschau halten müssen, um herauszufinden, ob der Grönland-Mechanismus die Erhebungen auf Europa erklärt. Wenn sich das bewahrheitet, dann werden die Bemühungen um eine Landung auf Europa sicherlich so richtig an Fahrt aufnehmen. 

Foto des Jupitermonds Europa

Übrigens war das Forscherteam in Grönland gar nicht auf der Suche nach Strukturen, die denen auf Europa ähneln. Das war reiner Zufall und durch die Präsentation von anderen akademischen Kollegen über die Kammstrukturen auf Europa kam ihnen dann der Einfall, dass es hier Ähnlichkeiten geben könnte. Dr. Dustin Schroeder sagt: “Wir haben an etwas völlig anderem gearbeitet, das mit dem Klimawandel und seinen Auswirkungen auf die Oberfläche Grönlands zu tun hat, als wir zufällig diese winzigen Doppelkämme auf Europa sahen.” Ein schönes Beispiel dafür, wie oft Zufälle und glückliche Umstände die Wissenschaft weiter bringen.

Ihr wollt mehr über die Entdeckung in Grönland erfahren? Dann schaut euch das neue Video von Astro-Tim an:

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