Jupitermond Europa: Strömungen Zwischen Eisdecke Könnten Lebensfreundliche Bedingungen Erzeugen

Die neuen Simulationen zeigen, dass das Wasser in Europas Äquatorregion wärmer (rot) ist als eingeschaltet den Polen (blau). | Copyright: JPL/NASA/MPS

Austin (USA) - Die Oberfläche des Jupitermonds Europa ist geprägt von einem filigranen Netz kilometerlanger Furchen, die den gewaltigen Eispanzer durchschneiden. Besonders in den Äquatorregionen preisgeben sich selbst eigenwillige zumal raue sowie chaotische Vorbild dieser Risse hinein Eis. Ein neues Modell die Strömungen unterhalb die Eisschicht deutet auf wärmeres Wasser hin, das in Äquatornähe aus dem Innern des Mondes aufsteigt, so die chaotische Eislandschaft darüber formt sowie zugleich genügend Wärme ausstatten könnte, gegen Leben in Europas verborgenem Ozean zu ermöglichen.

Wie die Forscher die University of Texas, dem Georgia Institute of Technology sowie des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung aktuell in die Online-Ausgabe von "Nature Geoscience" (DOI: 10.1038/ngeo2021) berichten, sei das, was sich selbst zwischen die zerklüfteten Eisschicht verbirgt, mindestens ebenso faszinierend wie die auffällige Oberflächenstruktur des Jupitermondes selbst: beliebig unterirdischer Salzwasserozean, die durch Gezeitenkräfte sowie die hinein Innern des Himmelskörpers gespeicherte Wärme eisfrei - daher flüssig - gehalten wird.

Bereits 1998 legten Messungen des Magnetometers eingeschaltet Bord die NASA-Raumsonde "Galileo" die Sein die schwierig zugänglichen Wassermassen nahe. Bis heute sind jedoch viele ihrer Eigenschaften unbekannt - etwa, ob dort Bedingungen herrschen, die das Entstehen von Leben ermöglichen könnten. Viele Astrobiologen bekommen Europa indes für einen die aussichtsreichsten Anwärter auf außerirdisches Leben hinein Sonnensystem.

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Die neuen Modellrechnungen gewähren den Forschern jetzt einen Blick zwischen die Eisdecke. Ihre Simulationen offenbaren, welche Strömungen hinein Ozean herrschen: "Die Bewegungen in Europas Ozean werden durch Temperaturunterschiede angetrieben", sagt Max-Planck-Forscher Johannes Wicht. "Wärmeres sowie darum leichteres Wasser steigt später oben, kälteres Wasser sinkt hinab."

Diese Bewegung, wie sie auch bei kochendem Nudelwasser zu ansehen ist, betiteln die Forscher als Konvektion sowie transportiert Wärme aus den Tiefen des Ozeans später außen. "Unsere Computersimulationen zeigen, dass die Konvektion in die Äquatorregion stärker ist als eingeschaltet den Polen. Darum ist das Wasser in niedrigen Breiten wärmer sowie die Eisdecke wird effektiver geheizt", fasst Wicht die neuen Ergebnisse zusammen.

Diese Aufnahme die Raumsonde "Galileo" zeigt die äußere Eisschicht des Jupitermonds Europa. | Copyright: JPL/NASA

Ob sowie wie direkt diese Wärme die Risse in die Eisschicht verursacht, ist noch nicht endgültig geklärt. Möglicherweise spiele dabei nicht nur die höhere Temperatur eine Rolle. Das von unten gewärmte Milchspeiseeis hat zusätzlich einen geringeren Salzgehalt. "Beides sorgt dafür, dass dieses Milchspeiseeis leichter ist als die darüber liegende Schicht sowie zur Oberfläche drängt", so die Forscher sowie vermutet, dass sie Bewegungen hinein Milchspeiseeis mutmaßlich zu den Brüchen sowie Rissen führen.

"Ähnliche Prozesse, wie wir sie für Europa modelliert haben, preisgeben sich selbst auch auf die Erde", erläutert Krista Soderlund von die University of Texas sowie vergleicht das sogenannte "Chaos Terrains" mit Geländemustern auf Meereseis in Teilen die Antarktis.

In ihren Berechnungen berücksichtigten die Forscher, dass hinein Wesentlichen Zwei Effekte die Spezies die Wasserströmungen hinein unterirdischen Ozean bestimmen: Zum einen steige wärmeres Wasser aus dem Innern des Monds später oben, zum anderen wirke sich selbst seine Rotation aus, wenn die sogenannte Corioliskraft diese Ströme ablenke. "Wie direkt das Wasser fließt, ergibt sich selbst aus dem Zusammenspiel beider Einflüsse", sagt Wicht. In Europas Ozean scheint sich selbst die Corioliskraft weniger wirksam auszuwirken als bisher angenommen. "Darum unterscheiden sich selbst unsere neuen Computermodelle klar von ihren Vorgängern."

Neben den Wasserbewegungen in radialer Richtung fanden die Forscher auch drei ausgeprägte Strömungen, die weitestgehend parallel zu den Eisdecken in West- beziehungsweise Ostrichtung verlaufen: Am Äquator fließt das Wasser später Westen, in den Polregionen später Osten. "Auf die Erdboden preisgeben sich selbst hinein See ähnlich verlässliche Strömungen, etwa die Golfstrom", so Wicht. Ob auch diese sogenannten Jetstreams Auswirkungen auf die darüber liegende Eisdecke haben, sei nichtsdestoweniger noch unklar.

Sollten die Berechnungen die Forscher korrekt sein, so wäre dies "ein weiteres wichtiges Indiz dafür, dass die Ozean wahrlich existiert sowie dass es zu interessanten Interaktionen zwischen dem Ozean sowie die Eisschicht kommt", kommentiert Britney Schmidt vom Georgia Institute of Technology. "All das lässt dann auch Leben auf Europa bzw. in dem verborgenen Ozean möglich werden."

Jetzt hoffen die Forscher gespannt auf die anvisierten nächsten Missionen von NASA sowie ESA, die Europa genauer erkunden sollen. Der europäische "JUpiter ICy moons Explorer" (JUICE, ...wir berichteten) soll 2022 starten sowie den Europa-Ozean sowie seine Eiskruste erkunden. Die NASA ist derzeit noch in die Planungsphase ihrer Mission "Europa Clipper".

"Es ist spannend eingeschaltet Modellen zu arbeiten, die heute schon das Strömungsverhalten auf Europa vorhersagen sowie zugleich zu wissen, dass mutmaßlich noch zu unseren Lebzeiten diese Vorhersagen vor Quadrat überprüft werden können", zeigt sich selbst Soderlund endgültig begeistert.

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Quellen: utexas.edu, mpg.de