Dieses Foto des Jupitermondes Europa wurde im Juni 1997 aus einer Entfernung von 776.700 Meilen von der NASA-Raumsonde Galileo aufgenommen.
Dieses Foto des Jupitermondes Europa wurde im Juni 1997 aus einer Entfernung von 776.700 Meilen von der NASA-Raumsonde Galileo aufgenommen. Bildrechte: NASA, NASA-JPL, University of Arizona

Astronomie und Raumfahrt Leben auf Jupitermond Europa? Hubble findet Wasserdampf

15. Oktober 2021, 16:33 Uhr

Wasserdampf auf dem Jupitermond Europa, zumindest auf einer Hemisphäre des Eismondes. Diesen hat ein Wissenschaftler durch die Analyse von Bildern des Weltraumteleskops Hubble entdeckt. Die Entdeckung kann ein weiterer Hinweis auf Leben unter der Eisschicht des Mondes sein.

Unter der Oberfläche des Eismondes Europa soll ein riesiger Ozean schlummern, der sogar Leben enthalten kann – zumindest hoffen Forschende dies. Allzu viel wusste man bisher aber noch nicht über den Jupitermond. Ein Forscher konnte jetzt aber das Vorhandensein von beständigem Wasserdampf nachweisen und nutzte dafür Bilder des Hubble-Weltraumteleskops.

Fontänen auf Jupitermond Europa

Jedoch fand Lorenz Roth vom schwedischen "KTH Royal Institute of Technology, Space and Plasma Physics" den Wasserdampf nur auf einer Hemisphäre. Bereits frühere Beobachtungen konnten Wasserdampf auf dem Eismond nachweisen. Man vermutete, dass sie von Wasserfontänen stammen, die aus dem Eis hervorbrechen. Hubble schoss davon 2013 ein Foto.  

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Künstlerische Darstellung der Wasserfontänen des Jupitermond Europa. Im Hintergrund befindet sich Europa. Bildrechte: NASA, ESA

Laut einer Pressemitteilung der NASA vom 14. Oktober, ähneln diese Fontänen "den Geysiren auf der Erde, sind aber mehr als 60 Meilen hoch." Außerdem erzeugen sie "vorübergehende Wasserdampfblasen in der Atmosphäre des Mondes, die nur ein Milliardstel des Oberflächendrucks der Erdatmosphäre aufweist."

Neue Erkenntnisse

Die neuen Ergebnisse stammen von Hubble-Beobachtungen aus den Jahren zwischen 1999 und 2015. Sie zeigen, dass sich ähnliche Mengen an Wasserdampf über eine größere Fläche des Eismondes verteilen. Dies sei ein Anzeichen dafür, dass eine Wasserdampfatmosphäre langfristig nur in der hinteren Hemisphäre Europas existiert. Und dies nur in dem Teil des Mondes, der sich immer entgegengesetzt zu seiner Bewegungsrichtung entlang seiner Umlaufbahn befindet. Warum diese Asymmetrie?

Die Beobachtung von Wasserdampf auf Ganymed und auf der Rückseite von Europa bringt unser Verständnis der Atmosphären von Eismonden voran. Allerdings ist der Nachweis einer stabilen Wassermenge auf Europa etwas überraschender als auf Ganymed, da die Oberflächentemperaturen von Europa niedriger sind als die von Ganymed.

Lorenz Roth, KTH Royal Institute

Planetenforscher Roth griff für die Entdeckung auf ultraviolette Beobachtungen von Europa zurück, die mit dem Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) von Hubble aufgenommen wurden. Während der Beobachtungszeit befand sich der Mond in verschiedenen Orbitalpositionen, wodurch Roth die Menge an Sauerstoff in der Atmosphäre von Europa bestimmen konnte.

Durch seine Interpretation der Emissionsstärke bei verschiedenen Wellenlängen schloss er schließlich auf das Vorhandensein von Wasserdampf. Roth nutzte dafür dieselbe Technik, die er zur Entdeckung von Wasserdampf in der Atmosphäre des Jupitermondes Ganymed verwendete.

Eine Infografik über den Aufbau des Jupitermond Europa.
Dieses Foto des Jupitermondes Europa wurde im Juni 1997 aus einer Entfernung von 776.700 Meilen von der NASA-Raumsonde Galileo aufgenommen. Bildrechte: NASA, JPL-Caltech

Jupitermonde Europa und Ganymed

Im Gegensatz zu Ganymed reflektiert Europa mehr Sonnenlicht, wodurch seine Oberfläche um 15,5 Grad Celsius kühler als die von Ganymed ist. Die Tageshöchsttemperatur auf Europa liegt bei -162 Grad Celsius. Doch selbst bei der niedrigeren Temperatur deuten die neuen Beobachtungen darauf hin, dass das Wassereis auf der Oberfläche von Europa sich direkt vom festen in den dampfförmigen Zustand umwandelt, ohne dass es eine flüssige Phase gibt – genau wie auf Ganymed.

Eine Aufnahme des Jupitermondes Ganymed, die von der NASA Juno-Raumsonde am 20. Juli 2021 bei einem Vorbeiflug aufgenommen wurde.
Eine Aufnahme des Jupitermondes Ganymed, die von der NASA Juno-Raumsonde am 20. Juli 2021 bei einem Vorbeiflug aufgenommen wurde. Bildrechte: NASA, JPL-Caltech, SwRI, ASI, INAF, JIRAM

In Zukunft sollen die Raumsonden "Europa Clipper" der NASA und der "Jupiter Icy Moons Explorer" der europäischen Raumfahrtbehörde ESA den Wissenschaftlern neue Erkenntnisse über den Eismond liefern, wodurch wir mehr über die Entstehung von Jupiter und seinen Monden erfahren können.

Zur Studie

Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift "Geophysical Research Letters" unter dem Titel "A Stable H2O Atmosphere on Europa’s Trailing Hemisphere From HST Images" (engl. Stabile H2O-Atmosphäre auf Europas hinterer Hemisphäre aus HST-Bildern) veröffentlicht.