Auf der Suche nach der Wasserwelt
Weltraumforscher vermuten auf mehreren Monden im Sonnensystem unter dicken Eispanzern verborgene Ozeane.
PARIS Die Erde ist eine Wasserwelt. Drei Viertel ihrer Oberfläche sind von Ozeanen bedeckt. Kein anderer Planet im Sonnensystem ist mit der Erde vergleichbar, lernen die Kinder in der Schule. Doch in jüngster Zeit gibt es Hinweise, dass es auf einigen Monden der Riesenplaneten Jupiter und Saturn mehr flüssiges Wasser geben könnte als in allen irdischen Meeren zusammen. Es könnte unter kilometerdicken Eisschichten im Untergrund der fernen Welten verborgen sein. Einige Wissenschaftler vermuten sogar, dass sich in diesen verborgenen Ozeanen Leben entwickeln konnte.
Als vor 37 Jahren die Raumsonde Voyager 2 erste Aufnahmen des Jupitermondes Europa lieferte, war das Staunen groß. Die Welt erschien wie ein großer weißer Tennisball fast ohne Krater. Stattdessen überzieht ein kilometerlanges Netz filigraner, dunkler Strukturen diesen Mond. In den 1980er Jahren entwickelten Wissenschaftler der Universität von Texas die Theorie, wonach es sich dabei um Brüche einer vereisten Oberfläche handelt. Sie entstehen durch Gezeitenwirkungen des Riesenplaneten Jupiter. So wie Erdmond und Sonne für schwankende Hoch- und Niedrigwasser an den irdischen Küsten sorgen, knetet die Gravitation des Jupiter und der Nachbarmonde Io und Ganymed das Mondinnere durch.
Heutige Theorien gehen von einem Gesteinskern und einem darüber liegenden globalen Ozean von mehreren hundert Kilometern Tiefe aus. Gezeitenkräfte und im Kern gespeicherte Wärme könnten ihn eisfrei halten, zeigen Modellrechnungen des MaxPlanck-Instituts für Sonnensystemforschung. Für die Theorie eines unter der Eisdecke verborgenen Ozeans mit Strömungen wie in den irdischen Meeren sprechen auch Daten eines MagnetfeldSensors an Bord der Raumsonde Galileo, die in den 1990er Jahren die Jupitermonde studierte.
„Die Strömungen in Europas Ozean werden durch Temperaturunterschiede angetrieben“, so Max-Planck-Forscher Johannes Wicht. Wärmeres und darum leichteres Wasser steige nach oben, kälteres Wasser sinkt hinab. Leider ist der Europa-Ozean schwer zu erkunden. Er liegt unter einem globalen Eispanzer in ewiger Finsternis. Die Dicke des Eispanzers übertrifft die des antarktischen Eisschildes um ein Vielfaches. Die Planetenforscher gehen von einer Stärke von bis zu rund hundert Kilometer aus. Nur entlang der Rillen ist der Eispanzer
Johannes Wicht, durch beständigen Stauchung und Dehnung aufgebrochen. Dort zeigen hochauflösende Bilder der Raumsonde Wülste aus frisch gefrorenem Eis, das an die Oberfläche gedrückt wurde.
Ähnliche Strukturen haben Wissenschaftler auf Aufnahmen der Raumsonde Cassini entdeckt, die den Riesenplaneten Saturn mit seinen Monden erkundet. Einer von ihnen, Enceladus, ähnelt dem Jupitermond Europa auf erstaunliche Weise. Auch er hat eine vereiste Oberfläche mit nur wenigen Einschlagkratern, dafür jedoch mit Brüchen und Spalten in der Kruste, die wie die Kratzspuren einer Tigerkralle aussehen.
Bei zwei Überflügen der Raumsonde über diesem Gebiet registrierten die Forscher mit einem Teilchendetektor kleine Eis- und Mineralsalzpartikel, die aus den Eisspalten dringen. Außerdem zeigten die Infrarotmessdaten, dass diese Region rund 80 Grad wärmer als das umgebende minus 198 Grad Celsius kalte Eisfeld ist.
Nach Ansicht des an der Datenauswertung beteiligten deutschen Geophysikers Frank Postberg vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg sprechen die Daten für ein großes Salzwasser-Reservoir unter der vereisten Oberfläche von Enceladus. Es könnte durch einen Ozean zwischen der Eiskruste und dem felsigem Untergrund gespeist werden. Obwohl der Saturnmond mit nur rund 500 Kilometern Durchmesser sehr klein ist, könnte das darin gespeicherte Wasservolumen größer sein als das in allen irdischen Meeren, so die Forscher.
Interessant sind die verborgenen Wasserwelten für Exobiologen, die nach außerirdischem Leben suchen. Könnte es in diesen ewig dunklen Ozeanen existieren? Statt des Sonnenlichts könnten sie thermische Energiequellen nutzen, wie das bei Tiefseelebewesen auf der Erde der Fall ist. Mehr Daten erhoffen sich die Forscher von Raumsonden, die ab 2030 aus den Eisspalten dringende Partikel analysieren und nach Hinweisen auf Leben suchen sollen. Mit der Landung von Robotern, die sich durch den Eispanzer schmelzen können, ist aber erst zur Mitte des Jahrhunderts zu rechnen.
„Die Strömungen werden
durch Temperaturunterschiede
angetrieben.“