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EUROPA
Jupitermond als Teilchendetektor?
von Rainer Kayser
6. Dezember 2004

Der Jupitermond Europa ist für viele Wissenschaftler vor allem aus einem Grunde interessant: Unter seiner eisigen Oberfläche könnte es einen flüssigen Ozean geben, in dem eventuell Leben möglich wäre. Für einige Wissenschaftler ist Europa allerdings etwas ganz anderes: ein riesiger Teilchendetektor.

Europa

Nutzung als Teilchendetektor? Der Jupitermond Europa. Foto: NSSDC / NASA

Der eisbedeckte Jupitermond Europa könnte den Astronomen als Detektor für hochenergetische Teilchen aus dem Kosmos dienen. Diesen Vorschlag machte jetzt ein amerikanischer Forscher im Rahmen eines Workshops der NASA. Wenn die Partikel in die Eiskruste des Mondes eindringen, lösen sie kurze Ausbrüche von Radiostrahlung aus, die sich mit einem Netz von Satelliten registrieren ließen. Bislang versuchen die Wissenschaftler solche hochenergetischen Teilchen mithilfe des antarktischen Eisschildes nachzuweisen. Ein ganzer Mond als Detektor würde, so der Forscher, die Nachweiswahrscheinlichkeit jedoch dramatisch verbessern.

"Irgendwo dort draußen gibt es Prozesse, die Teilchen auf das 100-Millionenfache der Energie beschleunigen können, die wir mit unseren Teilchenbeschleunigern auf der Erde erreichen", erklärt Peter Gorham von der University of Hawaii in Manoa gegenüber der Zeitschrift New Scientist die Hintergründe seines Vorschlags. "Diese Prozesse sind eines der großen Mysterien der heutigen Astrophysik." Die Entschlüsselung dieses Mysteriums ist schwierig, da sich bislang nur wenige der hochenergetischen Teilchen nachweisen lassen: Seit den 1960er Jahren registrierten die Forscher nur einige Dutzend von ihnen.

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Die elektrisch geladenen Teilchen können die Erde nur erreichen, wenn sie ihren Ursprung in einer - astronomisch gesehen vergleichsweise kleinen - Entfernung von weniger als zehn Millionen Lichtjahren haben. Denn sonst werden sie von einer Art kosmischem Dunst geschluckt: Sie kollidieren mit den Photonen der kosmischen Hintergrundstrahlung, dem Lichtecho des Urknalls. Allerdings entstehen bei diesen Zusammenstößen hochenergetische Neutrinos, elektrisch neutrale und fast masselose Teilchen.

Ein Nachweis dieser Neutrinos könnte den Astronomen also Kunde bringen von den ursprünglichen hochenergetischen Partikeln. Bislang allerdings konnten die Forscher kein derartiges Neutrino aufspüren. Kein Wunder: Pro Quadratkilometer ist nur alle 100 Jahre mit dem Auftreffen eines hochenergetischen Neutrinos zu rechnen. Also ist ein gigantischer Detektor nötig - zum Beispiel ein ganzer Mond mit einem dicken Panzer aus Wassereis.

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