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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.
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.
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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