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JUPITERMOND EUROPA
Ozean im Untergrund noch irdischer?
von Stefan Deiters
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19. Juni 2019

Jeder konnte es sehen, doch wirklich genau hingeschaut hatte lange Zeit niemand: Auf der Oberfläche des Jupitermondes Europa finden sich gelbliche Bereiche, bei denen es sich offenbar um Natriumchlorid handelt, also einfaches Tafelsalz. Die Entdeckung könnte bedeuten, dass der Ozean im Untergrund von Europa sehr viel erdähnlicher ist als angenommen.

Europa

In Tara Regio, links vom Zentrum auf dieser Aufnahme des Jupitermonds Europa, fanden sich größere Mengen an Natriumchlorid. Bild: NASA / JPL / University of Arizona

Der Jupitermond Europa gehört zu den vier Galileischen Monden des größten Planeten in unserem Sonnensystem und fasziniert die Wissenschaft unter anderem auch deshalb, weil sich unter seiner Oberfläche ein Ozean aus flüssigem Wasser verbergen dürfte. Dieser Ozean könnte, das ergaben neue Untersuchungen, sogar deutlich mehr den Ozeanen auf der Erde gleichen, als man lange Zeit angenommen hatte: Auf seiner Oberfläche konnte man nämlich Natriumchlorid, also Kochsalz, nachweisen.

Die Hinweise auf den Ozean im Untergrund von Europa hatten Vorüberflüge der NASA-Sonden Voyager und Galileo geliefert. Die Sonde Galileo, die über mehrere Jahre das Jupitersystem erkundet hat, untersuchte die Oberfläche von Europa etwa mit einem Infrarot-Spektrometer und konnte so Wassereis und Magnesiumsulfat nachweisen. Magnesiumsulfat ist auch als Bittersalz oder Epsom-Salz bekannt. Da Europa über eine vergleichsweise junge und aktive Oberfläche verfügt, vermutete man als Quelle des Magnesiumsulfats den Ozean im Untergrund.

"Gemeinhin wird davon ausgegangen, dass die gesamte interessante Spektroskopie auf planetaren Oberfläche im Infraroten stattfindet, weil sich hier für die meisten Moleküle, die die Wissenschaftler interessieren, die charakteristischen Merkmale finden", so Mike Brown vom California Institute of Technology.

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"Niemand hatte zuvor Spektren von Europa im sichtbaren Bereich des Lichts mit dieser Auflösung gemacht. Galileo hatte kein Spektrometer für den sichtbaren Bereich an Bord, nur eines für Nahinfrarot und Infrarot. Aber da sind Chloride unauffällig," ergänzt Samantha Trumbo, Doktorandin am California Institute of Technology.

Das Team nutzte neue Spektraldaten in hoher Auflösung, die am W. M. Keck Observatory auf dem Mauna Kea auf Hawaii gewonnen wurden. Dabei stellte sich heraus, dass es auf der Oberfläche von Europa wohl eher wenig Magnesiumsulfat gibt, da sich dieses in den qualitativ hochwertigen Keck-Spektren deutlich hätte abzeichnen müssen. "Wir dachten dann daran, dass wir es mit Natriumchlorid zu tun haben könnten, allerdings hätte dieses im Infrarotspektrum praktisch nicht zu sehen sein sollen."

Doch für diesen Widerspruch fand sich eine Erklärung: Kevin Hand, Wissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA, untersuchte Ozeansalz unter Strahlungseinwirkung, wie man sie etwa auf Europa erwarten würden. Es zeigte sich, dass sich die Farbe von Natriumchlorid nach dem Beschuss mit Strahlung deutlich verändert und es sich plötzlich sehr viel prominenter in den Spektren nachweisen ließ. "Natriumchlorid ist ein wenig wie Zaubertinte auf Europas Oberfläche", vergleicht Hand. "Vor der Bestrahlung kann man nicht erkennen, dass das Salz vorhanden ist, aber danach kann man es praktisch gar nicht mehr übersehen."

Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble zeigten dann, dass es sich bei den gelben Ablagerungen in dem Bereich Tara Regio auf der Oberfläche Europas tatsächlich um Natriumchlorid handelt. "Wir hätten diese Untersuchungen mit Hubble schon seit 20 Jahren machen können", so Brown, "aber niemand hat daran gedacht, einfach einmal hinzuschauen."

Dass das Salzwasser aus dem im Untergrund vermuteten Ozean stammt ist allerdings noch nicht gesichert. Trotzdem, so das Team, sei eine neue Beurteilung der Geochemie auf und in dem Jupitermond angebracht: "Magnesiumsulfat dürfte einfach aus Steinen im Ozeanboden ausgewaschen worden sein", so Trumbo. "Natriumchlorid könnte hingegen darauf hindeuten, dass es im Boden hydrothermale Aktivität gibt. Das wiederum würde bedeuten, dass Europa ein geologisch sehr viel interessanterer Ort ist als bislang gedacht."

Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Science Advance erschienen ist.

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