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HUBBLE
Hinweise auf Wasserdampf in Europas Atmosphäre
von Stefan Deiters
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21. Oktober 2021

Nicht nur in der Atmosphäre des Jupitermonds Ganymed findet sich Wasserdampf, sondern auch in der des Trabanten Europa. Dies ergab nun die Auswertung von Archivmaterial des Weltraumteleskops Hubble. Dabei fand sich der Wasserdampf lediglich in einer Hemisphäre des Mondes, unter dessen eisiger Oberfläche man einen Ozean vermutet.

Europa

Jupiter und sein Mond Europa am 25. August 2020 in einer Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble. Bild: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center), und M. H. Wong (University of California, Berkeley) und das OPAL-Team [Großansicht]

Der Jupitermond Europa zählt zu den vier Galileischen Monden und ist mit einem Durchmesser von 3121 Kilometern der kleinste der vier großen Jupitermonde und der sechstgrößte Mond im Sonnensystem. Auf seiner Oberfläche herrscht eine durchschnittliche Temperatur von minus 170 Grad Celsius. Er verfügt nur über eine sehr dünne Atmosphäre. Unter seiner eisigen Oberfläche sollte sich aber, so die Vermutung der Wissenschaft, ein Ozean aus flüssigem Wasser verbergen. Hier könnten auch Bedingungen herrschen, die Leben möglich machen.

Nachdem ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im Sommer bereits Wasserdampf in der Atmosphäre des größeren Jupitermonds Ganymed nachweisen konnte, wurden nun Hinweise dafür gefunden, dass es auch in der Atmosphäre von Europa Wasser gibt - und zwar in der, bezogen auf die Umlaufrichtung, rückwärtigen Hemisphäre des Mondes. Wie der Erdmond umläuft auch Europa seinen Planeten in einer gebundenen Rotation, so dass immer dieselbe Seite dem Jupiter zugewandt ist. Die asymmetrische Verteilung von Wasserdampf war von theoretischen Modellen vorhergesagt worden, konnte aber bislang noch nicht durch Beobachtungen nachgewiesen werden.

"Die Beobachtung von Wasserdampf auf Ganymed und auf der rückwärtigen Seite von Europa ist wichtig für unser Verständnis der Atmosphären von Eismonden", so Lorenz Roth vom KTH Royal Institute of Technology im schwedischen Stockholm, der die Studie durchgeführt hat. "Der Nachweis einer stabilen H2O-Häufigkeit auf Europa ist überraschend, weil die Oberflächentemperaturen so niedrig sind."

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Roth hat für seine Untersuchung Ultraviolett-Beobachtungen des Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) an Bord des Weltraumteleskops Hubble aus den Jahren 1999, 2012, 2014 und 2015 ausgewertet, die den Mond an verschiedenen Punkten seiner Umlaufbahn zeigen. So gelang es Roth, die Menge an Sauerstoff in der Atmosphäre zu bestimmen und durch die Interpretation der Emissionen bei verschiedenen Wellenlängen auf das Vorhandensein von Wasser zu schließen.

Beobachtungen von Wasserdampf in der Atmosphäre von Europa waren bislang immer mit geysirähnlichen Eruptionen durch Spalten in der eisigen Oberfläche in Verbindung gebracht worden und auf eine kleinere Region begrenzt. Die neuen Ergebnisse sprechen aber dafür, dass es in der Zeit von 1999 bis 2015 in einem großen Bereich der Atmosphäre einen ähnlich hohen Wasserdampf-Anteil gegeben hat. Dies deutet darauf hin, dass es in der in Bezug auf die Umlaufrichtung rückwärtigen Hemisphäre nicht nur temporär Wasserdampf gibt. In der anderen Hemisphäre des Mondes wurden hingegen keine Hinweise auf das Vorhandensein von Wasser gefunden.

Die neuen Ergebnisse sind auch für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler interessant, die an zwei Missionen in den kommenden Jahren beteiligt sind, die die Monde des Jupiter näher untersuchen werden: So soll schon im kommenden Jahr der Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) der europäischen Weltraumagentur ESA starten. Die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA plant parallel die Mission Europa Clipper, deren Start für Herbst 2024 vorgesehen ist.

Über die Ergebnisse berichtet Roth in einem Fachartikel, der in den Geophysical Research Letters erschienen ist.

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siehe auch
Hubble: Wasserdampf in der Atmosphäre von Ganymed? - 27. Juli 2021
 
Links im WWW
Roth, L. (2021): A Stable H2O Atmosphere on Europa’s Trailing Hemisphere From HST Images, Geophysical Research Letters, 48, e2021GL094289
esahubble.org, Seite der ESA zum Weltraumteleskop Hubble
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