Europa: Fakten über den Eismond des Jupiter und seinen Ozean

Europa: Globale Farbansicht mit der höchsten Auflösung

Komplexe und schöne Muster zieren die eisige Oberfläche von Jupiters Mond Europa, wie in diesem Farbbild zu sehen ist, das ungefähr annähern soll, wie der Satellit für das menschliche Auge aussehen könnte. Die zur Erstellung dieser Ansicht verwendeten Daten wurden 1995 und 1998 von der NASA-Raumsonde Galileo erfasst. (Bildnachweis: NASA/JPL/Ted Stryk)



Europa ist neben Io, Ganymed und Callisto einer der Galileischen Monde des Jupiter. Dem Astronomen Galileo Galilei wird die Entdeckung dieser Monde zugeschrieben, die zu den größten im Sonnensystem gehören. Europa ist der kleinste der vier, aber einer der faszinierendsten Satelliten.



Die Oberfläche Europas ist gefroren und mit einer Eisschicht bedeckt, aber Wissenschaftler glauben, dass sich unter der Oberfläche ein Ozean befindet. Die eisige Oberfläche macht den Mond auch zu einem der am stärksten reflektierenden im Sonnensystem.

Forscher des Hubble-Weltraumteleskops entdeckten 2012 eine mögliche Wasserfahne, die aus der Südpolarregion Europas spritzt. Ein anderes Forschungsteam sah nach wiederholten Versuchen, die Beobachtungen zu bestätigen, in den Jahren 2014 und 2016 offensichtliche Schwaden . Die Forscher warnten, dass die Wolken noch nicht vollständig bestätigt wurden, aber sie deuten darauf hin, dass Wasser in Europas Ozeanen an die Oberfläche strömt.



Mehrere Raumschiffe haben Vorbeiflüge an Europa durchgeführt (einschließlich Pioneers 10 und 11 und Voyagers 1 und 2 in den 1970er Jahren). Die Raumsonde Galileo hat zwischen 1995 und 2003 eine Langzeitmission auf dem Jupiter und seinen Monden durchgeführt. Sowohl die NASA als auch die Europäische Weltraumorganisation planen Missionen nach Europa und anderen Monden, die die Erde in den 2020er Jahren verlassen werden.

Fakten über Europa

Alter: Europa wird auf etwa 4,5 Milliarden Jahre geschätzt, etwa so alt wie Jupiter.

Entfernung von der Sonne: Im Durchschnitt beträgt die Entfernung Europas von der Sonne etwa 485 Millionen Meilen (oder 780 Millionen Kilometer).



Entfernung von Jupiter: Europa ist Jupiters sechstes Satellit . Seine Orbitalentfernung von Jupiter beträgt 414.000 Meilen (670.900 km). Europa braucht dreieinhalb Erdentage, um Jupiter zu umkreisen. Europa ist durch Gezeiten gesperrt, so dass die gleiche Seite immer Jupiter zugewandt ist.

Größe: Europa hat einen Durchmesser von 1.900 Meilen (3.100 km) und ist damit kleiner als Mond der Erde , aber größer als Pluto . Er ist der kleinste der Galileischen Monde.

Temperatur: Die Oberflächentemperatur Europas am Äquator steigt nie über minus 260 Grad Fahrenheit (minus 160 Grad Celsius). An den Polen des Mondes steigt die Temperatur nie über minus 370 F (minus 220 C).



Liste der Missionen nach Europa

  • Pioneer 10 (1973 Vorbeiflug des Jupiter-Systems). Dies ging zu weit von Europa weg, um ein detailliertes Bild zu erhalten, aber die Mission stellte einige Abweichungen in der Albedo (Helligkeit) auf der Mondoberfläche fest.
  • Pioneer 11 (1974 Vorbeiflug des Jupiter-Systems). Die Raumsonde machte einen Vorbeiflug an Europa in einer Entfernung von fast 375.000 Meilen (600.000 km) und erlaubte ihr nur, einige Variationen auf der Oberfläche zu sehen.
  • Voyager 1 (1979 Vorbeiflug des Jupiter-Systems). Machte einen entfernten Vorbeiflug an Europa und lieferte auch Erkenntnisse darüber, wie die Schwerkraft eines Mondes im System des Jupiter die Schwerkraft anderer beeinflusst. Zum Beispiel wurde der Vulkanismus von Io teilweise auf die Interaktion von Io mit den Monden sowie mit dem massiven Jupiter zurückgeführt.
  • Voyager 2 (1979 Vorbeiflug des Jupiter-Systems). Eine seiner wichtigsten Entdeckungen war die Bestätigung brauner Streifen auf der Oberfläche Europas, die auf Risse in der eisigen Oberfläche hindeuten.
  • Galileo (umkreiste Jupiter zwischen 1995-2003). Seine berühmteste Entdeckung in Europa war der Nachweis eines Ozeans unter der eisigen Kruste an der Mondoberfläche.
  • Europa Clipper (vorgeschlagen für die 2020er Jahre). Wird dutzende Male an Europa vorbeifliegen. Eines seiner Hauptziele ist es, nach Beweisen für die scheinbaren Wolken zu suchen, die Hubble-Forscher mehrmals entdeckt haben.
  • JUpiter Icy Moons Explorer (JUICE) (vorgeschlagen für 2020). Sucht nach Molekülen, wie z. B. organischen Molekülen, die mit lebensspendenden Prozessen verbunden sind. (Organische Stoffe sind im Sonnensystem weit verbreitet, aber die Moleküle selbst weisen nicht immer auf Leben hin.)

Eine Übersetzung der wichtigsten Passagen von Galileo Galilei

Eine Übersetzung der wichtigsten Passagen des Tagebuchs von Galileo Galilei, in dem seine Entdeckung von vier Monden beschrieben wird, die den Jupiter umkreisen. Galileo machte diese Skizzen, nachdem er im Januar 1610 vier Monde entdeckt hatte, die den Jupiter umkreisen. Die Monde, die später Io, Europa, Callisto und Ganymed genannt wurden, waren die ersten, die außerhalb der Erde entdeckt wurden.(Bildnachweis: NASA)

Entdeckung

Galileo Galilei entdeckte Europa am 8. Januar 1610. Möglicherweise entdeckte der deutsche Astronom Simon Marius (1573-1624) zur gleichen Zeit auch den Mond. Er veröffentlichte seine Beobachtungen jedoch nicht, daher wird Galileo am häufigsten die Entdeckung zugeschrieben. Aus diesem Grund werden die anderen drei größten Monde von Europa und Jupiter oft als Galileische Monde bezeichnet. Galilei jedoch nannte die Monde zu Ehren der Medici . die Medici-Planeten Familie . [ Fotos: Europa, Jupiters mysteriöser Eismond ]

Es ist möglich, dass Galileo Europa tatsächlich einen Tag zuvor, am 7. Januar 1610, beobachtet hat. Da er jedoch ein Teleskop mit geringer Leistung benutzte, konnte er Europa nicht von Io, einem anderen Mond des Jupiter, unterscheiden. Erst später erkannte Galileo, dass es sich um zwei getrennte Körper handelte.

Die Entdeckung hatte nicht nur astronomische, sondern auch religiöse Implikationen. Zu dieser Zeit unterstützte die katholische Kirche die Idee, dass alles um die Erde kreise, eine Idee, die in der Antike von Aristoteles und Ptolemäus unterstützt wurde. Galileis Beobachtungen der Jupitermonde – sowie die Feststellung, dass die Venus ähnliche „Phasen“ wie unser eigener Mond durchlief – lieferten überzeugende Beweise dafür, dass sich nicht alles um die Erde drehte.

Als sich die Teleskopbeobachtungen verbesserten, entstand jedoch eine neue Sicht auf das Universum. Die Monde und Planeten waren nicht unveränderlich und perfekt; zum Beispiel zeigten Berge auf dem Mond, dass geologische Prozesse anderswo stattfanden. Außerdem drehten sich alle Planeten um die Sonne. Im Laufe der Zeit wurden Monde um andere Planeten entdeckt – und zusätzliche Monde um Jupiter herum.

Marius, der andere „Entdecker“, schlug zuerst vor, den vier Monden ihre heutigen Namen aus der griechischen Mythologie zu geben. Aber erst im 19. Jahrhundert erhielten die Monde offiziell die sogenannten galiläischen Namen, die wir heute kennen. Alle Monde des Jupiter sind nach den Liebhabern (oder Opfern, je nach Sichtweise) des Gottes benannt. In der griechischen Mythologie wurde Europa von Zeus (dem Gegenstück des römischen Gottes Jupiter) entführt, der die Form eines makellosen weißen Stiers angenommen hatte, um sie zu verführen. Sie schmückte den „Stier“ mit Blumen und ritt auf seinem Rücken nach Kreta. Auf Kreta angekommen, verwandelte sich Zeus wieder in seine ursprüngliche Form und verführte sie. Europa war die Königin von Kreta und gebar Zeus viele Kinder.

Diese Bilder zeigen die hintere Hemisphäre des Jupiter

Diese Bilder zeigen die nachlaufende Hemisphäre von Jupiters Mond Europa, aufgenommen von der Raumsonde Galileo in einer Entfernung von etwa 677.000 km. Das linke Bild zeigt Europa in annähernd echter Farbe und das rechte Bild zeigt Europa in verstärkten Farben, um Details hervorzuheben. Das helle Merkmal rechts unten auf der Scheibe ist der Krater Pwyll mit einem Durchmesser von 45 km.(Bildnachweis: NSSDC Fotogalerie)

Merkmale Europas

Ein herausragendes Merkmal von Europa ist sein hohes Reflexionsvermögen. Europas eisige Kruste verleiht ihm eine Albedo – Lichtreflexion – von 0,64, einen der höchsten aller Monde im gesamten Sonnensystem.

Wissenschaftler schätzen, dass die Oberfläche Europas etwa 20 bis 180 Millionen Jahre alt ist, was sie relativ jung macht.

Bilder und Daten der Raumsonde Galileo deuten darauf hin, dass Europa aus Silikatgestein besteht und einen Eisenkern und einen felsigen Mantel hat, ähnlich wie die Erde. Im Gegensatz zum Erdinneren ist das felsige Innere Europas jedoch von einem Wasser- und/oder Eisschicht das ist laut NASA zwischen 50 und 105 Meilen (80 und 170 km) dick.

Aufgrund von Schwankungen im Magnetfeld Europas, die auf eine Art Leiter hindeuten, glauben Wissenschaftler auch, dass es tief unter der Mondoberfläche einen Ozean gibt. Dieser Ozean könnte irgendeine Form von Leben enthalten. Diese Möglichkeit außerirdischen Lebens ist einer der Gründe, warum das Interesse an Europa nach wie vor groß ist. Tatsächlich haben neuere Studien der Theorie neues Leben eingehaucht, dass Europa kann das Leben unterstützen .

Die Oberfläche von Europa ist mit Rissen bedeckt. Viele glauben, dass diese Risse das Ergebnis von Gezeitenkräften sind, die auf den Ozean unter der Oberfläche wirken. Es ist möglich, dass die Flut des Meeres unter dem Eis höher als normal steigt, wenn Europas Umlaufbahn in die Nähe von Jupiter gelangt. Wenn dies der Fall ist, hat das ständige Heben und Senken des Meeres viele der auf der Mondoberfläche beobachteten Risse verursacht.

Für die Gewinnung von Meeresproben muss möglicherweise nicht durch die eisige Kruste gebohrt werden, sollten sich die wiederholten Beobachtungen möglicher Wolken als tatsächliche Wasserstrahlen herausstellen. Während Forscher 2012, 2014 und 2016 Beweise entdeckten, erfordert die wahre Natur der Plumes – und warum sie sporadisch auftreten – weitere Beobachtungen.

Im Jahr 2014 fanden Wissenschaftler heraus, dass Europa möglicherweise eine Form von Plattentektonik . Zuvor war die Erde der einzige bekannte Körper im Sonnensystem mit einer dynamischen Kruste, die als hilfreich für die Evolution des Lebens auf dem Planeten gilt.

Europa: Wo kann sich das Leben entwickeln?

Das Vorhandensein von Wasser unter der gefrorenen Kruste des Mondes lässt Wissenschaftler ihn als einen der besten Orte im Sonnensystem mit der Entwicklungspotential des Lebens .

Es wird angenommen, dass die eisigen Tiefen der Monde Öffnungen zum Mantel enthalten, ähnlich wie es die Ozeane auf der Erde tun. Diese Lüftungsöffnungen könnten die notwendige thermische Umgebung schaffen, um die Entwicklung des Lebens zu unterstützen.

Wenn Leben auf dem Mond existiert, könnte es durch Ablagerungen von Kometen angekurbelt worden sein. Früh im Leben des Sonnensystems haben die eisigen Körper möglicherweise organisches Material zum Mond geliefert.

Im Jahr 2016 schlug eine Studie vor, dass Europa produziert 10-mal mehr Sauerstoff als Wasserstoff , die der Erde ähnlich ist. Dies könnte den Ozean wahrscheinlich lebensfreundlicher machen – und der Mond muss sich möglicherweise nicht auf die Gezeitenheizung verlassen, um genug Energie zu erzeugen. Stattdessen würden chemische Reaktionen ausreichen, um den Kreislauf anzutreiben.

Zukünftige Erforschung von Europa

Im Jahr 2013 gab der Planetary Science Decadal Review des US-amerikanischen National Research Council seine 10-Jahres-Empfehlung für das planetare Explorationsprogramm der NASA heraus. Die Erforschung von Europa wurde als Mission mit der höchsten Priorität eingestuft. Seitdem arbeitet die NASA an einer Mission zum eisigen Mond des Jupiter. 2017 hieß die Mission offiziell Europa Clipper nach mehreren Jahren, in denen Forscher und Medien den Spitznamen informell verwendet haben.

Nach Angaben der NASA würde diese Mission, die irgendwann in den 2020er Jahren, vielleicht Ende des Jahrzehnts, starten wird, 40 bis 45 Vorbeiflüge an Europa mit einer Raumsonde, die den Jupiter umkreist, durchführen. Es werden neun wissenschaftliche Instrumente an Bord sein, darunter Kameras, Radar, um unter das Eis zu blicken und seine Dicke zu bestimmen, ein Magnetometer zur Messung des Magnetfelds (und damit auch, wie salzig der Ozean ist) und ein thermisches Instrument zum Suchen auf Anzeichen von Eruptionen. Die Vorbeiflüge würden zwischen 16 Meilen (25 km) und 1.700 Meilen (2.700 km) liegen. Dies bringt die Vorbeiflüge weit in die strahlungsintensive Zone von Europa, die für ein Raumfahrzeug schwer zu überleben ist. Das Ein- und Ausfahren der Raumsonde in die Zone verlängert ihre Lebensdauer und erleichtert die Übertragung von Daten zur Erde.

Eine der Prioritäten von Europa Clipper wird es sein, die Hubble-Beobachtungen von Plumes weiterzuverfolgen. 'Wenn die Existenz der Plumes bestätigt wird und sie mit einem unterirdischen Ozean verbunden sind, würde die Untersuchung ihrer Zusammensetzung den Wissenschaftlern helfen, die chemische Zusammensetzung der potenziell bewohnbaren Umgebung Europas zu untersuchen und gleichzeitig die Notwendigkeit zu minimieren, durch Eisschichten zu bohren', sagte die NASA in a Stellungnahme.

Die Europäische Weltraumorganisation plant außerdem eine Mission nach Europa und zu zwei anderen Monden namens JUICE oder JUpiter ICy moons Explorer. Die Mission soll 2022 starten und 2029 für eine mindestens dreijährige Mission in Jupiters Nachbarschaft eintreffen. Sobald es in Europa ankommt, ist die Mission wird sich organische Moleküle ansehen und andere Komponenten, die den Mond lebensfreundlich machen könnten. Außerdem wird das Raumfahrzeug untersuchen, wie dick die Kruste ist, insbesondere über allen aktiven Regionen, die es findet.