Pasadena (USA) – In alten Daten der NASA-Raumsonde „Galileo“ hat ein NASA-Wissenschaftler nicht nur weitere Belege dafür gefunden, dass unter dem Eispanzer des Jupitermondes Europa ein flüssiger Wasserozean existiert, sondern auch, dass hier sogar noch bis vor geologisch kurzer Zeit dieser Ozean in direktem Austausch mit der Oberfläche stand und dabei Ammoniak mit nach oben transportierte.
Quelle: NASA/JPL-Caltech
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Alte Daten, neue Entdeckung
Wie Al Emran vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA vorab via ArXiv und in einem kommenden Journal der AAS berichtet, bilden alte Messdaten des „Near-Infrared Mapping Spectrometer“ (NIMS) an Bord der Galileo-Sonde, die zwischen 1995 und 2003 im Jupitersystem gesammelt wurden, die Grundlage seiner Analysen. Bei seiner Untersuchung der Daten identifizierte er schwache, bislang übersehene Absorptionsmerkmale bei einer Wellenlänge von 2,2 Mikrometern – eine Signatur, die auf ammoniakhaltige Verbindungen hinweist.
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Besonders bemerkenswert ist der Fundort: Die Ammoniak-Signale treten bevorzugt in der Nähe jener markanten Riss- und Bruchstrukturen auf, die Europas Oberfläche durchziehen. Diese Risse gelten als Hauptkanäle, über die Wasser aus dem verborgenen unterirdischen Ozean nach oben gelangen kann – ein Prozess, der als Kryovulkanismus bezeichnet wird. Dabei wird flüssiges oder teilweise geschmolzenes Material aus dem Inneren an die Oberfläche befördert, wo es rasch wieder gefriert.
Da Ammoniak unter den harschen Bedingungen im Weltraum aber nicht lange stabil bleibt, gilt sein Nachweis als starkes Indiz für eine relativ junge Ablagerung. In geologischen Maßstäben gesprochen deutet dies darauf hin, dass der Materialaustausch zwischen Ozean und Oberfläche noch vor vergleichsweise kurzer Zeit stattgefunden hat.
Ammoniak als mögliche, aber nicht eindeutige Lebenssignatur
Ammoniak (NH₃) besteht aus Stickstoff und Wasserstoff. Stickstoff ist ein zentrales Element für bekannte Lebensformen: Er spielt eine Schlüsselrolle bei der Bildung von Aminosäuren, Proteinen, DNA und weiteren biologischen Grundbausteinen. Auf der Erde wird molekularer Stickstoff unter anderem durch Mikroorganismen in Ammoniak umgewandelt und so biologisch nutzbar gemacht.
Der nun erbrachte Nachweis von Ammoniak auf Europa bedeutet zwar noch keinen Beweis dafür, dass dort Leben existiert, doch er erweitert das Bild dieses Ozeans als eine potenziell lebensfreundlichen Umgebung. Hinzu kommt, dass Ammoniak physikalisch-chemische Eigenschaften besitzt, die für Europas Ozean von Bedeutung sind. Es senkt den Gefrierpunkt von Wasser erheblich ab, was dazu beitragen könnte, den Ozean auch bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen flüssig zu halten. Gleichzeitig verändert es die chemische Zusammensetzung des Wassers – ein Faktor, der sowohl für geologische Prozesse als auch für mögliche biologische Systeme relevant wäre.
Ammoniakhaltige Verbindungen sind im äußeren Sonnensystem keine Seltenheit: Sie wurden unter anderem auf Pluto und dessen Mond Charon, auf mehreren Uranus-Monden sowie in den Fontänen des Saturnmondes Enceladus nachgewiesen. Neu an der aktuellen Studie ist jedoch, dass Ammoniak nun direkt mit aktiven Prozessen auf Europas Oberfläche in Verbindung gebracht wird.
Ein dynamischer Mond im Visier von Europa Clipper
Zusätzliche Beobachtungen, etwa durch das James-Webb-Weltraumteleskop, zeigen, dass Europas Oberfläche auch heute noch geologisch verändert wird: Wasser, das an die Oberfläche gelangt und dort gefriert, wird innerhalb kurzer Zeit durch energiereiche Teilchen aus Jupiters Magnetosphäre wieder abgetragen. Zurück bleiben chemische Rückstände wie Ammoniak-Hydrate oder Ammoniumsalze, die wiederum Hinweise auf die Herkunft des Materials liefern.
Emran identifizierte neben Ammoniak-Hydraten auch Ammoniumchlorid – ein wasserlösliches Salz –, was auf komplexe chemische Prozesse und eine aktive geologische Vergangenheit hindeutet, die vermutlich deutlich weniger als eine Million Jahre zurückliegt.
Diese Ergebnisse kommen zu einem entscheidenden Zeitpunkt: Mit der im Oktober 2024 gestarteten NASA-Mission „Europa Clipper“, die 2030 im Jupitersystem eintreffen soll, steht eine detaillierte Untersuchung Europas unmittelbar bevor. Die Sonde wird unter anderem die Dicke der Eiskruste messen, die Wechselwirkungen zwischen Ozean und Oberfläche untersuchen und gezielt nach chemischen Bausteinen suchen, die auf lebensfreundliche Bedingungen hindeuten.
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Quelle: ArXiv.org
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