Jupiter die vier größten Monde – aka. das Galileische Monde , bestehend aus Io, Europa, Ganymede und Callisto – sind einfach faszinierend. Seit ihrer Entdeckung vor über vier Jahrhunderten waren diese Monde eine Quelle vieler großartiger Entdeckungen. Dazu gehören die Möglichkeit interner Ozeane, das Vorhandensein von Atmosphären, vulkanische Aktivität, man hat eine Magnetosphäre (Ganymed) und möglicherweise mehr Wasser als sogar die Erde.
Aber der wohl faszinierendste der Galileischen Monde ist Europa: der sechstnächste Mond zum Jupiter, der kleinste der vier und der sechstgrößte Mond im Sonnensystem. Neben einer eisigen Oberfläche und einem möglichen warmen Wasserinneren gilt dieser Mond als einer der wahrscheinlichsten Kandidaten für Leben außerhalb der Erde.
Entdeckung und Benennung:
Europa wurde zusammen mit Io, Ganymed und Callisto entdeckt von Galileo Galilei im Januar 1610 mit a Teleskop nach eigenem Design . Damals verwechselte er diese vier leuchtenden Objekte mit „Fixsternen“, doch laufende Beobachtungen zeigten, dass sie den Jupiter auf eine Weise umkreisten, die nur durch die Existenz von Satelliten erklärt werden konnte.
Wie alle Galileischen Satelliten wurde Europa nach einem Liebhaber von Zeus, dem griechischen Äquivalent zu Jupiter, benannt. Europa war eine phönizische Adlige und die Tochter des Königs von Tyrus, der später eine Geliebte von Zeus und der Königin von Kreta wurde. Das Namensschema wurde von Simon Marius vorgeschlagen – einem deutschen Astronomen, von dem angenommen wird, dass er die vier Satelliten unabhängig voneinander entdeckt hat – der den Vorschlag wiederum auf . zurückführte Johannes Kepler .
Galileo Galileis Teleskop mit seiner handschriftlichen Notiz, die die Vergrößerungsleistung der Linse angibt, auf einer Ausstellung im Franklin Institute in Philadelphia. Bildnachweis: AP Photo/Matt Rourke
Diese Namen waren anfangs nicht beliebt und Galileo weigerte sich, sie zu verwenden, und entschied sich stattdessen für das Namensschema von Jupiter I – IV – wobei Europa Jupiter II war, da angenommen wurde, dass es dem Jupiter am zweitnächsten ist. Mitte des 20. Jahrhunderts wurden die von Marius vorgeschlagenen Namen jedoch wiederbelebt und in den allgemeinen Gebrauch aufgenommen.
Die Entdeckung von Amalthea im Jahr 1892, dessen Umlaufbahn näher bei Jupiter liegt als bei den Galiläern, hat Europa auf die dritte Position geschoben. Mit dem Reisen Sonden wurden 1979 drei weitere innere Satelliten rund um Jupiter entdeckt. Seitdem. Europa wurde als der sechste Satellit in Bezug auf die Entfernung zum Jupiter anerkannt.
Größe, Masse und Umlaufbahn:
Mit einem mittleren Radius von etwa 1560 km und einer Masse von 4,7998 × 1022kg, Europa ist 0,245 mal so groß wie die Erde und 0,008 mal so massiv. Es ist auch etwas kleiner als Mond der Erde , was ihn zum sechstgrößten Mond und zum fünfzehntgrößten Objekt im Sonnensystem macht. Seine Umlaufbahn ist nahezu kreisförmig mit einer Exzentrizität von 0,09 und liegt in einer durchschnittlichen Entfernung von 670.900 km vom Jupiter – 664.862 km bei Periapsis (d. h. wenn es am nächsten ist) und 676.938 km bei Apoapsis (am weitesten).
Wie seine anderen galiläischen Satelliten ist Europa durch Gezeiten mit Jupiter verbunden, wobei eine Hemisphäre von Europa ständig dem Gasriesen zugewandt ist. Andere Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass die Gezeitensperre möglicherweise nicht vollständig ist, da eine nicht synchrone Rotation vorliegen kann.
Im Grunde bedeutet dies, dass Europa aufgrund einer Asymmetrie seiner inneren Massenverteilung, bei der sich das felsige Innere langsamer als seine eisige Kruste dreht, schneller drehen könnte als es den Jupiter umkreist (oder dies in der Vergangenheit getan hat). Diese Theorie stützt die Vorstellung, dass Europa einen flüssigen Ozean haben könnte, der die Kruste vom Kern trennt.
Ein Maßstabsvergleich der größten Monde von Erde, Mond und Jupiter (den Galileischen Monden). Bildnachweis: NASA/Walter Mysers
Europa benötigt 3,55 Erdtage, um eine einzelne Umlaufbahn um Jupiter zu vollenden, und ist ganz leicht zum Äquator des Jupiter (0,470 °) und zur Ekliptik (1,791 °) geneigt. Europa behält auch eine 2:1 Orbitalresonanz mit Io bei und kreist einmal um Jupiter für jeweils zwei Umlaufbahnen des innersten Galiläans. Außerhalb davon hält Ganymed eine 4:1-Resonanz mit Io aufrecht und kreist einmal alle zwei Umdrehungen von Europa um Jupiter.
Diese leichte Exzentrizität der Umlaufbahn Europas, die durch die Gravitationsstörungen der anderen Galiläer aufrechterhalten wird, führt dazu, dass Europas Position leicht oszilliert. Wenn er sich Jupiter nähert, nimmt die Anziehungskraft von Jupiter zu, wodurch Europa sich auf ihn zu und von ihm weg verlängert. Wenn Europa sich vom Jupiter entfernt, nimmt die Gravitationskraft ab, wodurch Europa sich wieder in eine kugelförmigere Form entspannt und Gezeiten in seinem Ozean erzeugt.
Die Orbitalexzentrizität von Europa wird auch durch seine Orbitalresonanz mit Io kontinuierlich gepumpt. So knetet die Gezeitenbiegung das Innere von Europa und gibt ihm eine Wärmequelle, die es seinem Ozean möglicherweise ermöglicht, flüssig zu bleiben, während er die geologischen Prozesse unter der Oberfläche vorantreibt. Die ultimative Quelle dieser Energie ist die Rotation des Jupiter, die von Io durch die Gezeiten, die es auf Jupiter erhebt, angezapft und durch die Orbitalresonanz auf Europa und Ganymed übertragen wird.
Zusammensetzung und Oberflächeneigenschaften:
Mit einer mittleren Dichte von 3,013 ± 0,005 g/cm3, Europa ist deutlich weniger dicht als alle anderen Galileischen Monde. Dennoch weist seine Dichte darauf hin, dass seine Zusammensetzung der der meisten Monde im äußeren Sonnensystem ähnelt, wobei zwischen einem Gesteinsinnere aus Silikatgestein und einem möglichen Eisenkern unterschieden wird.
Über diesem felsigen Inneren befindet sich eine Wassereisschicht, die auf eine Dicke von etwa 100 km (62 Meilen) geschätzt wird. Diese Schicht wird wahrscheinlich zwischen einer gefrorenen oberen Kruste und einem darunter liegenden Ozean mit flüssigem Wasser unterschieden. Falls vorhanden, handelt es sich bei diesem Ozean wahrscheinlich um einen warmen, salzigen Ozean, der organische Moleküle enthält, mit Sauerstoff angereichert und von Europas geologisch aktivem Kern erwärmt wird.
In Bezug auf seine Oberfläche ist Europa eines der glattsten Objekte im Sonnensystem, mit sehr wenigen nennenswerten großräumigen Merkmalen (z. B. Bergen und Kratern). Dies ist weitgehend darauf zurückzuführen, dass die Oberfläche Europas tektonisch aktiv und jung ist, wobei endogene Oberflächenerneuerung zu periodischen Erneuerungen führt. Basierend auf Schätzungen über die Häufigkeit von Kometenbeschuss wird angenommen, dass die Oberfläche etwa 20 bis 180 Millionen Jahre alt ist.
In kleinerem Maßstab wurde jedoch angenommen, dass der Äquator Europas von 10 Meter hohen Eisspitzen, den sogenannten Penitentes, bedeckt ist, die durch die Einwirkung direkter Sonneneinstrahlung auf den Äquator verursacht werden, die vertikale Risse schmelzen. Die markanten Markierungen, die Europa kreuzen (genanntLinien) sind ein weiteres wichtiges Feature, von dem man annimmt, dass es hauptsächlich Albedo-Features sind.
Die größeren Streifen sind mehr als 20 km (12 mi) groß und haben oft dunkle, diffuse Außenränder, regelmäßige Streifen und einen zentralen Streifen aus hellerem Material. Die wahrscheinlichste Hypothese besagt, dass diese Lineae durch eine Reihe von Eruptionen von warmem Eis entstanden sein könnten, als sich die europäische Kruste ausbreitete, um wärmere Schichten darunter freizulegen – ähnlich wie in den ozeanischen Rücken der Erde.
Künstlerische Darstellung von Chloridsalzen, die aus dem flüssigen Ozean Europas aufsteigen und die gefrorene Oberfläche erreichen, wo sie mit vulkanischem Schwefel aus Io beschossen werden. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass sich die eisige Kruste etwas schneller dreht als ihr Inneres, ein Effekt, der aufgrund des unterirdischen Ozeans möglich ist, der die Oberfläche Europas von seinem felsigen Mantel trennt, und der Auswirkungen der Schwerkraft des Jupiter auf die äußere Eiskruste Europas. In Kombination mit fotografischen Beweisen, die auf eine Subduktion auf der Oberfläche Europas hinweisen, könnte dies bedeuten, dass sich die eisige äußere Schicht Europas hier auf der Erde wie tektonische Platten verhält.
Weitere Merkmale sind kreisförmig und elliptischLinsen(lateinisch für „Sommersprossen“), die sich auf die vielen Kuppeln, Vertiefungen und glatten oder rauen dunklen Flecken beziehen, die die Oberfläche durchdringen. Die Kuppelspitzen sehen aus wie Teile der älteren Ebenen um sie herum, was darauf hindeutet, dass die Kuppeln entstanden sind, als die Ebenen von unten nach oben geschoben wurden.
Eine Hypothese für diese Merkmale ist, dass sie das Ergebnis von warmem Eis sind, das durch die äußere Eisschicht nach oben drückt, ähnlich wie Magmakammern die Erdkruste durchbrechen. Glatte Strukturen könnten durch Schmelzwasser entstehen, das an die Oberfläche kommt, während raue Texturen das Ergebnis kleiner Fragmente von dunklerem Material sind, die mitgeführt werden. Eine andere Erklärung ist, dass sich diese Merkmale auf riesigen Seen mit flüssigem Wasser befinden, die in der Kruste eingeschlossen sind – anders als im Inneren des Ozeans.
Ein „koloriertes“ Bild von Europa von der NASA-Raumsonde Galileo, deren Mission 2003 endete. Es wird angenommen, dass die weißlichen Bereiche reines Wassereis sind. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
Seit derReisenMissionen 1979 an Europa vorbeiflogen, sind sich die Wissenschaftler auch der vielen Steaks aus rötlich-braunem Material bewusst, die Brüche und andere geologisch jugendliche Merkmale auf der Oberfläche Europas überziehen. Spektrographische Beweise deuten darauf hin, dass diese Streifen und andere ähnliche Merkmale reich an Salzen (wie Magnesiumsulfat oder Schwefelsäurehydrat) sind und durch verdunstendes Wasser, das aus dem Inneren austritt, abgelagert wurden.
Die eisige Kruste Europas verleiht ihm eine Albedo (Lichtreflexion) von 0,64, einen der höchsten aller Monde. Die Strahlenbelastung an der Oberfläche entspricht einer Dosis von etwa 5.400 mSv (540 rem) pro Tag, einer Menge, die bei Menschen, die an einem einzigen Tag exponiert sind, zu schweren Erkrankungen oder zum Tod führen würde. Die Oberflächentemperatur beträgt etwa 110 K (-160 °C; -260 °F) am Äquator und 50 K (-220 °C; -370 °F) an den Polen, wodurch Europas eisige Kruste hart wie Granit bleibt.
Unterirdischer Ozean:
Der wissenschaftliche Konsens ist, dass unter der Oberfläche Europas eine Schicht flüssigen Wassers existiert und dass die Wärme durch die Gezeitenbiegung es dem unterirdischen Ozean ermöglicht, flüssig zu bleiben. Die Anwesenheit dieses Ozeans wird durch mehrere Beweislinien gestützt, von denen die erste Modelle sind, bei denen die innere Erwärmung durch die Gezeitenbiegung durch die Wechselwirkung von Europa mit dem Magnetfeld des Jupiter und den anderen Monden verursacht wird.
DieReisenund Galilei Missionen lieferten auch Hinweise auf einen inneren Ozean, da beide Sonden Bilder von sogenannten „Chaos-Terrain“-Merkmale lieferten, von denen angenommen wurde, dass sie das Ergebnis des unter der Oberfläche schmelzenden Ozeans durch die eisige Kruste waren. Nach diesem „dünnen Eis“-Modell kann die Eisschale Europas nur wenige Kilometer dick oder bis zu 200 Meter dünn sein, was bedeuten würde, dass durch offene Grate ein regelmäßiger Kontakt zwischen dem flüssigen Inneren und der Oberfläche stattfinden könnte .
Künstlerische Darstellung des Inneren Europas, basierend auf Daten, die mit dem Solid State Imaging (SSI)-System der Raumsonde Galileo gewonnen wurden. Bildnachweis: NASA
Diese Interpretation ist jedoch umstritten, da die meisten Geologen, die Europa studiert haben, das Modell des „dicken Eises“ bevorzugt haben, bei dem der Ozean selten (wenn überhaupt) mit der Oberfläche interagiert hat. Der beste Beweis für dieses Modell ist eine Studie der großen Krater Europas, von denen die größten von konzentrischen Ringen umgeben sind und mit relativ flachem Frischeis gefüllt zu sein scheinen.
Auf dieser Grundlage und der berechneten Wärmemenge, die durch die europäischen Gezeiten erzeugt wird, wird geschätzt, dass die äußere Kruste des festen Eises etwa 10–30 km (6-19 mi) dick ist, einschließlich einer duktilen „Warmeis“-Schicht, die bedeutet, dass der darunter liegende flüssige Ozean etwa 100 km (60 mi) tief sein kann.
Dies hat zu Volumenschätzungen von Europas Ozeanen geführt, die so hoch wie 3 × 10 . sind18m3– oder drei Billiarden Kubikkilometer; 719,7 Billionen Kubikmeilen. Dies ist etwas mehr als das Doppelte des Gesamtvolumens aller Ozeane der Erde.
Weitere Beweise für den unterirdischen Ozean lieferten dieGalileiOrbiter, der feststellte, dass Europa ein schwaches magnetisches Moment hat, das durch den variierenden Teil des Jupiter-Magnetfeldes induziert wird. Die durch dieses magnetische Moment erzeugte Feldstärke beträgt etwa ein Sechstel der Feldstärke von Ganymed und den sechsfachen Wert von Callistos. Die Existenz des induzierten Moments erfordert eine Schicht aus einem elektrisch hochleitfähigen Material im Inneren Europas, und die plausibelste Erklärung ist ein großer unterirdischer Ozean aus flüssigem Salzwasser.
Künstlerische Darstellung einer Wasserdampffahne auf Europa. Bildnachweis: NASA/ESA/K. Retherford/SWRI
Europa kann auch periodisch auftretende Wasserwolken haben, die die Oberfläche durchbrechen und eine Höhe von bis zu 200 km (120 mi) erreichen, was mehr als das 20-fache der Höhe des Mount Everest ist. Diese Wolken erscheinen, wenn Europa am weitesten vom Jupiter entfernt ist, und werden nicht gesehen, wenn Europa am nächsten zum Jupiter ist.
Der einzige andere Mond im Sonnensystem, der ähnliche Arten von Wasserdampffahnen aufweist, ist Enceladus , obwohl die geschätzte Eruptionsrate bei Europa etwa 7000 kg/s beträgt, verglichen mit etwa 200 kg/s bei Enceladus.
Atmosphäre:
1995 wurde dieGalileiMission ergab, dass Europa eine dünne Atmosphäre hat, die hauptsächlich aus molekularem Sauerstoff (O2). Der Oberflächendruck der Atmosphäre Europas beträgt 0,1 Mikropascal oder 10-12mal das der Erde. Die Existenz einer dünnen Ionosphäre (eine Schicht geladener Teilchen in der oberen Atmosphäre) wurde 1997 von . bestätigtGalilei, die anscheinend durch Sonnenstrahlung und energiereiche Teilchen aus der Magnetosphäre des Jupiter erzeugt wurde.
Anders als der Sauerstoff in der Erdatmosphäre ist der von Europa nicht biologischen Ursprungs. Stattdessen wird es durch den Prozess der Radiolyse gebildet, bei dem ultraviolette Strahlung der Jupiter-Magnetosphäre mit der eisigen Oberfläche kollidiert und Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff spaltet. Dieselbe Strahlung erzeugt auch Kollisionsauswürfe dieser Produkte von der Oberfläche, und das Gleichgewicht dieser beiden Prozesse bildet eine Atmosphäre.
Europa, ein Jupitermond, erscheint auf diesem farbintensiven Bild der NASA-Raumsonde Galileo als dicker Halbmond. Bildnachweis: NASA
Beobachtungen der Oberfläche haben gezeigt, dass ein Teil des durch Radiolyse produzierten molekularen Sauerstoffs nicht von der Oberfläche ausgestoßen wird und aufgrund seiner Masse und der Schwerkraft des Planeten zurückgehalten wird. Da die Oberfläche mit dem unterirdischen Ozean interagieren kann, kann dieser molekulare Sauerstoff in den Ozean gelangen, wo er bei biologischen Prozessen helfen könnte.
Dem Wasserstoff fehlt jedoch die Masse, die er als Teil der Atmosphäre benötigt, und der größte Teil geht in den Weltraum verloren. Dieser entweichende Wasserstoff bildet zusammen mit ausgestoßenen Anteilen von atomarem und molekularem Sauerstoff einen Gastorus in der Nähe von Europas Umlaufbahn um den Jupiter.
Diese „neutrale Wolke“ wurde von beiden Cassini undGalileiRaumsonde und hat einen größeren Inhalt (Anzahl von Atomen und Molekülen) als die neutrale Wolke, die den inneren Jupitermond Io umgibt. Modelle sagen voraus, dass fast jedes Atom oder Molekül in Europas Torus schließlich ionisiert wird und somit eine Quelle für das magnetosphärische Plasma des Jupiter darstellt.
Erkundung:
Die Erforschung Europas begann mit den Jupiter-Vorbeiflügen des Pionier 10 und elf Raumschiffe in den Jahren 1973 und 1974. Die ersten Nahaufnahmen waren im Vergleich zu späteren Missionen von geringer Auflösung. Die ZweiReisenSonden reisten 1979 durch das Jovian-System und lieferten detailliertere Bilder von Europas eisiger Oberfläche. Diese Bilder führten dazu, dass viele Wissenschaftler über die Möglichkeit eines flüssigen Ozeans darunter spekulierten.
1995 begann die Galileo-Raumsonde ihre achtjährige Mission, bei der sie den Jupiter umkreisen und die bisher detaillierteste Untersuchung der Galileischen Monde ermöglichen sollte. Es beinhaltete die Galileo Europa-Mission und Galileo Millennium Mission , die zahlreiche enge Vorbeiflüge von Europa durchführte. Dies waren die letzten Missionen nach Europa, die bisher von einer Weltraumorganisation durchgeführt wurden.
Allerdings haben die Vermutungen über einen inneren Ozean und die Möglichkeit, außerirdisches Leben zu finden, Europa einen hohen Stellenwert verschafft und zu einer stetigen Lobbyarbeit für zukünftige Missionen geführt. Die Ziele dieser Missionen reichten von der Untersuchung der chemischen Zusammensetzung Europas bis hin zur Suche nach außerirdischem Leben in den vermuteten unterirdischen Ozeanen.
2011 wurde von den USA eine Europa-Mission empfohlen. Dekadische Umfrage zur Planetenwissenschaft . Als Reaktion darauf beauftragte die NASA Studien zur Erforschung der Möglichkeit des Europa-Landers im Jahr 2012, zusammen mit Konzepten für einen Europa-Vorbeiflug und einen Europa-Orbiter. Die Orbiter-Elementoption konzentriert sich auf die „Ozean“-Wissenschaft, während sich das Multiple-Flyby-Element auf die Chemie- und Energiewissenschaft konzentriert.
Am 13. Januar 2014 kündigte der Haushaltsausschuss des Repräsentantenhauses einen neuen parteiübergreifenden Gesetzentwurf an, der eine Finanzierung in Höhe von 80 Millionen US-Dollar für die Fortsetzung der Studien zum Konzept der Europa-Mission vorsieht. Im Juli 2013 präsentierten das Jet Propulsion Lab und das Applied Physics Laboratory der NASA ein aktualisiertes Konzept für eine Vorbeiflug-Europa-Mission (genannt Europa Clipper ).
Europa-Erforschungskonzept. Bildnachweis: NASA/JPL
Im Mai 2015, NASA offiziell angekündigt dass es akzeptiert hatteEuropa ClipperMission und enthüllte die Instrumente, die es verwenden wird. Dazu gehören ein eisdurchdringendes Radar, ein Kurzwellen-Infrarot-Spektrometer, ein topografischer Imager und ein Ionen- und Neutralmassenspektrometer.
Ziel der Mission ist es, Europa zu erkunden, um seine Bewohnbarkeit zu untersuchen und Standorte für einen zukünftigen Lander auszuwählen. Es würde nicht Europa umkreisen, sondern Jupiter umkreisen und während der Mission 45 Vorbeiflüge an Europa in geringer Höhe durchführen.
Pläne für eine Mission nach Europa enthielten auch Details zu einem möglichen Europa-Orbiter , eine Roboter-Raumsonde, deren Ziel es wäre, die Ausdehnung des Ozeans und seine Beziehung zum tieferen Inneren zu charakterisieren. Die Instrumentennutzlast für diese Mission würde ein Funksubsystem, einen Laserhöhenmesser, ein Magnetometer, eine Langmuir-Sonde und eine Kartierungskamera umfassen.
Geplant war auch ein Potenzial Europa Lander ,ein Roboterfahrzeug ähnlich dem Wikinger , Mars-Pfadfinder , Geist , Gelegenheit und Neugier Rover, die den Mars seit mehreren Jahrzehnten erkunden. Wie seine Vorgänger ist derEuropa Landerwürde die Bewohnbarkeit Europas untersuchen und ihr astrobiologisches Potenzial bewerten, indem sie die Existenz von Wasser innerhalb und unter Europas eisiger Hülle bestätigt und die Eigenschaften bestimmt.
Im Jahr 2012 wurde die Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) Konzept wurde von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) als geplante Mission ausgewählt. Diese Mission würde einige Vorbeiflüge an Europa beinhalten, konzentriert sich jedoch mehr auf Ganymed. Viele andere Vorschläge wurden erwogen und aufgrund von Budgetproblemen und sich ändernden Prioritäten (wie der Erforschung des Mars) auf Eis gelegt. Die anhaltende Nachfrage nach zukünftigen Missionen zeigt jedoch, wie lukrativ die astronomische Gemeinschaft die Erforschung Europas einschätzt.
Bewohnbarkeit:
Europa hat sich in Bezug auf sein Potenzial für die Aufnahme von Leben zu einem der Top-Standorte im Sonnensystem entwickelt. Leben könnte in seinem Ozean unter dem Eis existieren, vielleicht in einer ähnlichen Umgebung wie Hydrothermale Quellen der Tiefsee der Erde .
Am 12. Mai 2015, NASA angekündigt dass Meersalz aus einem unterirdischen Ozean wahrscheinlich einige geologische Merkmale auf Europa bedeckt, was darauf hindeutet, dass der Ozean mit dem Meeresboden interagiert. Dies könnte nach Ansicht der Wissenschaftler wichtig sein, um festzustellen, ob Europa lebenslang bewohnbar sein könnte, da dies bedeuten könnte, dass das Innere des Ozeans mit Sauerstoff angereichert ist.
Die durch die Gezeitenbiegung bereitgestellte Energie treibt aktive geologische Prozesse im Inneren Europas an. Die Energie aus der Gezeitenbiegung könnte jedoch niemals ein Ökosystem in Europas Ozeanen unterstützen, das so groß und vielfältig ist wie das auf Photosynthese basierende Ökosystem auf der Erdoberfläche. Stattdessen würde sich das Leben auf Europa wahrscheinlich um hydrothermale Quellen auf dem Meeresboden oder unter dem Meeresboden gruppieren.
Alternativ könnte es an der unteren Oberfläche der Eisschicht Europas haften, ähnlich wie Algen und Bakterien in den Polarregionen der Erde, oder frei im Ozean Europas schwimmen. Wäre Europas Ozean jedoch zu kalt, könnten biologische Prozesse ähnlich denen auf der Erde nicht ablaufen. In ähnlicher Weise könnten nur extreme Lebensformen in seiner Umgebung überleben, wenn es zu salzig wäre.
Es gibt auch Beweise für die Existenz von Flüssigwasserseen in der eisigen Außenhülle Europas, die sich von einem Flüssigozean unterscheiden, der vermutlich weiter unten existiert. Wenn dies bestätigt wird, könnten die Seen ein weiterer potenzieller Lebensraum für Leben sein. Dies würde jedoch wiederum von ihren Durchschnittstemperaturen und ihrem Salzgehalt abhängen.
Es gibt auch Hinweise darauf, dass Wasserstoffperoxid auf der Oberfläche Europas reichlich vorhanden ist. Da Wasserstoffperoxid in Verbindung mit flüssigem Wasser in Sauerstoff und Wasser zerfällt, Wissenschaftler streiten dass es eine wichtige Energiequelle für einfache Lebensformen sein könnte.
Im Jahr 2013 gab die NASA auf der Grundlage von Daten der Galileo-Sonde die Entdeckung von „ tonartige Mineralien “ – die oft mit organischen Materialien in Verbindung gebracht werden – auf der Oberfläche von Europa. Das Vorhandensein dieser Mineralien könnte das Ergebnis einer Kollision mit einem Asteroiden oder Kometen gewesen sein, behaupten sie, der sogar von der Erde gekommen sein könnte.
Kolonisation:
Die Möglichkeit, Europa zu kolonisieren, was auch Pläne für eine Terraformierung umfasst, wurde sowohl in der Science-Fiction als auch als wissenschaftliches Streben ausführlich untersucht. Befürworter der Nutzung des Mondes als Ort der menschlichen Besiedlung betonen die zahlreichen Vorteile, die Europa gegenüber anderen außerirdischen Körpern im Sonnensystem (wie dem Mars) hat.
Zu diesen zählt vor allem das Vorhandensein von Wasser. Obwohl der Zugang schwierig wäre und Bohrungen bis in eine Tiefe von mehreren Kilometern erfordern könnte, wäre der schiere Wasserreichtum auf Europa ein Segen für Kolonisten. Neben der Bereitstellung von Trinkwasser könnte der innere Ozean Europas auch zur Herstellung von Atemluft durch Radiolyse und Raketentreibstoff für weitere Missionen genutzt werden.
Das Vorhandensein dieses Wassers und Wassereises wird auch als Grund für die Terraforming des Planeten angesehen. Mit Nuklearwaffen, Kometeneinschlägen oder anderen Mitteln zur Erhöhung der Oberflächentemperatur könnte das Eis sublimiert werden und eine massive Wasserdampfatmosphäre bilden. Dieser Dampf würde dann aufgrund der Einwirkung des Jupiter-Magnetfelds einer Radiolyse unterzogen und in Sauerstoffgas (das in der Nähe des Planeten bleiben würde) und Wasserstoff umgewandelt, der in den Weltraum entweichen würde.
Die Kolonisierung und/oder Terraformierung Europas wirft jedoch auch mehrere Probleme auf. An erster Stelle steht die hohe Strahlungsmenge des Jupiter (540 Rems), die ausreicht, um einen Menschen innerhalb eines Tages zu töten. Kolonien auf der Oberfläche Europas müssten daher großflächig abgeschirmt werden oder den Eisschild als Schutz nutzen, indem sie unter die Kruste absinken und in unterirdischen Lebensräumen leben.
Künstlerische Darstellung eines hypothetischen Kryobots (ein Roboter, der Wassereis durchdringen kann) in Europa. Bildnachweis: NASA
Hinzu kommt die geringe Schwerkraft von Europa – 1,314 m/s oder das 0,134-fache des Erdstandards (0,134 g) – stellt auch Herausforderungen für die menschliche Besiedlung dar. Die Auswirkungen der geringen Schwerkraft sind ein aktives Forschungsgebiet, das hauptsächlich auf den längeren Aufenthalten von Astronauten in einer niedrigen Erdumlaufbahn basiert. Symptome einer längeren Exposition gegenüber Schwerelosigkeit sind ein Verlust der Knochendichte, Muskelschwund und ein geschwächtes Immunsystem.
Wirksame Gegenmaßnahmen gegen die negativen Auswirkungen der geringen Schwerkraft sind gut etabliert, einschließlich einer aggressiven täglichen körperlichen Betätigung. Diese Forschung wurde jedoch alle unter Schwerelosigkeitsbedingungen durchgeführt. Daher sind die Auswirkungen der verringerten Schwerkraft auf die ständigen Bewohner, ganz zu schweigen von der Entwicklung des fötalen Gewebes und der kindlichen Entwicklung der auf Europa geborenen Kolonisten, derzeit unbekannt.
Es wird auch spekuliert, dass auf Europa außerirdische Organismen existieren könnten, möglicherweise im Wasser unter der Eisschale des Mondes. Wenn dies zutrifft, können menschliche Kolonisten mit schädlichen Mikroben oder aggressiven einheimischen Lebensformen in Konflikt geraten. Eine instabile Oberfläche könnte ein weiteres Problem darstellen. Angesichts der Tatsache, dass das Oberflächeneis regelmäßigen Wolkenwolken und endogener Wiederauftauchung ausgesetzt ist, könnten Naturkatastrophen ein häufiges Ereignis sein.
1997 wurde die Artemis-Projekt – ein privates Raumfahrtunternehmen, das den Aufbau einer dauerhaften Präsenz auf dem Mond unterstützt – kündigte ebenfalls Pläne zur Kolonisierung Europas an. Nach diesem Plan würden Forscher zunächst eine kleine Basis an der Oberfläche errichten und dann in die europäische Eiskruste bohren, um eine vor Strahlung geschützte unterirdische Kolonie zu schaffen. Bisher war dieses Unternehmen in keinem der beiden Unternehmen erfolgreich.
Im Jahr 2013 hat sich ein Team aus Architekten, Designern, ehemaligen NASA-Spezialisten und Prominenten (wie Jacques Cousteau) zusammengeschlossen Ziel Europa . Im Konzept ähnlich wie Mars eins , hofft diese Crowdsourcing-Organisation, das notwendige Know-how zu rekrutieren, um das nötige Geld zu sammeln, um eine einseitige Mission zum Jupitermond zu starten und eine Kolonie zu gründen.
Objective Europa begann im September 2013 mit Phase I seines Vorhabens – der „theoretischen Forschungs- und Konzeptphase“. Wenn diese Phase abgeschlossen ist, beginnen die folgenden Phasen – die eine detaillierte Missionsplanung, Vorbereitung und Besatzungsauswahl erfordern. und der Start und die Ankunft der Mission selbst. Ihre Absicht ist es, all dies zu erreichen und zwischen 2045 und 2065 eine Mission auf Europa zu landen.
Egal, ob Menschen Europa jemals zu Hause nennen könnten oder nicht, für uns ist klar, dass dort mehr passiert, als der äußere Anschein vermuten lässt. In den kommenden Jahrzehnten werden wir wahrscheinlich viele Sonden, Orbiter und Lander auf den Planeten schicken, in der Hoffnung, zu erfahren, welche Geheimnisse er birgt.
Und wenn das aktuelle Budgetumfeld für Raumfahrtagenturen nicht hält, ist es nicht unwahrscheinlich, dass private Unternehmen einspringen, um ihre ersten zu bekommen. Mit etwas Glück stellen wir vielleicht fest, dass die Erde nicht der einzige Körper in unserem Sonnensystem ist, der in der Lage ist, Leben zu unterstützen – vielleicht sogar in komplexer Form!
Wir hatten viele Geschichten über Europa auf Universe Today, darunter eine Geschichte über ein mögliches U-Boot, mit dem man Europa erkunden kann , und ein Artikel darüber, ob Europas Ozean ist dick oder dünn .
Es gibt auch die Artikel zu Jupiters Monde , und der Galileische Monde .
Für weitere Informationen hat das Galileo-Projekt der NASA tolle Infos und Bilder über Europa.
Wir haben auch eine ganze Show nur auf Jupiter für Astronomy Cast aufgenommen. Hört es euch hier an, Folge 56: Jupiter , und Folge 57: Jupiters Monde .
