Jupitermond Europa hat mehr Wasser als die Erde – Wasser-Ozean auch auf Neptun-Mond Triton?

Erst kürzlich überraschten Geologen der “US Geological Survey” (USGS) mit der grafischen Visualisierung der im Vergleich zur Gesamtgröße unseres Planeten erstaunlichen kleinen Menge an Wasser auf der Erde. Jetzt haben die Forscher ihre Illustration auch auf die Wassermenge des Jupitermondes Europa angewendet – mit einem erneut ebenso anschaulichen wie erstaunlichen Ergebnis.

*Bild oben: Grafische Darstellung der gesamten Wassermenge der Erde im Vergleich zum trockengelegten Globus (r.) und die des Jupitermonds Europa (l.)*

Die der neuen Grafik für Europa zugrunde liegenden Daten stammen von Messungen der Galileo-Sonde aus den Jahren 1995 bis 2003. Demnach besitzt der Jupitermond unter seiner Eisdecke einen globalen und 80 bis 170 Kilometer tiefen Ozean.

Würde man also die auf diese Weise auf Europa gebundene Wassermenge in einer Kugel zusammenfassen, so hätte diese einen Radius von 877 Kilometern und übertrifft damit das Volumen der irdischen Wasserkugel (mit einem Radius von 693 Kilometern um das Zwei- bis Dreifache).

Angesichts dieser Darstellung wird einmal mehr deutlich, warum gerade auch Europa zu den vielversprechendsten Zielen bei der Suche nach außerirdischem Leben im Sonnensystem zählt.

Wasser-Ozean auch auf Neptun-Mond Triton?

Zwar ist der Triton ist der am weitesten von der Sonne entfernte Mond im Sonnensystem, dennoch deuten neuen Modellberechnungen daraufhin, dass auch der deutlich größte Neptunmond unter seiner eisigen Kruste einen Ozean aus flüssigem Wasser beherbergen könnte, in dem sogar Leben möglich wäre.

*Aufnahme des Neptunmondes Triton durch die Raumsonde Voyager 2.*

Astrophysiker sind sich darin einig, dass Triton kein natürlicher Mond des Neptun sein kann, sondern von dem äußersten Planeten des Sonnensystems eingefangen wurde und wahrscheinlich einst – wie beispielsweise Pluto – ein Objekt des Kuipergürtels war. Grund für diese Überzeugung ist der Umstand, dass Triton seinen Planeten entgegengesetzt zu dessen Umlaufbewegung um die Sonne umkreist. Damit ist Triton der einzige Mond im Sonnensystem mit einer derartigen sogenannten retrograden Umlaufbahn.

Bei einer Oberflächentemperatur von -237 Grad Celsius ist es auf Triton derart kalt, dass selbst die hier 1989 von der Voyager-Sonde entdeckten Kryovulkane eisige Gase und Wasser anstelle von Magma speien. Seine gefrorene Oberfläche besteht aus Stickstoff und Polkappen aus gefrorenem Methan.

*Nahaufnahme der von Voyager fotografierten Eisvulkane und Oberfläche auf Triton.*

Wie “NewScientist.com” erläutert, ist für ein Verständnis des neuen Modells von Triton ein Blick in die Vergangenheit des Mondes notwendig: Wie gesagt, handelt es sich bei Triton aller Wahrscheinlichkeit nach um einen von Neptun eingefangenen Körper. Diese haben ursprünglich stark elliptische Umlaufbahnen. Durch das fortwährende Zwischenspiel mit der Schwerkraft des Planeten nähert sich die Form dieses Orbits jedoch zusehends einer Kreisbahn an – ganz so, wie die heutige Umlaufbahn von Triton. Während diesem Vorgang wird eine große Menge an Energie freigesetzt, die den Mond derart aufheizen kann, dass nicht nur die äußeren Schichten des Mondes, sondern auch der rund 1.900 Kilometer durchmessende Kern erhitzt würde. Nach und nach wäre der Mond dann wieder völlig abgekühlt.

Schon frühere Modelle hatten nahe gelegt, dass Triton einen Ozean beherbergen könnte. Allerdings basierten diese Modelle noch auf sehr vereinfachten Vorstellungen des Mondes.

Wie Saswata Hier-Majumder und Jodi Gaeman von der University of Maryland aktuell im Fachmagazin “Icarus” berichten, ist das neue Modell nun wesentlich detailreicher und berücksichtigt sowohl den radioaktiven Zerfall von Mineralien im Kern als auch die erhitzenden Gezeitenwirkungen des Neptun auf seinen Mond.

“Obwohl die Erhitzung durch radioaktiven Zerfall stärker wirkt als die durch Gezeitenkräfte, könnte der Kern alleine die äußeren Schichten des Mondes nicht über 4,5 Milliarden Jahre (dem geschätzten Alter des Sonnensystems) lang vor dem Zufrieren bewahren.”

Dennoch erzeuge schon ein kleiner Anteil von Erhitzung durch die von der sich verändernden Umlaufbahn erzeugten Gezeitenkräfte einen großen Unterschied, da diese sich auf den die Unterseite des Eises, das den flüssigen Wasserozean bedeckt, auswirkt. “Es wirkt also fast wie eine warme Decke, die über dem sich abkühlenden Ozean liegt”, erläutert Hier-Majumder. “Solange die 350.000 Kilometer durchmessende Umlaufbahn von Triton auch nur um einige wenige Kilometer von der Kreisform abweicht (was derzeit immer noch der Fall ist), sollte der Neptunmond einen beachtlichen Ozean unter seiner Eiskruste besitzen.”

Da ein solcher Ozean erwartungsgemäß auch reich an Ammoniak wäre, würde damit auch der Gefrierpunkt seines Wassers auf etwa minus 90 Grad Celsius herabsenken. Damit wäre er immer noch wärmer als die rund minus 180 Grad kalten Seen aus flüssigen Kohlenwasserstoffen (vornehmlich Methan und Ethan) auf dem Saturnmond Titan.

Quellen: NASA/JPL/Caltech/USGS/newscientist.com, journals.elsevier.com / icarus / grenzwissenschaft-aktuell.de vom 31.05.2012

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