Seit 2014 lässt die Vorstellung, dass Wasserdampffahnen aus der Oberfläche von Europa, dem eisigen Jupitermond, schießen, Astronomen träumen. Doch eine neue Analyse der Daten des Hubble-Weltraumteleskops wirft Zweifel auf: Diese so sehr erhofften Eruptionen könnten nie existiert haben. Dennoch bleibt die Aussicht auf einen verborgenen Ozean unter dem Eis eine der vielversprechendsten für die Suche nach Leben. Die Forscher selbst, die diese Entdeckung ursprünglich angekündigt hatten, sind für diese Neubewertung verantwortlich.
Europa ist ein bevorzugtes Ziel für diejenigen, die nach bewohnbaren Umgebungen anderswo suchen. Unter seiner Eiskruste befindet sich ein globaler Ozean aus salzigem Wasser, der die für Leben notwendigen Zutaten enthalten könnte. Daher war die mögliche Anwesenheit von Fontänen sehr aufregend: Sie hätten es ermöglicht, diesen Ozean aus dem Weltraum zu beproben. Darüber hinaus verstärken komplexe organische Verbindungen, die auf seiner Oberfläche nachgewiesen wurden, das Interesse an diesem Mond. Die Bestimmung der Natur dieser Eruptionen ist daher von großer Bedeutung für die Bewertung seines Potenzials für Bewohnbarkeit.
Die Oberfläche Europas zeigt Anzeichen geologischer Aktivität, mit Salz und Kohlendioxid, die aus einem unterirdischen Ozean stammen könnten.
Bildnachweis: NASA/ESA/K. Retherford/SWRI Die Wissenschaftler, die die Entdeckung im Jahr 2014 verkündet hatten, revidieren heute ihre Schlussfolgerungen. Bei der erneuten Untersuchung von vierzehn Jahren Hubble-Beobachtungen haben sie das Vertrauensniveau gesenkt. Von 99,9 % Sicherheit sank es auf unter 90 %. Ein unzureichender Schwellenwert, um die Existenz dieser Fontänen mit Gewissheit zu behaupten. Diese Neuanalyse wurde von einem Team unter der Leitung von Lorenz Roth vom Königlichen Technologischen Institut Schwedens durchgeführt, und die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift
Astronomy & Astrophysics veröffentlicht. Die Forscher schätzen, dass die Fehlermarge nun zu groß ist, um eine eindeutige Entscheidung zu treffen.
Das Problem lag in der Art und Weise, wie Hubble die Lichtemissionen misst. Die Forscher interessierten sich für eine ultraviolette Wellenlänge namens Lyman-alpha. Aber die Positionierung Europas in den Bildern war um einige Pixel ungenau, was Störsignale erzeugen konnte. Diese Artefakte könnten fälschlicherweise als Fontänen interpretiert worden sein. Kurt Retherford vom Southwest Research Institute erklärt, dass bereits eine Verschiebung um ein oder zwei Pixel die Interpretation verfälschen konnte. So könnten die berühmten Eruptionen lediglich Messartefakte gewesen sein.
Trotz dieser Zweifel schließen die Wissenschaftler die Möglichkeit dieser Eruptionen nicht vollständig aus. Andere Eismonde, wie Enceladus um Saturn, weisen gut belegte Fontänen auf. Zudem schleudert Io, ein weiterer Jupitermond, Schwefel aus. Europa könnte also noch überraschen, aber es bedarf neuer Beobachtungen. Die geologischen Ähnlichkeiten zwischen diesen Monden lassen vermuten, dass auch Europa eine ähnliche Aktivität aufweisen könnte. Ohne direkten Beweis ist es jedoch unmöglich, dies zu behaupten. Das Team plant, andere Instrumente wie das James-Webb-Weltraumteleskop zu nutzen, um das Vorhandensein dieser Fontänen zu bestätigen oder zu widerlegen.
Die Existenz von Wasserdampffahnen auf Europa, die ursprünglich durch Hubble-Beobachtungen im Jahr 2012 berichtet wurde, wird heute in Frage gestellt.
Bildnachweis: NASA Die Antwort wird vielleicht 2030 mit der Ankunft der NASA-Mission Europa Clipper kommen. Diese Sonde wird den Mond aus der Nähe untersuchen und mögliche Aktivitäten nachweisen können. Bis dahin bleiben Astronomen vorsichtig und analysieren die Daten weiterhin mit präziseren Werkzeugen. Europa Clipper wird mehrere nahe Vorbeiflüge durchführen und die Zusammensetzung der dünnen Atmosphäre des Mondes direkt messen können. Diese Mission stellt eine Hoffnung dar, die Debatte über die Fontänen zu entscheiden und den unterirdischen Ozean genauer zu erforschen. Bis dahin bleibt die wissenschaftliche Gemeinschaft gespalten.
Die Ozeane unter dem Eis
Viele Monde des Sonnensystems besitzen verborgene Ozeane unter einer Eiskruste. Europa, Enceladus, Ganymed oder auch Titan sind Welten, in denen flüssiges Wasser existieren könnte. Diese Ozeane werden durch innere Wärme flüssig gehalten, die durch die Gezeitenkräfte ihres Mutterplaneten erzeugt wird. Für Astrobiologen sind diese Umgebungen besonders interessant, da Wasser eine wesentliche Zutat für das Leben ist, wie wir es kennen.
Die Existenz eines globalen Ozeans unter dem Eis Europas wurde aus Messungen des Magnetfelds und Beobachtungen seiner Oberfläche abgeleitet. Man schätzt, dass dieser Ozean mehr Wasser enthalten könnte als alle irdischen Ozeane zusammen. Darüber hinaus könnten Wechselwirkungen zwischen Wasser und dem felsigen Untergrund die für Leben notwendigen chemischen Elemente liefern. Aus diesem Grund ist Europa ein vorrangiges Ziel für Erkundungsmissionen.
Die Dampffahnen würden, falls sie existieren, einen einzigartigen Blick auf diesen Ozean bieten, ohne das Eis durchbohren zu müssen. Durch die Analyse ihrer Zusammensetzung könnten Wissenschaftler feststellen, ob der Ozean organische Verbindungen oder andere Anzeichen potenzieller biologischer Aktivität enthält. Leider bleibt ihre Existenz, wie diese neue Studie zeigt, ungewiss.
Die Grenzen der Weltraumbeobachtungen
Teleskope wie Hubble sind leistungsstarke Instrumente, aber sie haben ihre Einschränkungen. Um schwache Phänomene wie Fontänen auf Europa zu entdecken, müssen sehr schwache Signale gemessen werden, die im Hintergrundrauschen untergehen. Die räumliche Auflösung und Empfindlichkeit reichen oft nicht aus, um ein echtes Signal von einem Artefakt zu unterscheiden. Selbst winzige Ausrichtungsfehler können die Ergebnisse verfälschen.
Die Neuanalyse der Hubble-Daten zu Europa veranschaulicht diese Schwierigkeiten perfekt. Die Wissenschaftler mussten die Unsicherheit über die genaue Position des Mondes in den Bildern berücksichtigen. Eine Verschiebung von nur wenigen Pixeln kann die Illusion einer Emission erzeugen, wo keine ist. Aus diesem Grund müssen Ergebnisse durch mehrere Instrumente oder Methoden bestätigt werden, bevor sie als robust gelten.
Um diese Fallstricke zu vermeiden, werden zukünftige Missionen wie Europa Clipper Instrumente mitführen, die speziell für die Nahuntersuchung von Eismonden entwickelt wurden. Bei Vorbeiflügen in niedriger Höhe über Europa können sie Partikel und Gase direkt messen, ohne die Unsicherheiten, die mit fernen Teleskopen verbunden sind. Die Zusammenarbeit zwischen Weltraumbeobachtungen und In-situ-Missionen ist der Schlüssel, um Zweifel auszuräumen.
Quelle: Astronomy & Astrophysics