Künstlerische Darstellung des vermuteten, simulierten Leuchtens der Nachtseite des Jupitermondes Europa (Illu.).

Pasadena (USA) – Die starke Strahlung seines Mutterplaneten Jupiter lässt die Nachtseite seines Mondes Europa vermutlich erleuchten. Der Grund für dieses Leuchten könnte Wissenschaftler Hinweise auf die Frage geben, ob es auf Europa Leben geben könnte oder nicht.

In ihren Versuchen haben NASA-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler mit einem Spektrometer die verschiedenen “Signaturen” bzw. Spektren mit verschiedenen Eiszusammensetzungen simuliert und ermittelt. „Die meisten bisherigen Beobachtungen mit einem Spektrometer auf einem Mond wie Europa wurden mit reflektiertem Sonnenlicht am Tag des Mondes durchgeführt. Unsere neuen Ergebnisse beleuchten jedoch, wie Europa im Dunkeln aussehen würde“, erklären die Forschenden.

Das nun entdeckte Nachtleuchten Europas sei mehr als nur ein „cooler Bildeffekt“, erläutert das Team um Murthy Gudipati und Bryana Henderson vom Jet Propulison Laboratory (JPL) der NASA aktuell im Fachjournal „Nature Astronomy“ (DOI: 10.1038/s41550-020-01248-1). „Während der eisige Ozean-Mond Europa den Jupiter umkreist, hält er einem unerbittlichen Strahlenbeschuss mit Elektronen und anderen Teilchen durch Jupiter stand und taucht die Oberfläche des Mondes in energiereiche Strahlung. (…) Schlagen diese Teilchen nun auf die an verschiedenen Salzen reiche Mondoberfläche und gelangen in den verborgenen Ozean, erzeugen auf der Nachtseite vermutlich ein Leuchten.

Die jetzt veröffentlichte Studie beschreibt zum ersten Mal, wie dieses Leuchten aussehen und was es über die Zusammensetzung des Eises auf der Oberfläche Europas aussagen könnte.

Dass das Einbringen dieser Salze in den Wasserozean unter Europa-ähnlichen Bedingungen und die Strahlung des Jupiters den Mond zum Leuchten bringen können, war allerdings keine Überraschung: Schon zuvor war bekannt, dass bestrahlte Oberfläche leuchten und dass dieser Glanz durch energetische Elektronen verursacht wird, die die Oberfläche durchdringen und die darunter liegenden Moleküle energetisieren können. Wenn sich diese Moleküle entspannen, setzen sie Energie in Form von sichtbarem Licht frei.

„Verschiedene salzige Verbindungen reagieren im Labor unterschiedlich auf die Strahlung und geben ihren eigenen einzigartigen Schimmer ab“, erläutern die Forscher und Forscherinnen weiter. „Mit bloßem Auge sah dieses Leuchten manchmal leicht grün, manchmal leicht blau oder weiß und mit unterschiedlichen Helligkeitsgraden aus, je nachdem, um welches Material es sich handelt.“

“Wir konnten vorhersagen, dass dieses nächtliche Eisglühen zusätzliche Informationen über die Oberflächenzusammensetzung Europas liefern kann. Wie diese Zusammensetzung variiert, könnte uns Hinweise darauf geben, ob Europa lebensfähige Bedingungen bietet”, erklärt Gudipati. „Das liegt daran, dass Europa einen massiven globalen inneren Ozean besitzt, der durch die dicke Eiskruste des Mondes an die Oberfläche sickern könnte. Durch die Analyse der Oberfläche könnten wir also mehr darüber erfahren, was darunter liegt.“

Frühere Studie legen nahe, dass die Oberfläche Europas aus einer Mischung von Eis und allgemein bekannten Salzen auf der Erde wie Magnesiumsulfat und Natriumchlorid (Tafelsalz) bestehen könnte .

Eine Bestätigung des Nachtleuchtens Europas könnte schon die derzeit für Mitte der 2020er-Jahre anvisierte NASA-Mission „Europa Clipper“ liefern, mit der Mondoberfläche in mehreren Vorbeiflügen beobachtet werden soll, während die Sonde selbst den Jupiter umkreist. Angesichts der neuen Erkenntnisse überprüfen die NASA-Missionswissenschaftler derzeit, ob ein Glühen mit den wissenschaftlichen Instrumenten der Sonde erkennbar wäre.

In einem solchen Fall sollen die gesammelten Informationen mit den Messungen der neuen Forschung abgeglichen werden, um so die salzigen Bestandteile auf der Mondoberfläche zu identifizieren oder ihre möglichen Grenzen einzugrenzen. Missionen wie „Europa Clipper“ tragen auf diese Weise zum Forschungsgebiet der Astrobiologie – also der interdisziplinären Erforschung der Variablen und Bedingungen ferner Welten, die Leben beherbergen könnten – bei. Während „Europa Clipper“ selbst keine direkte Lebenserkennungsmission sein wird, soll sie aber eine detaillierte Aufklärung Europas durchführen und untersuchen, ob der eisige Mond mit seinem unterirdischen Ozean Leben unterstützen könnte. „Ein besseres Verständnis der potenziellen Lebensfreundlichkeit Europas wird Wissenschaftlern auch helfen, besser zu verstehen, wie sich das Leben auf der Erde entwickelt hat und welches Potenzial besteht, Leben jenseits unseres Planeten zu finden.“