Weltall Wie Forscher nach Leben auf Eismonden suchen

Ihre Ozeane könnten bis zu hundert Kilometer tief sein: Unter den Eispanzern von Monden ist Leben möglich, glauben Astronomen. Künftig wollen sie solche Orte besser untersuchen.

Saturn-Mond Enceladus mit Wasserdampf-Fontänen
DPA

Saturn-Mond Enceladus mit Wasserdampf-Fontänen


Schon lange treibt nicht nur Wissenschaftler die Frage um: Sind wir alleine im Universum oder gibt es irgendwo außerirdisches Leben? Und: Wo im All wäre die Entstehung überhaupt möglich?

Antworten darauf suchen Astronomen und Astrobiologen unter anderem an ungewöhnlichen Orten - etwa unter den dicken Eispanzern von Monden der Riesenplaneten Jupiter und Saturn. Dort haben Raumsonden gigantische unterirdische Ozeane ausgemacht, von denen jeder einzelne mehr Wasser enthält, als alle Meere der Erde zusammen.

Die Erforschung der fremden Ozeane und die Frage, ob sie lebensfreundliche Bedingungen bieten könnten, gehört zu den großen Zukunftsthemen der Astronomie. Auch auf dem europäischen Kongress der Planetenforscher EPSC (European Planetary Science Congress), der am Sonntag in Berlin beginnt, wird sie Thema sein.

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"Cassini"-Fotos: Abschiedsgrüße vom Saturn

Die Jupitermonde Europa, Kallisto und Ganymed besitzen Messungen zufolge unterirdische Ozeane, die geschätzte 100 Kilometer tief sein könnten. Mit der Raumsonde "Juice" (Jupiter Icy Moons Explorer) will die europäische Raumfahrtagentur Esa diese verborgenen Meere genauer untersuchen.

"Sollten wir feststellen, dass die Eismonde potenziell bewohnbare Orte sind, öffnet das eine neue Tür für die Untersuchung von Leben im Universum", betont "Juice"-Forscher Olivier Witasse von der Esa.

Künstlerische Darstellung der Raumsonde Juice
DPA/ ESA/ AOES

Künstlerische Darstellung der Raumsonde Juice

Die Raumsonde soll 2022 starten und 2029 im Jupitersystem eintreffen. "'Juice' hat die Aufgabe, die Existenz der Ozeane zu bestätigen und sie hinsichtlich ihrer Dicke und Tiefe, ihres Ausmaßes und ihrer Zusammensetzung wie beispielsweise des Salzgehalts genauer zu charakterisieren", berichtet Witasse. Im Zentrum der Untersuchungen steht dabei Ganymed, der größte Mond im gesamten Sonnensystem.

Die Eismonde von Saturn und Jupiter sind vermutlich nicht die einzigen Orte mit unterirdischen Ozeanen in unserem Sonnensystem. "Auch Pluto und sein Mond Charon gelten als gute Kandidaten, ebenso der Neptunmond Triton", betont Witasse. "Verborgene Ozeane sind möglicherweise häufiger, als wir denken."

Unterirdisches Meer um den gesamten Mond

Ein aussichtsreicher Kandidat für die Suche nach außerirdischem Leben in unserem Sonnensystem ist der Saturnmond Enceladus. Er wird auf seiner Bahn von den Gezeitenkräften des Saturn regelrecht durchgeknetet, dadurch wird der dicke Eispanzer seiner Oberfläche regelmäßig gedehnt und gestaucht.

"Das Ausmaß der Dehnung zeigt, dass das Eis auf einer flüssigen Schicht schwimmt", erläutert Nicolas Altobelli vom Astronomiezentrum (ESAC) der Esa in Madrid. Während die Hinweise für einen verborgenen Ozean zunächst am Südpol des Saturntrabanten am deutlichsten waren, gehen Forscher inzwischen davon aus, dass sich das unterirdische Meer um den gesamten Mond zieht.

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NASA/JPL-CALTECH/University of Iowa

2005 hatte die US-europäische Raumsonde "Cassini" entdeckt, dass Enceladus Eis- und Dampffontänen ins All speit, die vermutlich von dem unterirdischen Ozean gespeist werden.

"Bei Enceladus sind wir sehr nahe daran gewesen, den Ozean direkt zu untersuchen, weil wir mehrfach durch die Fontänen hindurchgeflogen sind", berichtet Altobelli. "Die Analyse zeigte kleine Silikatpartikel in den Eiskörnchen aus dem Mond. Das bedeutet, dass das Wasser bei Temperaturen von 90 bis 100 Grad Celsius in Kontakt mit Felsgestein am Ozeanboden sein muss."

Der Nachweis von molekularem Wasserstoff (H2) untermauert die These, dass eine Oxidierung des Gesteins am Ozeanboden stattfindet. "Bislang ist Enceladus der einzige Mond im Universum, bei dem wir einen Ozean mit hydrothermaler Aktivität gefunden haben", so der Wissenschaftler. Der unterirdische Ozean besteht den Untersuchungen zufolge aus Salzwasser mit einem relativ hohen pH-Wert von neun bis zehn.

Erinnerung an artenreichste Orte der Tiefsee

Die Bedingungen klingen relativ ungemütlich, erinnern tatsächlich jedoch an einige der artenreichsten Orte der irdischen Tiefsee: An Hydrothermalquellen und sogenannten Schwarzen Rauchern am Meeresboden wimmelt Leben, das ganz ohne Sonnenlicht auskommt und seine Energie auf chemischem Weg bezieht. Es ist nicht unwahrscheinlich, dass das Leben dort sogar einst entstanden ist.

Könnte dies auch auf Enceladus geschehen sein? In den Eisfontänen des Saturnmonds sind die Forscher auch auf große Makromoleküle gestoßen, wie Altobelli erläutert. "Das bedeutet noch nicht Leben, aber zumindest findet eine Form organischer Chemie statt." Auf organischen, also Kohlenstoffverbindungen baut alles bekannte Leben auf. "Zusammen mit anderen Eismonden wie Europa ist Enceladus momentan der aussichtsreichste Ort in unserem Sonnensystem für die Suche nach Leben, wie wir es kennen."

Die direkte Suche nach lebensfreundlichen Bedingungen oder sogar Leben wird Nachfolgemissionen von "Cassini" und "Juice" vorbehalten bleiben. Die Analysen hätten jedoch Bedeutung weit über unser Sonnensystem hinaus, meint Altobelli.

"Cassini" habe gezeigt, dass unterirdische Ozeane durch die Reibungswärme der Gezeitenkräfte eines großen Gasplaneten dauerhaft existieren können. "Es sind zahlreiche Exoplaneten - Planeten bei anderen Sternen - von ähnlicher Größe wie Jupiter und Saturn entdeckt worden, und es gibt jede Menge Wasser in der Galaxie", betont der Wissenschaftler.

"Auf der Suche nach extraterrestrischem Leben muss man also nicht unbedingt in den bewohnbaren Zonen anderer Sterne nach erdähnlichen Planeten mit flüssigem Wasser an der Oberfläche Ausschau halten. Eismonde sind möglicherweise die häufigsten potenziellen Lebensräume in der Galaxie."

Von Till Mundzeck/dpa/joe

insgesamt 7 Beiträge
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The Restless 14.09.2018
1. Paradigmenwechsel
Die Entdeckung flüssigen Wassers auf Monden unserer Gasplaneten hat tatsächlich einen Paradigmenwechsel unter den Astrobiologen ausgelöst: Zuvor hielt man nach Planeten Ausschau, die sich in der relativ engen habitablen Zone um ausgesuchte Sonnen bewegten. Inzwischen vermutet man, dass diese Einschränkungen gar nicht unbedingt erforderlich sind: Monde, die auf exzentrischen Bahnen um Planeten kreisen, können durch die Gezeitenreibung warm gehalten werden, so dass große Wasserreservoire dauerhaft flüssig bleiben. Dort unten wäre Leben auch ideal vor kosmischen Strahlen geschützt. Dass unter diesen Bedingungen simple Mikroben entstehen können, gilt als gesichert. Die spannende Frage lautet: Könnte es noch weiter gehen? Komplexere Lebensformen, organisierte Kolonien, eventuell Formen von Intelligenz? Das werden wir wohl nie erfahren.
permissiveactionlink 14.09.2018
2. Technisch höchst anspruchsvoll !
Der Jupitermond Europa hat einen Ozean von maximal 100 km Tiefe, der von einer Eisschicht von maximal 15 km (!) bedeckt ist. Bei dem Saturnmond Enceladus ist der Ozean flacher mit ca. 10 km Tiefe. Dafür ist die Dicke der Eisschicht darüber imposant : 30 - 40 km. Zum Vergleich : Die Eisdecke auf dem antarktischen Kontinent ist maximal 5 km mächtig. Um da durch zu kommen und den Ozean darunter näher zu untersuchen, wird es nicht ausreichen, den Bohrroboter lauwarm zu machen oder mit Vaseline einzuschmieren. Die Energie, die man benötigt, um ein Forschungsgerät durch diese isolierende Barriere zu bringen, dürfte enorm sein. Mit Solarzellen wird man sie nicht liefern können. Nur Kernreaktoren oder Radionuklidbatterien dürften geeignet sein. Damit aber bedrohen wir eventuell existierendes Leben in diesen Mondozeanen, denn die Chance, das Gerät wieder nach oben zu bringen dürfte sehr gering sein. Ein weiteres Problem dürfte darin bestehen, die in den Ozeanen gesammelten Informationen durch die Eisdecke zurück zur Erde zu senden. Eine Raumsonde an solch einem Monde vorbeifliegen zu lassen, und über Schwerkraftanomalien auf den inneren Aufbau des Mondes samt Ozean und Eisdecke und deren Dimensionen zu schließen, dürfte dagegen vom technischen Aufwand her nur ein Klacks sein !
zeichenkette 14.09.2018
3. Faszinierend, aber schwer erforschbar
Diese Ozeane liegen unter dicken Eisschichten von zig Kilometern. Direkte Erforschung wird da noch lange Zeit Zukunftsmusik sein, denn da kommt man sehr schlecht ran, zumal dort draußen Sonnenenergie knapp ist, dafür gibt es massive Strahlungsbelastung. Schlechte Voraussetzungen. Aber man kann natürlich z.B. das Wasser analysieren, das ausgestoßen wird oder durch Risse im Eis auf die Oberfläche durchgedrückt wird und sich dort ablagert und damit kommt man der Sache schon einen Schritt näher.
Ossifriese 14.09.2018
4. Hohl
Gibt es also vielleicht doch eine Hohlwelt? Jedenfalls müsste für jeden Bewohner dieser untereisischen Gewässer die Welt wie ein Lebensraum gemäß der irdischen Hohlwelttheorie aussehen. Eine Intelligenz unter dieser Decke hätte es nicht leicht, das wirkliche Wesen des Universums zu verstehen...
Oberleerer 14.09.2018
5.
Zitat von permissiveactionlinkDer Jupitermond Europa hat einen Ozean von maximal 100 km Tiefe, der von einer Eisschicht von maximal 15 km (!) bedeckt ist. Bei dem Saturnmond Enceladus ist der Ozean flacher mit ca. 10 km Tiefe. Dafür ist die Dicke der Eisschicht darüber imposant : 30 - 40 km. Zum Vergleich : Die Eisdecke auf dem antarktischen Kontinent ist maximal 5 km mächtig. Um da durch zu kommen und den Ozean darunter näher zu untersuchen, wird es nicht ausreichen, den Bohrroboter lauwarm zu machen oder mit Vaseline einzuschmieren. Die Energie, die man benötigt, um ein Forschungsgerät durch diese isolierende Barriere zu bringen, dürfte enorm sein. Mit Solarzellen wird man sie nicht liefern können. Nur Kernreaktoren oder Radionuklidbatterien dürften geeignet sein. Damit aber bedrohen wir eventuell existierendes Leben in diesen Mondozeanen, denn die Chance, das Gerät wieder nach oben zu bringen dürfte sehr gering sein. Ein weiteres Problem dürfte darin bestehen, die in den Ozeanen gesammelten Informationen durch die Eisdecke zurück zur Erde zu senden. Eine Raumsonde an solch einem Monde vorbeifliegen zu lassen, und über Schwerkraftanomalien auf den inneren Aufbau des Mondes samt Ozean und Eisdecke und deren Dimensionen zu schließen, dürfte dagegen vom technischen Aufwand her nur ein Klacks sein !
Dem Ingenör ist nichts zu schwör. Ganymed, als größter Mond hat einen Durchmesser von 5.200km, also weniger als die Hälfte der Erde. Damit ist das Gewicht um ein vielfaches kleiner und damit die Gravitation und der Wasserdruck in den großen Tiefen. Andere Monde sind noch vile kleiner. Einen Tauchroboter zu senden ist natürlich immer noch ein irrer Aufwand. Für solch einen Roboter kann man eine Glasfaserverbindung bauen. Der kann per Wärmetauscher das Eis vor sich abtauen und die Wärme über ihm nutzen. Der Roboter versinkt dann im Eis und über ihm friert alles wieder ein. Dabei kann er ja aber ein Kabel abwickeln, was den Kontakt zur Oberfläche hält.
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