- Die Juno-Mission der NASA ergab, dass Jupiters Eismond Europa alle 24 Stunden 1.000 Tonnen Sauerstoff produziert.
- Es reicht aus, um eine Million Menschen einen Tag lang atmen zu lassen, ist aber viel weniger als bisher angenommen.
- Diese neuen Daten könnten die Wahrscheinlichkeit verringern, dass Europa in seinem riesigen unterirdischen Ozean Leben beherbergen könnte.
Ungefähr 400 Millionen Meilen entfernt schwebt im Weltraum eine Wasserwelt namens Europa, die alle 24 Stunden 1.000 Tonnen Sauerstoff produziert. Das ist genug Sauerstoff, um eine Million Menschen einen Tag lang am Leben zu halten, berichtete die NASA diese Woche.
Diese neuen Schätzungen, die in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurden, sollen jedoch nicht bestimmen, wie viele Menschen diesen Jupitermond bewohnen könnten. Sie helfen Wissenschaftlern herauszufinden, ob Europa ein eigenes Leben beherbergt oder nicht.
„Wir glauben, dass Europa heute der wahrscheinlichste Ort ist, an dem man jenseits der Erde nach Leben suchen kann“, sagte Curt Niebur, leitender Wissenschaftler der NASA für die Erforschung äußerer Planeten, der nicht an der Studie beteiligt war.
Wenn auf Europa Lebensformen existieren, könnten sie laut NASA wie Mikroben oder vielleicht etwas Komplexeres aussehen. Von der Oberfläche aus, bei der es sich um eine gefrorene Wüste handelt, wären sie jedoch nicht sichtbar.
Sie würden höchstwahrscheinlich im riesigen unterirdischen Ozean des Mondes existieren, der bis zu doppelt so viel Wasser enthalten könnte wie die Erde.
Während Wasser, wie wir es kennen, eine Schlüsselzutat für das Leben ist, ist es nicht die einzige. Es gibt eine lange Liste anderer Chemikalien, nach denen Wissenschaftler suchen – Sauerstoff ist einer davon.
Nun hat die NASA-Raumsonde Juno, die derzeit Jupiter und seine Monde umfliegt, die bisher genaueste Schätzung der Sauerstoffproduktion Europas durchgeführt. Und es stellt sich heraus, dass es viel weniger ist, als wir dachten.
Die neueste Schätzung von 1.000 Tonnen Sauerstoff alle 24 Stunden ist mehr als 86-mal weniger als einige frühere Schätzungen. Und diese neuen Daten könnten die Bewohnbarkeit Europas in Frage stellen.
Wie Europa Sauerstoff produziert
Die Sauerstoffproduktion sieht auf Europa ganz anders aus als auf der Erde. Während die Erde ihren Sauerstoff durch Photosynthese erhält, ist Europa das Ergebnis seines Mutterplaneten Jupiter.
Jupiter sendet starke Strahlung aus, die Europa mit hochenergetischen Teilchen überschüttet. Diese Partikel interagieren dann mit gefrorenem Wassereis (H2O) auf der Mondoberfläche.
Durch die Wechselwirkung werden die H2O-Moleküle in Wasserstoff- und Sauerstoffgas aufgespalten. Aber wohin dieser Sauerstoff geht, ist die große Frage. Ein Teil davon könnte im Eis stecken bleiben, ein Teil könnte in den Weltraum entkommen und ein Teil könnte in den unterirdischen Ozean Europas gelangen.
Wenn genügend Sauerstoff in den Untergrund gelangt, würde das bedeuten, dass der Ozean Europas einen der entscheidenden Bestandteile für das Leben, wie wir es kennen, enthält. „Aber das ist ein großes Fragezeichen für uns“, da der Sauerstoff an so vielen verschiedenen Orten landen kann, sagte Niebur.
Die Juno-Mission der NASA hat mehr Aufschluss über die Gesamtmenge an Sauerstoff gegeben, die die Oberfläche Europas erzeugt. Es ist jedoch immer noch nicht klar, wie viel, wenn überhaupt, in den unterirdischen Ozean sickert.
Sauerstoffmessung auf Europa
Um zu messen, wie viel Sauerstoff die Oberfläche Europas erzeugt, verwendeten Wissenschaftler das Instrument Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) an Bord der Juno.
JADE wurde entwickelt, um geladene Teilchen in den Polarlichtregionen des Jupiter zu messen. Doch als Juno im September 2022 an Europa vorbeiflog, gelang es JADE zum ersten Mal, die geladenen Teilchen zu messen, die aus der Mondatmosphäre austreten.
Anhand der JADE-Daten schätzten Wissenschaftler die Gesamtmenge an Wasserstoffgas (nicht Sauerstoffgas) in der dünnen Atmosphäre Europas. Da auf zwei Wasserstoffatome in einem Wassermolekül ein Sauerstoffatom kommt, könnten Wissenschaftler die Wasserstoffgasdaten nutzen, um anschließend die an der Oberfläche erzeugte Sauerstoffmenge zu berechnen.
„Dies hat unser Verständnis darüber, wie viel Sauerstoff in der Oberfläche erzeugt wird, wirklich verfeinert und eingegrenzt“, sagte der Hauptautor der Studie, Jamey Szalay, ein Weltraumphysikforscher an der Princeton University.
„Aber wir wissen nicht, wie viel davon die Oberfläche verlässt und wie viel davon in den Ozean gelangt“, fügte Szalay hinzu. Die nächste Europa-Mission der NASA, Clipper, könnte uns der Beantwortung dieser Frage näher bringen.
Eine ständige Suche nach der Möglichkeit des Lebens
Der Start der NASA-Mission Europa Clipper ist für Oktober 2024 geplant. Ihr Hauptziel besteht darin, festzustellen, ob Europa bewohnbar ist oder nicht.
Clipper wird mit Instrumenten ausgestattet sein, die dabei helfen sollen, die innere Struktur Europas aufzudecken, beispielsweise mit seinem Untergrundradar. Mit diesem Werkzeug werden NASA-Wissenschaftler Dutzende Meilen unter die Kruste blicken, um Merkmale zu identifizieren, die dabei helfen könnten, festzustellen, ob Sauerstoff den unterirdischen Ozean erreicht, sagte Niebur gegenüber BI.
„Clipper ist eine unglaublich spannende Mission und sie hat wichtige wissenschaftliche Ziele, die wahrscheinlich unser Verständnis der Eisschale, des unterirdischen Ozeans und ihrer Wechselwirkungen untereinander revolutionieren werden“, sagte Szalay.
Wenn wir herausfinden würden, ob Europas unterirdischer Ozean Sauerstoff enthält oder nicht, würde dies unser Verständnis der Bewohnbarkeit des Mondes verbessern, es würde jedoch nicht automatisch bestätigen, ob auf Europa Leben existiert oder existieren könnte.
„Die auf Europa verfügbare Sauerstoffmenge ist kein binärer Schalter, den man umlegt, um zu entscheiden, ob Leben vorhanden sein könnte oder nicht“, erklärte Niebur.
Er wies darauf hin, dass das Leben auf der Erde etwa 1,5 Milliarden Jahre lang ohne Sauerstoff existierte. Wenn es hier passieren könnte, könnte es auch auf diesem weit entfernten Mond passieren.
Was die Juno-Mission betrifft, wird Szalay die Daten, die sie während dieses Vorbeiflugs an Europa gewonnen haben, weiter auswerten.
„In den kommenden Jahren werden wir uns damit auseinandersetzen und alles lernen, was wir können“, sagte er.