Während Europa und Enceladus aufgrund ihrer unterirdischen Ozeane und ihres Potenzials, Leben zu beherbergen, die meiste Aufmerksamkeit erhalten, blieben andere gefrorene Welten im Schatten – aber der mysteriöse Jupitermond Ganymed sorgt jetzt für Schlagzeilen.
Während Ganymed noch nicht beim Ausstoß von Wasserdampfwolken wie Saturnmond Enceladus beobachtet wurde, verbirgt Jupiters größter Mond höchstwahrscheinlich einen riesigen Salzwasserozean. Hubble-Beobachtungen deuten darauf hin, dass der Ozean – der vermutlich unter einer 150 km (95 Meilen) dicken Eisschicht liegt – bis zu 100 km (60 Meilen) tief sein könnte. Das ist zehnmal tiefer als der Ozean auf der Erde.
Ganymed hat einen Moment Zeit, weil die Juno-Mission der NASA Salze und organische Verbindungen auf seiner Oberfläche beobachtet hat, möglicherweise aus einem Ozean, der unter seiner Eiskruste liegt. Während Junos Beobachtungen keinen eindeutigen Beweis dafür liefern können, dass dieser Mond einen Ozean hat, der die Erde wie ein Kinderbecken aussehen lässt, sind die Juno-Befunde der bisher stärkste Beweis dafür, dass Salze und andere Chemikalien bis an die Außenseite von Ganymed gelangen.
Tiefen unten
Es ist bereits bekannt, dass die Oberfläche von Ganymed aus Wassereis besteht. Das JIRAM-Instrument (Jovian Infrarot Auroral Mapper) von Juno hat nun mithilfe seiner Infrarotsicht Substanzen identifiziert, zu denen hydratisierte und ammoniakhaltige Salze, Natriumbicarbonat, hydratisierte Kieselsäure und möglicherweise aliphatische Aldehyde gehören, die möglicherweise komplexere organische Verbindungen bilden können. Hydratisiertes Salz (hydratisiertes Natriumchlorid) könnte auf einen salzigen Ozean unter dem Oberflächeneis hinweisen. Wissenschaftler der Juno-Mission glauben, dass auf der Oberfläche gefundenes Ammoniaksalz (Ammoniumchlorid) möglicherweise bedeuten könnte, dass Ganymed bei seiner Entstehung irgendwie Substanzen angesammelt hat, die kalt genug waren, um Ammoniak zu kondensieren. Karbonatsalze könnten Reste von kohlendioxidreichem Eis sein.
„Die Zusammensetzung und räumliche Verteilung dieser Salze und organischen Stoffe legen nahe, dass ihr Ursprung endogen ist und aus der Extrusion unterirdischer Solen resultiert, deren Chemie die Wasser-Gesteins-Wechselwirkung im Inneren von Ganymed widerspiegelt“, schrieben die Wissenschaftler in einer kürzlich in Nature veröffentlichten Studie.
Alles Endogene stammt aus dem Inneren eines Mondes, Planeten oder eines anderen Körpers, während exogene Substanzen von der Oberfläche stammen. Wenn die gefundenen Salze und organischen Stoffe wirklich endogen sind, bedeutet das, dass sie irgendwie aus den Tiefen von Ganymed aufgestiegen sind. Möglicherweise reisten sie in Wasser, das durch Risse in der Oberfläche sickerte, anstatt in Form von Dampfwolken ausgestoßen zu werden, wie etwa auf Enceladus.
JIRAM fand keine exogenen Verbindungen wie Wasserstoffperoxid oder hydratisierte Schwefelsäure, die beide auf der Oberfläche von Europa, einem weiteren gefrorenen Jupiterplaneten, vorkommen, obwohl sie in früheren Studien in der Nähe der Pole von Ganymed entdeckt wurden. Das Fehlen exogener Verbindungen (zumindest basierend auf dem, was JIRAM sehen konnte) in diesen salzigen Ablagerungen könnte ein Beweis dafür sein, dass die entdeckten Verbindungen aus einem salzigen Ozean stammten.
Die Oberfläche erreichen
Ob die von JIRAM gefundenen Verbindungen tatsächlich tief im Inneren oder näher an der Oberfläche entstanden sind, ist noch unbekannt. Ohne endgültige Beweise für diesen Ozean erkennen die Juno-Wissenschaftler auch die Möglichkeit an, dass organische Stoffe und Salze irgendwie aus den flacheren Schichten der Kruste stammen könnten. Die Kruste von Ganymed ist viel dicker als die von Europa, was bedeutet, dass es für Substanzen aus einem unterirdischen Ozean schwieriger wäre, vollständig durch diese Kruste zu gelangen.
Zumindest auf der Erde wurden Zusammenhänge zwischen aliphatischen Aldehyden und der Aktivität von flüssigem Wasser hergestellt. Andere Forscher haben auch in den aus Enceladus austretenden Wasserdampffahnen mögliche Anzeichen dafür gesehen. Wenn ja, würde das die Argumente für einen unterirdischen Ursprung im Ozean untermauern, da der Dampf von Enceladus auch einige der gleichen Salze enthält, die auf der Oberfläche von Ganymed zu finden sind, und diese Salze als endogen gelten. Es wird angenommen, dass sie durch Wechselwirkungen zwischen flüssigem Wasser und Gestein, insbesondere Silikatgestein, entstehen.
Die Entdeckung organischer Stoffe und aliphatischer Aldehyde auf Ganymed wirft unweigerlich eine weitere Frage auf: Hat Ganymed das Zeug zum Leben? Es könnte. Aliphatische Aldehyde, die in einigen Arten von kohlenstoffhaltigen Meteoriten gefunden wurden, die auf die Erde gefallen sind, sind Vorläufer von Carbonsäuren und Aminosäuren. Alien-Suchende sollten sich darüber nicht zu sehr aufregen. Organische Stoffe gibt es überall im Weltraum, daher sollte ihre Anwesenheit auf Ganymed nicht allzu überraschend sein. Dennoch könnte das weiterhin die Fantasie derjenigen beflügeln, die glauben wollen.
Nature Astronomy, 2023. DOI: 10.1038/s41550-023-02107-5