"Frühere Schätzungen ergaben, dass rund um den Jupitermond über 2.000 Pfund molekularer Sauerstoff pro Sekunde produziert werden. Eine neue Messung deutet darauf hin, dass der Wert weit darunter liegt.
Am Montag (4. März) gaben Wissenschaftler bekannt, dass es ihnen gelungen ist zu messen, wie viel molekularer Sauerstoff – die Art von Sauerstoff, die wir auf der Erde atmen – wahrscheinlich um Jupiters Mond Europa herum vorhanden ist. Obwohl Forscher bereits in der Vergangenheit Schätzungen zum Sauerstoffgehalt des Eismondes vorgenommen haben, sagt das Team, dass dies das erste Mal ist, dass wir ihn direkt messen.
Um es kurz zu machen: Das Ergebnis blieb hinter einigen recht hohen früheren Schätzungen zurück. Könnte dies bedeuten, dass Europa, von dem angenommen wird, dass es unter seiner eisigen Hülle einen riesigen Ozean aus Salzwasser beherbergt, der Entstehung von Leben weniger freundlich gegenübersteht, als wir gehofft hatten? Oder zumindest auf das Leben, wie wir es kennen? Nun, nicht unbedingt, aber die Diskussion ist sicherlich interessant und lädt zu weiteren Untersuchungen ein.
Der Studie zufolge wurden einige frühere Schätzungen des Sauerstoffgehalts Europas aus atomaren Sauerstoffemissionen im Zusammenhang mit dem Mond abgeleitet. Im Gegensatz zu molekularem Sauerstoff, der aus zwei Sauerstoffatomen besteht, besteht atomarer Sauerstoff nur aus einem. Letzteres ist die Art, die wir nicht atmen können, aber Wissenschaftler gingen wahrscheinlich davon aus, dass die Entschlüsselung der Menge davon rund um Europa zumindest einige Einschränkungen hinsichtlich der Menge an atembarem Sauerstoff, die der Mond insgesamt produziert, mit sich bringen würde.
Diese Argumentation und einige andere Fernbeobachtungsanalysen schränkten in der Tat ein, wie viel von dem Material wirklich mit diesem Jupiter-Satelliten in Verbindung gebracht wird – aber die neue Studie hat einen Weg gefunden, diese Vorhersagen noch enger zu fassen. Dank der Juno-Sonde der NASA und ein wenig Eischemie gelang den Forschern eine direkte Messung des Sauerstoffgehalts Europas.
Grundsätzlich ist es, wie das Team in der Zusammenfassung der Studie erklärt, möglich, dass die Wasser-Eis-Hülle der Oberfläche Europas das Potenzial hat, eine Art Wasserspaltungsprozess zu durchlaufen. Es gibt bestimmte Reaktionen, die einige der gefrorenen Wassermoleküle Europas in molekularen Wasserstoff (bestehend aus zwei Wasserstoffatomen) und molekularen Sauerstoff umwandeln können. Und wenn solche Reaktionen tatsächlich stattfinden würden, läge der Beweis in einigen entstehenden Sauerstoff- und Wasserstoffionen rund um den Mond – Ionen, da sie elektrische Ladungen tragen würden. Die Theorie hatte eine solide Grundlage, da Wissenschaftler wussten, dass Europas Umlaufbahn durch einen der Strahlungsgürtel des Jupiter führt. Dieser Gürtel enthält eine Reihe geladener Teilchen, die auf die Mondoberfläche treffen und möglicherweise den Wasserspaltungsprozess auslösen können.
Tatsächlich konnte Juno im September 2022, als sie bis auf 220 Meilen (354 Kilometer) an Europa vorbeiflog, Beweise für eine solche wasserspaltende Aktion finden, erklärt das Team. Die Sonde fand Wasserstoff- und Sauerstoffionen, die laut einer NASA-Erklärung offenbar durch „Bombardierung geladener Teilchen“ entstanden waren und dann vom Magnetfeld des Jupiter „aufgefangen“ wurden, als dieser am Mond vorbeiflog.
„Hier berichten wir über direkte Beobachtungen von H2+- und O2+-Aufnahmeionen aus der Dissoziation der Wassereisoberfläche Europas und bestätigen, dass diese Arten primäre Bestandteile der Atmosphäre sind“, heißt es in der Studie.
Was einige Zahlen betrifft, kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass die Atmosphäre des Mondes jede Sekunde 26 Pfund molekularen Sauerstoff (12 Kilogramm pro Sekunde) erzeugt. Frühere Schätzungen reichen von einigen Pfund bis über 2.000 Pfund pro Sekunde (etwa 900 Kilogramm pro Sekunde). )
„Als die Galileo-Mission der NASA damals an Europa vorbeiflog, öffnete sie uns die Augen für die komplexe und dynamische Wechselwirkung Europas mit seiner Umwelt. Juno brachte eine neue Fähigkeit mit sich, die Zusammensetzung geladener Teilchen, die aus der Atmosphäre Europas austreten, direkt zu messen, und wir konnten es kaum erwarten.“ um einen weiteren Blick hinter die Kulissen dieser aufregenden Wasserwelt zu werfen“, sagte Studienleiter Jamey Szalay von der Princeton University, einer der Instrumentenwissenschaftler von Juno. „Was uns jedoch nicht bewusst war, ist, dass Junos Beobachtungen uns eine so strenge Einschränkung der Menge an Sauerstoff geben würden, die auf der eisigen Oberfläche Europas produziert wird.“
Da der Wert niedriger ist als bisher angenommen, schreibt das Team in der Studie, dass dieses Ergebnis „einen engeren Bereich zur Unterstützung der "Bewohnbarkeit" im Ozean Europas einführt“. Die Sorge rührt zum Teil von der Tatsache her, dass diese Wassergewinnungsmethode möglicherweise die Art und Weise ist, wie Europas unterirdische Oase ihren Sauerstoff erhält.
Aber wie eine Erklärung der NASA zeigt, gibt es auch eine andere Möglichkeit, darüber nachzudenken. „Der eisbedeckte Jupitermond erzeugt alle 24 Stunden 1.000 Tonnen Sauerstoff – genug, um eine Million Menschen einen Tag lang atmen zu lassen“, heißt es darin. Hätte das Leben auf einem exotischen Mond (selbst wenn es sich um das Leben handelt, wie wir es kennen) dennoch einen exotischen Sauerstoffbedarf? Bleiben Sie dran.
Was kommt als nächstes? Das Team sagt, dass sie auf dem Weg sind, einen weiteren Jupitermond zu sezieren: Io.
Die Studie wurde am 4. März in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht."
