Prozesse wie im Nudeltopf

Forscher aus Lindau untersuchen Strömungen auf dem Jupitermond Europa

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Aufgedeckt: Die neuen Simulationen von MPS und der Universität Texas zeigen, dass das Wasser in der Äquatorregion des Jupitermondes Europa wärmer ist, als an den Polen. In der linken Hälfte des Bildes deutet Rot auf eine vergleichsweise hohe, Blau auf eine niedrigere Temperatur hin.

Katlenburg-Lindau. Auf dem Jupitermond Europa steigt in Äquatornähe wärmeres Wasser aus dem Inneren des Mondes an die Oberfläche. Das haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Lindau nun gemeinsam mit einem Team der Universität von Texas in Austin (USA) herausgefunden.

Möglich wurde diese Entdeckung durch neue Computersimulationen und Modellrechnungen, die die Bewegungen von Wasser und Eis auf dem Jupitermond Europa nachvollziehbarer machen, berichtet eine MPS-Pressemitteilung.

Strömungen unter dem Eis

Damit konnten die Forscher erklären, warum vor allem im Bereich des Äquators das für Europa so charakteristische Furchenmuster in der Eisschicht an der Oberfläche so ausgeprägt ist. Unter dem Eis verbirgt sich ein riesiger Salzwasserozean. Er wird durch die Gezeitenkräfte und die Wärme im Inneren des Mondes eisfrei gehalten.

Die neuen Berechnungen erlauben nun einen Blick unter die Eisdecke, teilt das MPS mit. Demnach haben die Strömungen in Europas Ozean im Wesentlichen zwei Gründe. Der erste sind Temperaturunterschiede im Wasser: Hier geschehen ähnliche Prozesse wie beim Kochen von Nudeln, so die Forscher. „Wärmeres und darum leichteres Wasser steigt nach oben, kälteres Wasser sinkt hinab.“

Diese so genannte Konvektion transportiere Wärme aus dem Inneren des Jupitermondes an die Oberfläche. „Unsere Computersimulationen zeigen, dass die Konvektion in der Äquatorregion stärker ist als an den Polen“ erklärt Dr. Johannes Wicht vom MPS. Deshalb werde die Eisdecke am Äquator effektiver geheizt.

Der zweite Grund für die Strömungen in Europas Ozean ist die so genannte Corioliskaft, die durch die Rotation des Mondes um seine eigene Achse entsteht und die Richtung der Strömung ablenkt. „In Europas Ozean scheint sich die Corioliskraft weniger stark auszuwirken, als bisher angenommen“, sagt Johannes Wicht. „Darum unterscheiden sich unsere neuen Computermodelle entscheidend von ihren Vorgängern.“

Ob diese neue Erkenntnisse bereits ausreichen, um die Risse in der Eisschicht vollständig erklären zu können, oder ob der geringere Salzgehalt des erwärmten Eises dabei eine entscheidende Rolle spielt, müssen die Wissenschaftler allerdings erst noch herausfinden.

Hintergrund

Der Planet Jupiter hat insgesamt 67 Monde. Europa ist der kleinste der vier großen Jupitermonde, er soll 1610 von Galileo Galilei entdeckt worden sein. Nach Io ist Europa der zweitnächste Mond des Jupiters, der den Planeten in einer Entfernung von 670 900 Kilometern umkreist. Er ist mit einer kilometerdicken Eisschicht bedeckt, die Temperatur an der Oberfläche beträgt frostige -150 Grad Celsius.

Unter Astronomen gilt Europa als heißester Kandidat für außerirdisches Leben, seit die Raumsonde Galileo dort große Wasservorkommen nachgewiesen hat. Mehrere Teams des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz in Bremen und des Zentrums für Deutsche Luft- und Raumfahrt entwickeln gerade einen Tauchroboter, der bei einer künftigen Weltraummission den Ozean unter der Eisschicht erforschen soll. (fst)

Von Friederike Steensen

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