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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Ein Jupitermond mit unterirdischem See? |
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| | | Einer der Monde Jupiters, Callisto, könnte nach neuen Berechnungen unter seiner Oberfläche bislang unbekannte Wasserreservoirs beherbergen. Demnach würde die eisige Kruste des Mondes einen im Untergrund liegenden Ozean bedecken. |
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Dies erklären Javier Ruiz und seine Kollegen von der Universität Complutense in Madrid in der aktuellen Ausgabe von "Nature"(Band 412, 409 - 411, 2001).
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Ein inneres Feuer als Wärmequelle? |
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Radioaktivität im Inneren des Jupitermondes liefert laut den Wissenschaftlern genügend Wärme, um das Gefrieren von Wasser zu verhindern. Doch bislang dachten die Wissenschaftler, dass diese Hitze einfach über die Kruste von Callisto entweichen würde.
Zwar weiß man seit zwei Jahren, dass der Jupiter-Mond fast zur Hälfte aus Wasser besteht, doch dass dieses in flüssiger Form vorliegt und eventuell einen ganzen Ozean füllt, das hielt man bisher für unwahrscheinlich.
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Callisto
Callisto ist Jupiters zweitgrößter Mond. Durchmesser ca. 4.800 km. Seine mittlere Entfernung zum Jupiter beträgt 1.882.600 Kilometer. Für einen Umlauf um Jupiter benötigt Callisto knapp 16,7 Tage. Seine Dichte von 1,86 g/ccm ist die geringste der vier Monde. Callisto weist einen Kern aus Silikaten auf. Dessen Durchmesser dürfte etwa 2.400 Km betragen. Darüber befindet sich ein Mantel aus Eis; auch Wasser wird darin vermutet. Seine Kruste ist zwischen 200 und 300 Kilometer dick. die Oberfläche des Mondes besteht aus Eis. Staub und Gesteinsbrocken sind als Einschlüsse in der eisigen Oberfläche enthalten. Callisto hat von allen Körpern in unserem Sonnensystem die geologisch älteste Oberfläche, sie ist vernarbt von einem kosmischen Bombardement an Meteoriten. Tausende von Kratern machen Callisto zum am dichtesten mit Kratern übersäten Objekt im gesamten System. |
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 Mehr zu Callisto |
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'Schwankendes Magnetfeld' |
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Immerhin hatte die Raumsonde Galileo schon 1998 ein merkwürdig schwankendes Magnetfeld diagnostiziert, woraufhin die Wissenschaftler den Verdacht äußerten, dass sich unter der Oberfläche des Mondes größere Ansammlungen salzhaltigen Wassers befinden.
Da Salzwasser elektrisch leitend ist, könnte es mit dem Magnetfeld von Jupiter in Wechselwirkung treten und so die beobachteten Schwankungen verursachen. Bis zu 40 Prozent des Mondes bestünden demnach aus Eis und Wasser.
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Gelöste Ungereimtheiten |
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Doch ein Problem blieb in dieser Überlegung bestehen. Nach den Berechnungen des Wärmeflusses hätte der Mond innerhalb weniger Hundert Millionen Jahre zufrieren müssen.
Doch die nun vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass allein die Energie aus dem Zerfall radioaktiver Substanzen im Kern von Callisto ausreicht, um das Eis in der Tiefe des Mondes zu schmelzen.
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Radioaktiver Zerfall
die Eigenschaft mancher Elemente, unter Aussendung einer unsichtbaren Strahlung zu zerfallen. Bei der Strahlung unterscheidet man die alpha-Strahlung, die aus positiv geladenen Heliumkernen, die beta-Strahlung, die aus Elektronen besteht, und die gamma-Strahlung, die eine energiereiche elektromagnetische Strahlung ist. Die Geschwindigkeit des radioaktiven Zerfalls wird durch die Halbwertszeit angegeben, die bei den verschiedenen radioaktiven Elementen zwischen Bruchteilen von Sekunden und Millionen von Jahren betragen kann. Aufgrund der Kenntnis der Halbwertszeit und des Gehalts an radioaktiven Elementen und Zerfallsprodukten kann z.B. auf das eines Gesteins zurückgeschlossen werden. |
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Druck und Temperatur entscheidend |
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Druck und Temperatur im Innersten des Jupitersatelliten haben einen größeren Einfluss auf die Beschaffenheit des Eises als Forscher bislang angenommen hatten. Denn dessen Wärmeleitfähigkeit ist wesentlich geringer.
Die neuen Berechnungen zeigen, dass die heterogenen Eisschichten die aus dem Mondinneren kommende Wärmeenergie isolieren und so größere Wassermengen dauerhaft flüssig bleiben können. 150 Kilometer unter der eisigen Oberfläche könnte sich demnach ein 20 Kilometer tiefer Ozean befinden.
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Wo Wasser ist, ist Leben ¿ oder doch nicht? |
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Etliche Forscher schließen aus dem Vorkommen von Wasser, dass ein Auftreten bestimmter Lebensformen nicht unwahrscheinlich ist. Zumindest ist die Kombination von Wasser und Leben auf der Erde anzutreffen.
Doch ob sich auf dem für Überraschungen guten Jupitermond Callisto einfache Lebensformen befinden, bleibt bislang reine Spekulation.
(red)
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Originalartikel in 'Nature' (Band 412, 409 - 411, 2001) unter dem Titel "The stability against freezing of an internal liquid-water ocean in Callisto", (kostenpflichtig).
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01.01.2010 |
