Entdecken Sie Wasserdampf in der Atmosphäre des größten Mondes unseres Sonnensystems

Dieser Wasserdampf entsteht, wenn sich das Eis an der Oberfläche schlagartig von fest zu gasförmig ändert.

Der Jupitermond Ganymed ist ein besonderes Exemplar. Ganymed ist nicht nur der größte Mond in unserem Sonnensystem – sogar größer als der Planet Merkur – Wissenschaftler vermuten, dass er unter seiner eisigen Kruste einen echten unterirdischen Ozean beherbergt. In einer neuen Studie nehmen Forscher den größten Mond unseres Sonnensystems genauer unter die Lupe. Und dies führt zu einer ungewöhnlichen Entdeckung: Astronomen haben erstmals Hinweise auf Wasserdampf in seiner Atmosphäre gefunden.

Ozeane der Erde
Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Ganymed möglicherweise mehr Wasser enthält als alle Ozeane der Erde zusammen. Auf dem Mond ist es jedoch so kalt, dass das Wasser auf seiner Oberfläche gefriert. Der Ozean von Ganymed würde sich also unter der Kruste 100 Meilen (160 km) tief verstecken. Während Sie vielleicht denken, dass der neu entdeckte Wasserdampf aus diesem Ozean stammt, stellt sich heraus, dass dies nicht der Fall ist. Die Forscher fanden heraus, dass etwas anderes dahintersteckt.

Inkonsistenz Inkonsistenz Inkonsistenz
1998 produzierte das Hubble-Weltraumteleskop zum ersten Mal ultraviolette Bilder von Ganymed. Astronomen haben bunte Streifen aus elektrifiziertem Gas entdeckt, die der Aurora Borealis auf der Erde etwas ähnlich sind. Dies deutete nach Angaben des damaligen Forscherteams darauf hin, dass in der Mondatmosphäre molekularer Sauerstoff (O2) gefunden werden könnte. Dem widersprechen jedoch andere beobachtete Merkmale. Die Wissenschaftler kamen schließlich zu dem Schluss, dass diese verblüffende Diskrepanz wahrscheinlich mit höheren Konzentrationen an atomarem Sauerstoff (O) zusammenhängt.

1998 nahm der Spectroscopic Imager des Hubble-Weltraumteleskops diese ersten ultravioletten Bilder von Ganymed auf. Diese Bilder zeigten, dass Ganymed ein Magnetfeld hat. Die Ähnlichkeiten in den ultravioletten Beobachtungen wurden durch das Vorhandensein von molekularem Sauerstoff erklärt. Die damaligen Unterschiede wurden durch das Vorhandensein von atomarem Sauerstoff erklärt. Foto: NASA, ESA, Lorenz Roth (KTH)

in einem Die neue Studie Forscher wollten manchmal wissen, wie viel atomarer Sauerstoff sich in Ganymeds Atmosphäre befindet. Dafür nutzten sie erneut die Daten des Hubble-Weltraumteleskops, die in den letzten 20 Jahren gesammelt wurden. Zu ihrer Überraschung und im Gegensatz zu den ursprünglichen Interpretationen der Daten von 1998 fand das neue Forschungsteam keinen atomaren Sauerstoff in der Atmosphäre von Ganymed. Dies bedeutet, dass es eine andere Erklärung für die oben genannte Diskrepanz geben muss.

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Wasserdampf
Die Forscher haben sich die von Hubble produzierten Bilder genauer angesehen. Dies führte zu einer interessanten Entdeckung. Es ist bekannt, dass die Oberflächentemperatur von Ganymed im Laufe des Tages stark schwankt. Mittags kann es in Äquatornähe so heiß werden, dass die Oberfläche des Eises sublimiert, also augenblicklich von fest in gasförmig übergeht. Dadurch entsteht Wasserdampf. Daher vermuten die Forscher, dass dieser Wasserdampf die Diskrepanz erklären könnte. Die in den UV-Bildern beobachteten Unterschiede stehen in direktem Zusammenhang mit den Teilen der Atmosphäre, in denen Wasserdampf erwartet wird.

Joe Ganymed
Dadurch bekommen wir inzwischen ein besseres Bild von Joe Ganymede. „Bisher wurde nur molekularer Sauerstoff entdeckt“, sagt Studienforscher Lorenz Roth. Diese entsteht, wenn geladene Teilchen die Eisoberfläche erodieren. Der jetzt gemessene Wasserdampf entsteht durch Sublimation von Eis in wärmeren Regionen.“

Die Ergebnisse sind besonders wichtig für die bevorstehende Mission der Europäischen Weltraumorganisation zum Jupiter. Diese Mission ist für 2022 geplant und wird dann 2029 den Gasriesen erreichen. Die Mission (mit dem Namen Juice) wird die Atmosphäre und Magnetfelder des Jupiter untersuchen. Aber noch interessanter ist, dass es einen Blick auf Jupiters Eismonde Ganymed, Europa und Callisto wirft. Die Forscher interessieren sich besonders für Ganymed, auch weil der oben erwähnte unterirdische Ozean ein fruchtbarer Boden für (mikroskopisches) Leben sein könnte. „Unsere Ergebnisse können dem Missionsteam wertvolle Informationen liefern, mit denen es seine Beobachtungspläne und sein Raumfahrzeug verbessern kann“, schließt Roth.

Wusstest du schon…

…die Raumsonde Juno kürzlich Ganymed versenkt hat? Und auf dieser Reise hat Juno den Riesenmond detailreich verewigt. Sehen Sie hier die Bilder!

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