Gesundheit: Fischstäbchen im Weltraum: Jupiters Wasserträger

Jupiter, den größten Planeten im Sonnensystem, umgibt ein dünner Ring. Nicht so schön wie die abertausend Ringe des Saturn, aber immerhin. Woraus das erst vor 20 Jahren entdeckte Band im einzelnen besteht, ist nicht bekannt. Aber bei einem näheren Blick würden wir darin vielleicht gefriergetrocknete Fische oder Meeresalgen erkennen, meint der Physiker Freeman J. Dyson.

Fischstäbchen im Weltraum - das zeugt von einiger Phantasie. Doch die Wissenschaft lebt von derlei Spekulationen. Und im All ist alles möglich, seit die Erde ihre zentrale Stellung im Kosmos eingebüßt hat.

Dysons Phantasie wird durch neue Forschungen beflügelt. Auf mehreren Jupitermonden scheint es Ozeane zu geben. So schwimmt die dicke Eisdecke des Mondes Europa wohl auf salzigen Meeren. Weniger sicher sind sich Experten darüber, ob auch Ganymeds Eispanzer auf einem Wasserbett ruht, vage bleiben bislang die Spekulationen um den Mond Callisto.

Wo Ozeane unter dem Eis wogen und in wärmerer Vergangenheit vielleicht sogar alle drei Monde umströmten, gewinnen Dysons Fische und Mikroorganismen an Kontur. Denn eine eisige Tiefsee auf Europa wäre zwar nicht gerade lebensfreundlich. Aber sie wäre auch nicht notgedrungen lebensfeindlich. Auch auf der Erde gibt es Lebensgemeinschaften, die sich unter extrem salzigen, sauren, schwefligen, heißen oder kalten Bedingungen gebildet und prächtig entwickelt haben. Ein kräftiger Meteoriteneinschlag also, und einige von Europas Meeresbewohnern spritzten ins All und würden in Jupiters Ring, einem kosmischem Gefrierfach, eingefangen.

Den Ring hat sich, wie gesagt, noch niemand genau angeschaut. Aber mehrere Raumsonden haben ihre Kameras auf die Oberfläche der Monde gerichtet. In dieser Woche fliegt neben der Galileo-Raumsonde auch die Cassini-Sonde auf ihrem Weg zum Saturn an Jupiter vorbei. Ihre Aufnahmen werden mit Spannung erwartet. Denn einige von Jupiters Trabanten haben im Vorjahr immer deutlicher ihre Wasserreservoirs zu erkennen gegeben.

Wo die Schwerkraft regiert

Der Mond Io gehört nicht zu ihnen. Er liegt dem Jupiter am nächsten und hat alles einst vorhandene Wasser verloren. Verdunstet, ins All entschwunden.

Io ist mit rund 300 aktiven, Schwefel spuckenden Vulkanen der hitzigste Himmelskörper im ganzen Sonnensystem. Bis zu 400 Kilometer hohe Feuerfontänen sind auf den Aufnahmen des Mondes zu sehen, die ganze Oberfläche ist in Bewegung. Offenbar wird Io von den Gezeitenkräften des nahen Jupiter ständig wie ein Pizzateig durchgewalkt und dabei aufgeheizt. Die entfernten Jupitermonde entgehen diesem Schicksal. Denn mit zunehmendem Abstand schwindet der Einfluss des Donnervaters.

Auf Ios eisbedecktem Nachbarmond Europa ist er denn auch nicht mehr von so gut sichtbar. Statt 100 Meter hohen Gezeitenbergen sieht man dort lange Risse in einer dichten Eiskruste. Die Schwerkraft des Jupiter ist wohl gerade so stark, dass die Eisdecke immer mal wieder an der einen oder anderen Stelle aufzureißen vermag.

In einigen Gebieten türmen sich jedoch auch Eisschollen von vielen Kilometern Durchmesser auf. Sie belegen, dass sich auf Europa einst riesige Eisplatten gegeneinander bewegt haben und dass vermutlich zähflüssiges Eis aus dem Innern nach außen gequollen ist.

Modellrechnungen zur Plattentektonik und die geringe Zahl der Meteoritenkrater in dem frischen Eis deuten darauf hin, dass diese aktive Zeit noch nicht sehr lange zurückliegt. Experten nehmen daher an, dass das Eis noch heute auf einem flüssigen Ozean schwimmt. Die Eiskruste wäre dann nicht ganz durchgefroren, sondern ab etwa 100 Kilometern Tiefe geschmolzen (siehe Grafik). Jupiters Gezeitenkräfte würden in diesem Falle nicht nur für Risse im Eis, sondern auch für eine ausreichende innere Erwärmung des Mondes sorgen.

Die während der Galileo-Mission gesammelten Daten stützen diese These. Forscher haben das Magnetfeld unter Europas Eisdecke gemessen. Es kommt vermutlich durch einen extrem tiefen, salzhaltigen Ozean zustande. Entweder wäre es dann die Bewegung des Wassers selbst, genauer gesagt: der geladenen Teilchen (Ionen) darin, die das Magnetfeld erzeugt. Oder aber es handelte sich um einen ähnlichen Effekt, der ebenfalls mit der Bewegung des Wassers, aber auch mit Jupiters eigenem Magnetfeld verknüpft ist (induziertes Magnetfeld).

Die Forscher haben ihre Vorstellungen über den Aufbau des Mondes Europa im vergangenen Jahr überprüfen können. Jetzt sind sie sich ihrer Sache so sicher, dass sie die Ozeanhypothese auch auf Europas große Geschwister übertragen haben.

Vor wenigen Wochen stellten Astronomen in San Francisco die neuesten Magnetfeldmessungen bei Ganymed vor, dem größten Jupitermond, größer noch als die Planeten Pluto oder Merkur. Die Zusammenhänge sind hier verwickelter als bei Europa, weil Ganymed über ein sehr starkes eigenes Magnetfeld verfügt.

"Aber es sieht so aus, als wäre auch Ganymed nicht ganz durchgefroren", sagt Gerhard Neukum, Direktor am Institut für Weltraumsensorik und Planetenerkundung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Berlin. Die gewonnenen Daten ließen sich am besten durch einen Ozean unter Ganymeds Eis erklären. Die flüssige Schicht sollte demnach in etwa 200 Kilometern Tiefe beginnen und viele Kilometer dick sein.

Der Frost der Zeit

Die Magnetfeldmessungen von Ganymed waren für Neukum und viele seiner Kollegen überraschend. Sie hatten zuvor vermutet, die 900 Kilometer dicke Kruste des Mondes wäre im Verlaufe von Milliarden Jahren komplett gefroren. "Aber das Bild ist wohl verkehrt", sagt Neukum.

Rätselhaft ist vor allem, woher der vermeintliche Ozean die Wärme gewinnt, die seine Temperatur auf einigen Grad Celsius hält. Dave Stevenson, Planetenforscher in Pasadena in den USA, schätzt, dass radioaktives Gestein im Innern des Mondes genügend Strahlung abgeben könnte, um die äußeren Schichten aufzuheizen. Auch die Gezeitenkräfte Jupiters könnten eine wichtige Rolle für die Erwärmung spielen. "Wir werden die Modelle diesbezüglich neu überdenken müssen", sagt Neukum. Er hält auch Wasservorkommen auf dem Mond Callisto für möglich, der im Frühjahr erneut ins Visier der Galileo-Sonde geraten wird.

Wasser ist ein einzigartiges Medium. In ihm laufen die chemischen Reaktionen ab, die die Entstehung des Lebens auf der Erde begünstigt haben. Man könnte es vielleicht bei einer riskanten Raumfahrtmission zum Jupiter unter einem 100 Kilometer dicken Eismantel finden. So jedenfalls die Überlegungen der Weltraumbehörde Nasa. In vielleicht 15 Jahren wollen die Amerikaner ein tiefes Loch in Europas Eis bohren und nach "Europäern" fischen.

Freeman Dyson hält derlei für technisch zu schwierig und viel zu kostspielig. Sein Vorschlag, im Jupiterring nach tiefgefrorenen Fischen oder irgendwelchen anderen Lebewesen zu suchen, erscheint vor diesem Hintergrund vor allem als Aufruf, sich über Alternativen zu einer Bohrung Gedanken zu machen. Und da sind mitunter auch ausgefallene Ideen willkommen.