Montag, 18. Februar 2013

Asteroidenregen brachte Bausteine des Lebens auf die Jupitermonde


Familienporträt: Jupiter und seine vier sog. Galileischen Monde Io, Europa, Ganymed und Kallisto (v.o.n.u., Fotomontage).
| Copyright NASA 


Boulder (USA) - Staub aus pulverisierten Kometen hat wahrscheinlich die Bausteine des Lebens auch auf die vier großen Jupitermonde und damit auch auf die potentiellen Heimstätten außerirdischen Lebens innerhalb des Sonnensystems, wie etwa den Mond Europa, unter dessen Eismantel sich wahrscheinlich ein kilometertiefer Wasserozean verbirgt, gebracht. Zu diesem Schluss kommen US-Forscher anhand aktueller Simulationen.

Der Gasriese Jupiter wird von bislang 67 bekannten natürlichen Trabanten umrundet, die in zwei Arten unterteilt werden: Zum einen die großen, kugelförmigen Monde und zum anderen kleinere unförmige "Klumpen", die ihren Planeten auf eher elliptischen Umlaufbahnen umkreisen. Anhand einer chemischen Analyse der Zusammensetzung der letzteren Kategorie kommen die Forscher um William Bottke vom Southwest Research Institute (SwRI, swri.org) in einer aktuellen Studie zu dem Schluss, dass diese unregelmäßig geformten kleineren Monde aus den selben Materialien bestehen, wie Asteroiden und Kometen und damit wahrscheinlich auch reich an kohlenstoffhaltigen Verbindungen sind, wie sie die Grundlage des irdischen Lebens darstellen.

Wahrscheinlich, so eine Theorie zur Entstehung der unregelmäßigen Jupitermonde, wurden vor rund vier Milliarden, während des sogenannten "Schweren Bombardements" die jungen Planeten des Sonnensystems immer wieder durch Einschläge von kleineren und größeren Resten der Planetenbildung getroffen und einige davon von dem Gasriesen eingefangen. Einige dieser "neuen" Monde könnten dann - während sie nach und nach ihre heutigen Umlaufbahnen eingenommen hatten - miteinander kollidiert und so zerkleinert bis pulverisiert worden sein.


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Bisherige Modellberechnungen legen nahe, dass Jupiter auf diese Weise insgesamt rund 70 Millionen Gigatonnen felsiges Material eingefangen habe. In Wirklichkeit kann davon heute aber nur etwa die Hälfte in Form der unregelmäßigen Monde nachgewiesen werden. "Was ist also mit dem restlichen Material passiert?", zitiert der "New Scientist" William Bottke.

In eigenen Simulationen haben Bottke und Kollegen die Entwicklung dieser kleineren Monde modelliert und dabei festgestellt, dass das durch die Zusammenstöße pulversierte Material nach und nach durch die Gravitation des Gasriesen und getrieben vom Sonnenwind, in Richtung Jupiter gewandert ist. Etwa 40 Prozent dieses Asteroidenregens hat sich dabei auf die großen Jupitermonde verteilt. Das meiste dieses Materials, so die Simulationen, gelangte auf Kallisto, gefolgt von Ganymed und Europa.



Helle und dunkle Regionen auf Ganymeds Oberfläche (Aufn.: "Voyager 2"). Am unteren Bildrand ist ein relativ frischer Einschlagskrater sichtbar, bei dem helles Material aus dem Untergrund strahlenförmig ausgeschleudert wurde.
| Copyright: NASA

Diese Berechnungen stimmen zudem in etwa mit Aufnahmen der Galileo-Sonde überein, die vornehmlich auf den Oberflächen von Ganymed und Kallisto dunkles Material fotografieren konnte. "Kallisto sieht tatsächlich aus, als ob er unter einer Schicht aus dunklem Trümmermaterial vergraben sei", so Bottke.

Im Gegensatz zu Ganymed und Callisto erscheint die Oberfläche von Europa jedoch vergleichsweise sauber. Die gewaltigen Risse im kilometerdicken Eispanzer des Mondes deuten allerdings daraufhin, dass es hier fortwährend zu einem kreislaufartigen Austausch von Oberflächenmaterial mit dem aus dem Untergrund kommt. Die kohlenstoffhaltigen Trümmer könnten also schon lange in den Eispanzer eingelagert worden sein und so auch den darunterliegenden flüssigen Wasserozean angereichert haben.


Detailaufnahme der Oberfläche des Jupitermondes Europa (Aufn.: Sonde "Galileo").
| Copyright: NASA

Während die Berechnungen von Bottke und Kollegen bislang nur den Minimalwert der möglichen Materialmenge beschrieben haben, die auf diese Weise Europa erreicht haben könnten, vermutet Cynthia Phillips, Europa-Expertin beim SETI-Institue in Mountain View gegenüber dem "New Scientist", dass möglicherweise noch viel größere Mengen auf den Wassermond gelangt sein könnten: "Aus astrobiologischer Sicht könnte dies von großem Interesse sein", so die Wissenschaftlerin.

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