Mittwoch, 20. März 2013

Büßereis: Gewaltige Eisnadeln könnten Landung auf Jupitermond Europa erschweren


Archiv: Meterhohe Büßereiszacken in der Gipfelregion des Damavand (Iran). | Copyright: Joachim Burghardt, CC-BY-SA 3.0 

Boulder (USA) - Gewaltige, bis zu 10 Meter aufragender Eisnadeln könnten die Landung einer Forschungssonde auf dem Jupitermond Europa erschweren, berichten US-Forscher auf der "44. Lunar and Planetary Science Conference" im texanischen Woodlands. Demnach existieren auf dem Jupitermond nicht nur ein von einem dicken Eispanzer verdeckter globaler und zudem wahrscheinlich lebensfreundlicher Wasserozean sondern auch die idealen Voraussetzungen zur Bildung von sogenanntem Büßereis.

Bis zu 10 Meter hoch könnten die Eisspitzen auf Europa werden, berichtete Dr. Daniel Hobley von der University of Colorado auf der Konferenz. Auf der Erde findet sich Büßereis in Hochgebirgen der Tropen und Subtropen. Hier werden die Eisschwerter bis zu sechs Meter hoch. Auf dem Khumbu-Gletscher am Mount Everest wurden jedoch auch schon bis 30 Meter hohe "Ice Penitents" entdeckt.

Der Entstehungsprozess der Eisnadeln beginnt vermutlich durch kleine Vertiefungen im Schnee, an deren Boden mehr reflektiertes Licht auftrifft als anderswo. Dadurch vertiefen sie sich schneller vertiefen als ihre höher gelegenen Ränder. Der Effekt wird möglicherweise in Klimaten verstärkt, in denen der Taupunkt unter dem Gefrierpunkt liegt und gleichzeitig starke Sonneneinstrahlung vorherrscht. Dort kann Schnee an den Spitzen der Schneespitzen nicht schmelzen, sondern allenfalls durch Sublimation abgetragen werden. In den windgeschützten Vertiefungen ist es hingegen feuchter und somit der Taupunkt höher, sodass das Eis schmelzen kann. Da für Sublimation mehr Sonnenenergie nötig ist als für bloßes Schmelzen, schreitet der Vertiefungsprozess dort schneller voran als an den Spitzen.


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Die so entstehenden Eisnadeln könnten die Landung einer Laboreinheit vor erhebliche Hindernisse stellen, da Europa an Jupiter gezeitengebunden ist, seinem Planeten also - ganz wie der Erdenmond der Erde - immer die gleiche Seite zuwendet, fällt das Sonnenlicht stets in einem starken Winkel ein und erhellt so die Seiten der Eisnadeln fortwährend. "Die Entstehungsbedingungen für Büßereis sind auf Europa also in idealer Weise erfüllt."

Da Europa selbst zudem nur eine sehr dünne und somit thermal zu vernachlässigende Atmosphäre besitzt, seien auch kaum Bedingungen gegeben, die die so entstandenen Eisspitzen wieder abschmelzen lassen würden.

Aufgrund des Einfallswinkels des Sonnenlichts haben die Forscher die Oberflächentemperaturen auf Europa berechnet und gehen so davon aus, dass Büßereis nur zwischen dem 15. und 20 Breitengraden zu beiden Seiten des Europa-Äquators vorkommen und Höhen von einem bis zehn Metern erreichen kann. "Diese Region ist vermutlich sehr schroff und spitz. Dort sollte ein zukünftiger Lander besser nicht aufsetzten.", so Hobley.

Während sich andere Forscher noch zurückhaltend zeigen, glaubt Hobley in einem bereits auf dem Jupitermond gemessenen kühleren Band rund um den Äquator einen Beleg für dortiges Büßereis gefunden zu haben. Da die Spitzen der Eisschwerter immer in Richtung der Mittagssonne zeigen, sollten diese in ost-westlicher Richtung ausgerichtet sein und sich somit auch mittels Polarisationsmessungen von ihrer Umgebung abzeichnen. "Dieses kalte Band um den Äquator bedeutet, dass hier die Wärme länger zurückgehalten wird, als von der Umgebung. Büßereisnadeln wären hierfür eine ideale, wenn auch nicht die einzige, Erklärung."

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Quellen: BBC, lpi.usra.edu
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