Nachtseite von Europa könnte durch Elektronenbeschuss grün leuchten

Die Nachtseite des Jupitermondes Europa fluoresziert möglicherweise in grünem Licht. Zu diesem Schluss kommt ein Team US-amerikanischer Forscher auf der Basis von Laborsimulationen der Wechselwirkung von salzhaltigem Eis mit hochenergetischen Elektronen. Das grüne Leuchten wäre nicht nur für künftige Raumfahrer ein schöner Anblick. Es könnte für bereits geplante unbemannte Raumsonden einen neuen Weg bieten, Informationen über die Zusammensetzung des dicken Eispanzers von Europa und damit auch über den darunter liegenden Ozean zu erhalten, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“.

„Die Oberfläche Europas ist permanent einem heftigen Beschuss aus geladenen Teilchen ausgesetzt, die durch das starke Magnetfeld Jupiters beschleunigt werden“, erläutern Murthy Gudipati und Bryana Henderson vom Jet Propulsion Laboratory der Nasa, sowie ihr Kollege Fred Batemann vom US-National Institute of Standards and Technology. Diese geladenen Teilchen, hauptsächlich Elektronen, dürften komplexe physikalische und chemische Prozesse in dem salzhaltigen Eis an der Oberfläche des Jupitermondes auslösen, so die Forscher.

Um einen Einblick in diese Prozesse zu gewinnen, beschossen die Wissenschaftler im Labor Eis mit verschiedenen Beimischungen mit energiereichen Elektronen. Dabei stießen sie auf ein unerwartetes Phänomen: Das Eis begann durch von den Elektronen ausgelöste Fluoreszenz grün zu leuchten. Je nach Beimischung verändert sich die Stärke der Fluoreszenz: Kochsalz verringert das Leuchten, Bittersalz dagegen verstärkt es.

Europa ist mit einem Durchmesser von 3121 Kilometern der kleinste der vier großen galiläischen Jupitermonde. Seine Oberfläche ist von einer 80 bis 170 Kilometer dicken Kruste aus Wassereis bedeckt, darunter befindet sich ein etwa 100 Kilometer tiefer Ozean. Das Wasser bleibt trotz der großen Entfernung des Jupiter-Systems von der Sonne flüssig, weil der Mond von den Gezeitenkräften des großen Planeten förmlich durchgewalkt und ihm damit Energie zugeführt wird. Ob in dem Ozean Leben entstanden sein könnte, hängt unter anderem davon ab, welche Stoffe dem Wasser beigemischt sind.

Nach Ansicht von Gudipati, Henderson und Bateman bietet die Fluoreszenz der Nachtseite des Jupitermondes eine neue Möglichkeit, Informationen über die chemische Zusammensetzung der Oberfläche und damit möglicherweise auch des Ozeans zu erhalten. Die Forscher verweisen unter anderem auf den „Europa Clipper“, eine gegenwärtig von der Nasa geplante unbemannte Mission, die um das Jahr 2030 herum starten soll. Mit Hilfe verschiedener Filter könnte die Weitwinkelkamera dieser Sonde zwischen 500 und 280.000 Photonen pro Sekunde von der fluoreszierenden Nachtseite empfangen, so die Forscher. Und auch bei anderen eisbedeckten Monden des Jupiter könnte sich diese Methode anwenden lassen.

Bildquelle: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute