Leuchtet Europa im Dunkeln?

Blau leuchtender Globus mit gestreiften Markierungen.

Dieses Künstlerkonzept von Jupiters Mond Europa zeigt, wie die eisige Oberfläche auf seiner sonnenabgewandten Nachtseite leuchten kann. Variationen des Glühens und der Farbe des Glühens selbst könnten Aufschluss über die Zusammensetzung des Eises auf der Oberfläche Europas geben. Bild überNASA/JPL-Caltech.


Neue Laborexperimente, die die Umgebung von Jupiters großem Mond Europa nachgebildet haben, legen nahe, dass die eisige Welt sogar auf ihrer Nachtseite leuchtet.

Wie eisig, ozeangefülltEuropa– einer von Jupiters 79 bekannten Monden – umkreist den Planeten, Jupiter bombardiert die Oberfläche Europas Tag und Nacht mit Elektronen und anderen Teilchen und taucht sie in energiereiche Strahlung. Wenn die Elektronen die Mondoberfläche durchdringen, regen sie die darunter liegenden Moleküle an. Laut der neuen Studie, veröffentlicht am 9. November 2020, impeer-reviewedTagebuchNaturastronomie, wenn sich diese Moleküle entspannen, setzen sie Energie als sichtbares Licht frei und lassen Europa im Dunkeln leuchten.


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Variationen des Glühens und der Farbe des Glühens selbst könnten Aufschluss über die Zusammensetzung des Eises auf der Oberfläche Europas geben, sagen die Wissenschaftler. Das liegt daran, dass verschiedene salzige Verbindungen unterschiedlich auf die Strahlung reagieren und ihren eigenen einzigartigen Schimmer abgeben, sodass die Farbe je nach tatsächlicher Zusammensetzung der Oberfläche Europas variiert.

Die neue Analyse von Wissenschaftlern des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Südkalifornien zeigt detailliert, wie das Leuchten aussehen würde und was es über die Zusammensetzung des Eises auf der Oberfläche Europas verraten könnte. Nach aNASA-Erklärung:

Verschiedene salzige Verbindungen reagieren unterschiedlich auf die Strahlung und emittieren ihren eigenen einzigartigen Schimmer. Mit bloßem Auge würde dieses Leuchten mal leicht grün, mal leicht blau oder weiß und mit unterschiedlicher Helligkeit aussehen, je nachdem, um welches Material es sich handelt.




Wissenschaftler verwenden aSpektrometerum das Licht in Wellenlängen aufzuteilen und die unterschiedlichen „Signaturen“ oder Spektren mit verschiedenen Eiszusammensetzungen zu verbinden. Die meisten Beobachtungen mit einem Spektrometer auf einem Mond wie Europa werden mit reflektiertem Sonnenlicht an der Tagseite des Mondes gemacht, aber diese neuen Ergebnisse beleuchten, wie Europa im Dunkeln aussehen würde. JPLsMurthy Gudipati, Hauptautor der Studie, sagte in aStellungnahme:

Wir konnten vorhersagen, dass dieses nächtliche Eisglühen zusätzliche Informationen über die Oberflächenzusammensetzung Europas liefern könnte. Wie diese Zusammensetzung variiert, könnte uns Hinweise darauf geben, ob Europa lebenswerte Bedingungen bietet.

Das liegt daran, dass Europa einen massiven, globalen inneren Ozean besitzt, der durch die dicke Eiskruste des Mondes an die Oberfläche sickern könnte. Wissenschaftler haben aus früheren Beobachtungen gefolgert, dass die Oberfläche Europas aus einer Mischung aus Eis und allgemein bekannten Salzen auf der Erde wie Magnesiumsulfat (Bittersalz) und Natriumchlorid (Kochsalz) bestehen könnte. Die neue Forschung zeigt, dass das Einbringen dieser Salze in Wassereis unter europaähnlichen Bedingungen und das Bestrahlen mit Strahlung ein Leuchten erzeugt.

Überraschend sei das nicht, sagten die Forscher, denn man kann sich eine bestrahlte Oberfläche leicht glühend vorstellen. Wissenschaftler wissen, dass der Glanz durch energiereiche Elektronen verursacht wird, die die Oberfläche durchdringen und die darunter liegenden Moleküle mit Energie versorgen. Wenn sich diese Moleküle entspannen, setzen sie Energie als sichtbares Licht frei. Die Forscher der Studie hatten jedoch nicht erwartet, dass das Glühen selbst an unterschiedliche Eiszusammensetzungen gebunden wäre. JPLsBryana Henderson, ein Mitautor der Studie, sagte:


Aber wir hätten nie gedacht, dass wir sehen würden, was wir am Ende sehen würden. Als wir neue Eiskompositionen ausprobierten, sah das Leuchten anders aus. Und wir alle starrten es eine Weile nur an und sagten dann: ‚Das ist neu, oder? Das ist definitiv ein anderes Leuchten?“ Also richteten wir ein Spektrometer darauf, und jede Eisart hatte ein anderes Spektrum.

Ein Mond, der an einem dunklen Himmel sichtbar ist, mag nicht ungewöhnlich erscheinen; wir sehen unseren eigenen Mond, weil er Sonnenlicht reflektiert. Das Leuchten Europas wird jedoch durch einen ganz anderen Mechanismus verursacht, sagten die Wissenschaftler. Stellen Sie sich einen Mond vor, der ständig leuchtet, auch auf seiner Nachtseite, der sonnenabgewandten Seite. Gudipati sagte:


Wenn Europa nicht unter dieser Strahlung wäre, würde es so aussehen, wie unser Mond für uns aussieht, dunkel auf der Schattenseite. Aber weil es von der Strahlung des Jupiter bombardiert wird, leuchtet es im Dunkeln.

Fazit: Eine neue Studie legt nahe, dass Jupiters großer Mond Europa dank einer unaufhörlichen Strahlung des Planeten sogar auf seiner Nachtseite leuchtet.

Quelle: Laborvorhersagen für das nachtseitige Oberflächeneisglühen von Europa

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