Die wahre Polarwanderung von Jupiters Mond Europa

Raue Oberfläche mit Rissen und dunklen Flecken.

Brüche auf der eisigen Oberfläche Europas bildeten sich während der echten Polarwanderung. Der große Riss, der von links unten nach rechts oben verläuft, ist etwa 3 km breit und 200 Meter tief. Bild über P. Schenk/ USRA-LPI.


Jupiters OzeanmondEuropasieht ein bisschen aus wie ein rundes aufgeschlagenes Ei, mit seiner glatten äußeren Eiskruste, die mit bräunlich gefärbten Rissen bedeckt ist. Diese Risse in Europas Eispanzer dokumentieren die Geschichte seiner Oberfläche und vergangener geologischer Aktivitäten. Jetzt haben Forscherangekündigteine neue Studie, die weitere Hinweise darauf liefert, wie sich die Mondoberfläche in den letzten Millionen Jahren verändert hat. Die wichtigste Erkenntnis: Europas Pole sind nicht mehr da, wo sie einmal waren. Insgesamt hat sich die eisige Schale des Jupitermondes um bis zu 70 Grad verschoben und neu ausgerichtet, fast ein Viertel des Weges um einen vollständigen Kreis. Diese Umorientierung der äußeren Eisschale nennt manwahre Polarwanderung. Die Forscher sagen, eine solche Verschiebung wäre von einer Welt zu erwarten, deren äußere Kruste über einem verborgenen, unterirdischen Ozean liegt.

Die Schlussfolgerung hilft bei der Bestätigungfrühere Hinweisevon Verschiebungen in der Kruste Europas. Die neue Arbeit basiert auf einer Analyse globaler kreisförmiger Muster im Oberflächeneis Europas. Diese massive Krustenverschiebung gilt als eines der jüngsten großen geologischen Ereignisse auf der jungen Oberfläche Europas.


Das faszinierendepeer-reviewedErgebnisse warenveröffentlichtam 29. Juli 2020, inGeophysikalische Forschungsbriefe. Die Forschung kommt von derUniversitäten Gesellschaft für Weltraumforschung– mit Sitz in Columbia, Maryland – und denMond- und Planeteninstitutin Houston.

Wie im Papier erklärt:

Die große eisige Meereswelt Europas hat eine sehr junge Oberfläche, die stark deformiert ist. Jüngste Beweise für „Polarwandern“ oder eine Neuorientierung der schwimmenden äußeren Eisschale weg von ihrer ursprünglichen Ausrichtung wurden durch die Erkenntnis bestätigt, dass lange Risse Teil der Polarwanderung sindtektonischMuster und gehören zu den jüngsten Merkmalen auf dem Planeten. Dies bedeutet, dass die Polarwanderung erst vor kurzem aufgetreten ist und dass sich ältere Merkmale nicht mehr an ihren ursprünglichen Standorten befinden und eine vollständige Neubewertung der tektonischen Geschichte Europas erfordern.

Graue Oberfläche mit vielen dunklen Flecken und gezackten Linien.

Aktualisierte globale Karte der aktuellen Oberfläche von Europa. Bild über Schenk et al./Geophysikalische Forschungsbriefe.




Graue Oberfläche mit vielen dunklen Flecken und gezackten Linien, über die eine gerade horizontale Linie verläuft.

Globale Karte von Europa, die die Oberfläche vor der Neuorientierung/dem wahren Polarwanderungsereignis zeigt. Die SP und NP zeigen frühere Standorte von Süd- und Nordpolen an. Bild über Schenk et al./Geophysikalische Forschungsbriefe.

Die Ergebnisse haben Auswirkungen nicht nur auf die Oberfläche Europas, sondern auch auf den unterirdischen Ozean. Sie helfen, die Existenz des Ozeans zu bestätigen, die bereits durch andere Daten aus jahrelangen Beobachtungen bekannt ist, da sich die Eishülle nur so dramatisch neu orientieren könnte, wenn sie es wäreentkoppelt– frei schwebend und durch eine tiefe Wasserschicht vom felsigen Kern des Mondes getrennt. WiePaul Schenk, Hauptautor des neuen Papiers, sagte in aStellungnahme:

Unser wichtigstes Ergebnis ist, dass die Brüche, die mit echter Polarwanderung in Europa verbunden sind, alle Terrains durchschneiden. Dies bedeutet, dass das wahre Polarwanderungsereignis sehr jung ist und dass sich die Eisschale und alle darauf gebildeten Merkmale um mehr als 70 Breitengrade von ihrem ersten Entstehungsort entfernt haben. Wenn dies zutrifft, sollte die gesamte aufgezeichnete Geschichte der Tektonik auf Europa neu bewertet werden.

Wie haben die Forscher festgestellt, dass sich Europas Eiskruste so stark bewegt hat?


Sie verwendeten eine Kombination aus globalen Karten und detaillierten topografischen Daten aus dem altenGalileiMission zum Jupiter in den 1990er Jahren undReisenMissionen, die in den 1980er Jahren an Jupiter vorbeifegten. Bei diesen frühen Missionen konnten Forscher des Lunar and Planetary Institute, der University of California in Santa Cruz und der University of Arizona einige der großen Risse in der Oberfläche Europas mit den konzentrischen kreisförmigen Vertiefungen korrelieren. Die globalen Karten haben eine Detailauflösung von etwa 200 Metern pro Pixel. Sie zeigten, dass die Brüche Teil der anderen kreisförmigen Muster waren, die durch den echten Polarwanderungsprozess verursacht wurden.

Glatte blassblaue Kugel mit vielen dunkleren rötlichen Linien und Flecken auf schwarzem Grund.

Jupiters Ozeanmond Europa aus Sicht der Raumsonde Galileo. Dieses Bild ist eine Kombination von Bildern von 1995 und 1998. Bild via NASA/JPL-Caltech/ SETI-Institut.

Helles und dunkles Gelände mit vielen sehr vielen Rissen, die von extrem fein bis groß und breit reichen.

Ein genauerer Blick auf einige der Risse in der ansonsten glatten Oberfläche von Europa. Bild überNASA/ JPL-Caltech/ SETI-Institut.

Als die Brüche mit der höchsten Auflösung betrachtet wurden – etwa 40 Meter pro Pixel – wurde eine Tiefe von mehr als 200 Metern festgestellt. Diese riesigen Risse sind wie massive Wunden auf der Oberfläche Europas und schneiden sich durch verschiedene Arten von Gelände. Durch die Untersuchung dieser Brüche konnten die Forscher feststellen, dass die Neuorientierung des Oberflächeneises eines der letzten großen geologischen Ereignisse auf der Oberfläche Europas war.


Die Forscher sagen auch, dass es Beweise dafür gibt, dass sich die Eiskruste Europas im Laufe der Zeit verdickt hat. Laut Co-ErmittlerFrancis Nimmoan der University of California in Santa Cruz:

Ein weiterer wichtiger Aspekt dieser Arbeit ist, dass sie Vorhersagen für zusätzliche Merkmale und Eisschaleneigenschaften macht, die getestet werden können, wenn die geplanteEuropa ClipperRaumsonde beginnt Europa zu beobachten.

Co-ErmittlerIsamu Matsuyamaan der University of Arizona fügte hinzu:

Zusätzlich zur Erzeugung von tektonischen Merkmalen auf globaler Ebene erzeugt echte Polarwanderung auch Schwerkraft- und Formstörungen auf globaler Ebene, die sich auf die Schwerkraft- und Formbeschränkungen auf die innere Struktur auswirken.

Lächelnder Mann mit Brille und gestreiftem Hemd.

Paul Schenk von der University Space Research Association und dem Lunar and Planetary Institute. Er leitete die neue Forschung zu Europa. Bild überLPI.

Europa Clipper wird voraussichtlich Anfang der 2020er Jahre in Europa auf den Markt kommen. Es wird die globale Karte von Europa vervollständigen, einschließlich hochauflösender Bilder und sogar Sondierungen dieser Merkmale. Diese Karten werden helfen, das absolute Alter der Brüche und Vertiefungen und anderer Folgen des wahren Polarwanderungsereignisses zu bestimmen, das sie ursprünglich verursacht hat.

Im vergangenen Juni gaben NASA-Wissenschaftler bei derGoldschmidt-Konferenzdass Europas unterirdischer Ozeanist wahrscheinlich recht bewohnbar, nach irdischen Maßstäben. Die Studie ergab, dass Europas Ozean anfangs leicht sauer gewesen wäre, mit hohen Konzentrationen an Kohlendioxid, Kalzium und Sulfat. Aber mit der Zeit wurde esChlorid-reiche, ozeanähnliche Ozeane auf der Erde (Meerwasser auf der Erde enthält 1,94% Chlorid).

Fazit: Forscher haben herausgefunden, dass sich Europas äußere Eishülle in den letzten Millionen Jahren um bis zu 70 Grad verschoben und neu ausgerichtet hat.

Quelle: Ein sehr junges Alter für True Polar Wander on Europa from Related Fracturing

Via Lunar and Planetary Institute