Dass es Salz gibt auf einem kleinen Mond, der um den Jupiter kreist, hört sich nicht sensationell an. Doch Wissenschaftler schliessen daraus, dass auf dem Jupitermond Europa auch Leben möglich wäre. ESA- und NASA-Sonden machen sich bald auf den Weg dorthin. Der Planetenphysiker Frank Sohl erklärt, was Wissenschaft und Raumfahrt herausfinden können.
Herr Sohl, können Sie in einfachen Worten erklären, woher Sie wissen, dass es in 600 Millionen Kilometern Entfernung, auf dem Jupitermond Europa, Kochsalz gibt?
Frank Sohl: Im Wesentlichen ist das Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop zu verdanken. Es erlaubt einen präzisen Blick auch auf diesen kleinen, vollständig mit Eis bedeckten Jupitermond. Und durch die Aufspaltung des Lichts in seine Spektralfarben sehen wir die sehr charakteristische Signatur von NaCl – das ist die Formel von Kochsalz.
Was nutzt uns das Kochsalz dort?
Das Salz tritt in erhöhter Konzentration in einem besonders stark zerklüfteten Gebiet an der Europa-Oberfläche auf, dem so genannten "Chaos Terrain". Das verstärkt unser Interesse an diesem Mond, weil er auch in anderer Hinsicht sehr interessant ist.
Es soll dort viel Wasser geben …
Das Hubble-Teleskop hat in der Vergangenheit erhöhte Konzentrationen von Wasserstoff und Sauerstoff in der Nähe des Südpols von Europa nachgewiesen. Bilder der Raumsonde Galileo zeigten zerklüftete Eisschollen im "Chaos Terrain", die sich in der Vergangenheit gegeneinander bewegt haben müssen.
Unter den Eisschollen gibt es also eine mobile Schicht - einen Ozean. Und wir vermuten, dass es "Ausstiege" aus diesem Ozean gibt, durch die salzhaltiges Wasser an die Oberfläche gelangt sein könnte.
Und Salz ist ein Hinweis auf Leben?
Salz und Wasser allein reichen nicht. Aber wir kennen noch einige weitere Einzelheiten, die diese Vermutung plausibel machen. Zum Beispiel, dass Europa im Inneren sehr heiss sein muss, weil die Umlaufbewegung um den Jupiter und die Anziehungskräfte der benachbarten Jupitermonde starke Gezeitenbewegungen erzeugen. Europa wird von Ebbe und Flut regelrecht "durchgewalkt" – das erzeugt Wärme, die den salzhaltigen Ozean vor dem Ausfrieren bewahrt.
Aber auch das wird noch nicht für die Entstehung von Leben reichen?
Nein. Wichtig ist auch, dass der Jupiter Europa permanent mit Partikeln "beschiesst". So könnten wichtige Bestandteile für die Entstehung von Leben von aussen in den Ozean gelangt sein. Und wir wissen aus den Forschungen in der irdischen Tiefsee, dass es ganz tief unten so genannte "Black Smokers" gibt – Stellen, an denen durch heraufströmendes heisses Wasser aus dem Erdinnern Mineralien und anderen Stoffe aus dem Gestein gelöst werden.
In dieser Umgebung gibt es auf der Erde Grundformen von Leben – trotz grosser Wärmeströme und völliger Dunkelheit.
Und das alles gibt es möglicherweise auch auf Europa. Also nichts wie hin …
Tatsächlich ist das ein grosser Anreiz für die Raumfahrt. Anfang der 2020er-Jahre machen sich zwei Missionen auf den Weg: Die NASA-Mission "Europa Clipper" und die ESA-Mission "Jupiter Icy Moon Explorer" (JUICE). Sie werden den Planeten und seine Monde mehrere Jahre lang aus der Nähe erkunden.
Die Reise wird eine Weile dauern...
Der komplizierte Anflug wird etwa sieben Jahre in Anspruch nehmen.
Und weitere Missionen könnten dort in Zukunft am Boden forschen?
Das wäre hochinteressant. Dabei wäre aber möglicherweise die Entfernung noch die geringste Herausforderung. Wir müssten dort landen, wo die Eisdecke möglichst nur wenige Kilometer dünn ist.
Das würde ungefähr den Eisschichten entsprechen, die sich über unterirdischen Seen in der Antarktis gebildet haben. Durch diesen Panzer könnten wir in den Ozean von Europa gelangen.
Per Tiefenbohrung im Eis?
Zurzeit untersuchen Polarforscher, wie solche Bohrungen vonstattengehen könnten. Auf Europa herrschen bestenfalls minus 130 Grad – bei solcher Kälte ist Eis hart wie Stein. Eine andere Möglichkeit wäre eine Sonde, die sich durchs Eis schmilzt. Dafür müsste man allerdings ziemlich viel Energie mitbringen.
Angenommen, man käme durch …
… dann wären die Probleme noch längst nicht gelöst. Chancen auf bedeutende Erkenntnisse hätten wir vor allem am Meeresgrund. Unsere irdischen Ozeane sind maximal 11 km tief – auf Europa liegt der Meeresboden in 120 km Tiefe.
Wir müssten also unter der Eisschicht in gewaltigen Tiefen autonom navigieren, um ein vielversprechendes Habitat zu finden – einen möglichen Lebensraum wie die "Black Smokers" bei uns. Dafür brauchen wir Planetenforscher die Unterstützung von Polar- und Meeresforschern.
Und eine weitere Herausforderung wäre es, dass wir auf jeden Fall vermeiden müssten, irgendwelche Formen von irdischen Einflüssen auf Europa zurückzulassen. Wir bräuchten eine Art Fahrstuhl, der alles wieder aus dem Ozean holt, was wir dort eingebracht haben.
Gehen wir mal davon aus, künftige Missionen werden fündig – welche Art von Leben könnte das sein?
Im Ozean würde man sicher zunächst Mikroben erwarten. Aber der erste Schritt wird die Untersuchung von Ablagerungen und die oberflächennahe Suche nach Biosignaturen sein. Und auch im Wasser wird man wohl nicht gleich Hydrophone aufstellen, um Walgesängen zu lauschen…
Lohnt sich der enorme Aufwand, um im fernen Weltall Mikroben zu finden?
Allein schon die Vorbereitung einer solchen Suchmission würde uns grosse Schritte weiterbringen. Sonden ins äussere Sonnensystem zu bringen, um extreme Umgebungen zu erforschen, würde vielerlei technische Anstrengungen erfordern.
Das würde der Robotik enormen Auftrieb verleihen, die Entwicklung der erforderlichen technischen Systeme hätte grosse Synergieeffekte zwischen den verschiedensten Wissenschaftsbereichen zur Folge.
Vor allem aber wäre es ein ungeheurer Wissensfortschritt, Leben zu finden, weil dann auch viele andere Planeten dafür infrage kämen. Ein weiterer Jupitermond, Ganymed, hat voraussichtlich ebenfalls einen Ozean – er befindet sich zwischen zwei Eisschichten.
Und auch der Saturnmond Enceladus verfügt über Wasser und Salz. In unserem Sonnensystem könnten viele weitere Monde genug Wärme für Ozeane haben, deren Eisschicht eine thermische Isolation schafft – und damit Habitate für mögliche Formen von Leben.
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