Alte Daten von Europa zeigen neue Erkenntnisse

 

Credits: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Michigan

Nasa-May-14 – Wissenschaftler, die Daten aus einer alten Mission neu untersuchen, bringen neue Einsichten in die quälende Frage, ob Jupiters Mond Europa die Zutaten für das Leben hat. Die Daten liefern einen unabhängigen Beweis dafür, dass der unterirdische Flüssigwasserspeicher des Mondes über seiner eisigen Hülle Dampfwolken entlüften kann.

Daten, die 1997 von der Galileo-Raumsonde der NASA gesammelt wurden, wurden durch neue und fortschrittliche Computermodelle durchforstet, um ein Mysterium zu entwirren – eine kurze, lokalisierte Biegung im Magnetfeld – die bisher unerklärt war. Frühere ultraviolette Aufnahmen des NASA-Hubble-Weltraumteleskops im Jahr 2012 deuteten auf das Vorhandensein von Federn hin, aber diese neue Analyse verwendete Daten, die viel näher an der Quelle gesammelt wurden und als stark angesehen werden, was die Unterstützung für Fahnen bestätigt.

 

Die Ergebnisse erscheinen in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature Astronomy. Die Forschung wurde von Xianzhe Jia, einem Weltraumphysiker an der Universität von Michigan in Ann Arbor und Hauptautor des Zeitschriftenartikels geführt. Jia ist auch Co-Investigator für zwei Instrumente, die an Bord von Europa Clipper reisen werden, der kommenden Mission der NASA, um die potentielle Bewohnbarkeit des Mondes zu erforschen.

“Die Daten waren da, aber wir brauchten eine ausgeklügelte Modellierung, um die Beobachtung zu verstehen”, sagte Jia. Jias Team wurde von Melissa McGrath vom SETI-Institut in Mountain View, Kalifornien, dazu inspiriert, in die Galileo-Daten einzutauchen. Ein Mitglied des Europa Clipper Wissenschaftsteams, McGrath, hielt eine Präsentation vor Teamwissenschaftlern und hob andere Hubble-Beobachtungen von Europa hervor. “Einer der Orte, die sie erwähnt hat, hat geklingelt. Galileo machte tatsächlich einen Vorbeiflug an diesem Ort, und es war der nächste, den wir je hatten. Uns wurde klar, dass wir zurückgehen mussten “, sagte Jia. “Wir mussten sehen, ob in den Daten etwas war, das uns sagen könnte, ob es eine Federwolke gab oder nicht.”

Zum Zeitpunkt des Vorbeiflugs im Jahr 1997, etwa 200 Kilometer über der Oberfläche Europas, ahnte das Galileo-Team nicht, dass das Raumschiff eine vom eisigen Mond ausbrechende Wolke beweidete. Nun, Jia und sein Team glauben, dass sein Weg zufällig war. Als sie die Informationen untersuchten, die während des Vorbeiflugs vor 21 Jahren gesammelt wurden, zeigten hochaufgelöste Magnetometerdaten etwas Merkwürdiges. Auf der Grundlage dessen, was die Wissenschaftler bei der Erforschung der Federn auf dem Saturnmond Enceladus gelernt haben – das Material in den Federn wird ionisiert und hinterlässt einen charakteristischen Lichtfleck im Magnetfeld – wussten sie, wonach sie suchen sollten. Und da war es auf Europa – eine kurze, lokalisierte Biegung im Magnetfeld, die nie erklärt worden war. Galileo trug ein leistungsstarkes Plasmawellenspektrometer (PWS) zur Messung von Plasmawellen, die durch geladene Partikel in Gasen in der Umgebung von Europa verursacht werden. Jias Team zog auch diese Daten, und es schien auch die Theorie einer Feder zu unterstützen. Aber Zahlen allein könnten nicht das ganze Bild malen.

Jia überlagerte die Magnetometrie- und Plasmawellensignaturen in eine neue 3D-Modellierung, die von seinem Team an der University of Michigan entwickelt wurde und die Wechselwirkungen von Plasma mit Sonnensystemkörpern simuliert. Die letzte Zutat waren die Daten von Hubble, die die Dimensionen der potenziellen Plumes nahelegten. Das Ergebnis, das mit einer simulierten Fahne entstand, entsprach den Magnetfeld- und Plasmasignaturen, die das Team aus den Galileo-Daten zog. “Es scheint jetzt zu viele Beweislinien zu geben, um die Federn in Europa zu verwerfen”, sagte Robert Pappalardo, Projektleiter bei Europa Clipper am NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Kalifornien. “Dieses Ergebnis lässt die Federn viel mehr erscheinen real und für mich ein Wendepunkt. Das sind keine unbestimmten Blips auf einem weit entfernten Bild. ” Die Ergebnisse sind eine gute Nachricht für die Europa-Clipper-Mission, die möglicherweise bereits im Juni 2022 starten wird.

Von seiner Jupiterbahn aus wird Europa Clipper in schnellen Vorbeiflügen in geringer Höhe nahe am Mond segeln. Wenn Wolken tatsächlich Dampf aus Europa’s Ozean oder unterirdischen Seen speien, könnte Europa Clipper die gefrorenen Flüssigkeits- und Staubpartikel abtasten. Das Missionsteam bereitet sich jetzt auf potenzielle Orbitalwege vor, und die neue Forschung wird in diese Diskussionen eingreifen. “Wenn es Federn gibt und wir direkt aus dem Inneren von Europa probieren können, können wir leichter herausfinden, ob Europa die Zutaten für das Leben hat”, sagte Pappalardo. “Genau danach ist die Mission. Das ist das große Bild. ”

 

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