Eine künstlerische Darstellung der Ankunft von JUICE im Jupitersystem (Himmelskörper und Entfernungen nicht maßstabsgetreu) (Bildnachweis: Raumfahrzeug: ESA/ATG Medialab; Jupiter: NASA/ESA/J. Nichols (Universität von Leicester); Ganymed: NASA/JPL; Io: NASA/JPL/Universität von Arizona; Kallisto und Europa: NASA/JPL/DLR)
Die Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) hat vor einem Jahr die Erde verlassen und ist zu einer Mission aufgebrochen, um die potenziellen Ozeanmonde des Jupiters – Ganymed, Callisto und Europa – im Detail zu erkunden.
Wasser ist ein lebenswichtiger Bestandteil des Lebens auf der Erde. Wenn wir also mehr über seine Verteilung auf diesen und anderen Monden, wie dem Saturnmond Enceladus, erfahren, können wir feststellen, ob diese Ozeanwelten Leben beherbergen können – zumindest Leben, wie wir es kennen.
Wissenschaftler können jedoch noch nicht durch die eisigen Krusten von Ganymed, Kallisto und Europa bohren, was bedeutet, dass sie die Zusammensetzung und die Eigenschaften ihrer jeweiligen Wasserkörper noch nicht bestimmen können. In der Tat können die Wissenschaftler noch nicht einmal die Existenz dieser Ozeane nachweisen. Mit JUICE gibt es aber vielleicht eine Lösung für dieses Problem.
Da JUICE keinen physischen Zugang zu den unterirdischen Ozeanen hat, stützt es sich auf das Radar, um tiefer in diese eisigen Monde hineinzusehen. Es handelt sich um eine Art eisdurchdringendes Radar, das die nächstbeste Untersuchungsmethode darstellt, um diese unterirdischen Meere und damit die Bewohnbarkeit dieser Monde zu beurteilen. Letzte Woche haben die Wissenschaftler mehr über das hochentwickelte eisdurchdringende Radarsystem verraten, das JUICE verwenden wird.
„Wir können all diese Informationen nutzen, um unser Verständnis für die Verteilung von flüssigem Wasser im Sonnensystem zu verbessern“, sagte Elena Pettinelli von der Universität Roma Tre in einer Erklärung. „Es gibt viel mehr Wasser, als wir vor 20 oder 30 Jahren dachten, und es ist wirklich interessant, diese Technik zu nutzen, um zu verstehen, wo das Wasser sein könnte.“
Eine Zeitleiste der JUICE-Mission, einschließlich ihrer Reise zum Jupiter. (Bildnachweis: ESA)
Inhaltsübersicht
Unter das Eis blicken
JUICE wird im Juli 2031 im Jupitersystem eintreffen und die Magnetfelder und die Atmosphäre des Jupiters sowie seine Monde und sein schwaches Ringsystem beobachten. Nach Angaben der Betreiber der Raumsonde bei der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) ist das Thema dieser Untersuchung die Entstehung von bewohnbaren Welten um Gasriesen.
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Um diese Operationen durchführen zu können, ist JUICE mit 10 hochmodernen wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet. Eines davon ist natürlich das eisdurchdringende Radar. Es heißt Radar for Icy Moon Exploration (RIME) und kann die unterirdische Struktur der Jupitermonde bis zu einer Tiefe von etwa 9 Kilometern (5,6 Meilen) untersuchen. Die Hauptziele von RIME sind die Charakterisierung von Ganymed als planetarisches Objekt und als möglicherweise bewohnbare Welt, die Untersuchung der kürzlich aktiven Zonen von Europa und die Bestätigung, ob Kallisto ein Überbleibsel aus der Frühzeit des Jupitersystems ist.
Das JUICE-Team hofft, mit RIME auch die Tiefe der Ozeane unter den Eishüllen dieser Monde bestimmen und die Chemie des Wassers entschlüsseln zu können, aus dem diese Flüssigkeitskörper bestehen könnten. Diese beiden Dinge hängen miteinander zusammen, denn Pettinelli erklärt, dass die Tiefe der Radardurchdringung auf den Eismonden vom Salzgehalt des Wassers abhängen wird. Salz behindert die Übertragung von Radarsignalen, was bedeutet, dass es dem Team in einer Art umgekehrter Deduktion auch wichtige Informationen verraten kann.
Die höllische Welt der Venus wird bald mit dem Radar erforscht werden, um ihre Klimageschichte zu enthüllen. (Bildnachweis: Chris Vaughan/Starry Night)
JUICE verfügt über ähnliche Systeme wie RIME, darunter auch solche, die bereits auf der Erde getestet wurden, um flüssiges Wasser aufzuspüren. Das erste planetarische Untergrundradar, das Apollo Lunar Sounder Experiment, wurde auf dem Mond während der Apollo 17-Mission getestet. Noch weiter entfernt gehörte Pettinelli zu einem Team, das mit dem Radar an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter die Existenz von flüssigem Wasser am Südpol des Mars entdeckte.
Außerdem entwickelt sie derzeit ein Radarsystem, das zusammen mit der ESA-Mission Envision zur Venus, dem zweitnächsten Planeten der Sonne und der heißesten Welt des Sonnensystems, gebracht werden soll. Envision wird das erste Projekt sein, das die Venus von ihrem inneren Kern bis zu ihrer oberen Atmosphäre erforscht und dabei die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Schichten des höllischen Planeten, einschließlich seiner Atmosphäre, seiner Oberfläche, seines Untergrunds und seines Inneren, beobachtet. Ziel der Mission ist es, ein umfassenderes Bild der Venus zu erhalten und die Geschichte, die Aktivität und das allgemeine Klima des Planeten zu beschreiben.
Envision wird zwei Radarsysteme an Bord haben: Das Subsurface Radar Sounder (SRS) und das High Frequency (HF) Sondierungsradar. Beide werden eingesetzt, um die obersten 1 km (0,6 Meilen) des Venusuntergrunds zu untersuchen. Dies soll den Wissenschaftlern helfen, sich ein besseres Bild von der Klimageschichte des Planeten zu machen, der oft als „Zwilling der Erde“ bezeichnet wird.
Pettinelli präsentierte auf der Generalversammlung der Geowissenschaftlichen Union EGU24 am 19. April ein umfassenderes Bild vom Nutzen des RIME und anderer planetarischer Radargeräte.
