Ausschnitt aus dem Molekül-Scan der JUICE-Sonde beim Vorbeiflug an der Erde
Copyright: ESA/JUICE/SWI
Göttingen (Deutschland) – Auf ihrem Weg zu den Eismonden des Jupiters hat die europäische Sonde „JUICE“ am vergangenen 19. und 20. August erneut Erde und Mond passiert und dabei ihre Instrumente zur Untersuchung der Lebensfreundlichkeit der Jupitermonde erfolgreich an unserem eigenen Planeten getestet – erfolgreich.
Wie das wissenschaftlich-technische Teams des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) berichtet, offenbarte der erfolgreiche Doppelvorbeiflug der ESA-Raumsonde „Jupiter Icy Moons Explorer“ (JUICE) Hinweise auf Leben, auf den magnetischen Schutzschild aber auch auf das Ozonloch in der Erdatmosphäre. Das Experiment belege zum einen, dass das „Submillimetre Wave Instrument“ Jovian Electron and Ion Sensor“ (JEI) des „Particle Environment Package“ (PEP) an Bord der Sonde wie erwartet funktionieren. Zugleich zeige es aber auch, was eine außerirdische Raumsonde, ausgestattet wie JUICE und ohne Vorwissen über die Erde und ihre Bewohner, über unseren Planeten in Erfahrung bringen könnte.
Zwischenstopp Erde auf dem Weg zum Jupiter
Acht Jahre lang ist JUICE zum Jupiter unterwegs und passierte dabei am 19. August 2024 in einem Abstand von 750 Kilometern den Mond und danach am 20. August 2024 in einem Abstand von 6.840 Kilometern die Erde. Gerade die eisigen Monde des Jupiters gelten als besonders spannende Kandidaten für außerirdisches Leben in unserem Sonnensystem – Leben, die unter ihren Oberflächen verborgenen Ozeanen bewohnen soll. Während das SWI Zusammensetzung, Temperatur und Dynamik von Atmosphären untersucht, bestimmt PEP-JEI Energie und Verteilung geladener Teilchen in der Umgebung von Planeten.
Beim Erdvorbeiflug suchte SWI nach den Signalen Molekülen in der Erdatmosphäre, beispielsweise nach Wasserdampf, nach den als Grundbausteine des irdischen Lebens wie Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel sowie nach Methan und anderen Molekülen, die als Stoffwechselprodukte auf Leben (sog. Biomarker) hinweisen.
www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ HIER können Sie den täglichen kostenlosen GreWi-Newsletter bestellen +
„Bisher haben wir nur einen kleinen Teil der Messdaten ausgewertet“, fasst MPS-Wissenschaftler Dr. Paul Hartogh, der das SWI-Team leitet, den aktuellen Stand zusammen. „Es spricht aber schon jetzt einiges dafür, dass die Erde ein heißer Kandidat für die Existenz von Leben ist“, fügte er schmunzelnd hinzu. Hartogh, Kolleginnen und Kollegen erwarten, dass das SWI-Team zu einem ähnlichen Ergebnis kommen wird wie der Astronom Carl Sagan, der 1993 die Messergebnisse des Erdvorbeiflugs der US-Raumsonde „Galileo“ analysiert und darin deutliche Hinweise auf lebensfreundliche Umweltbedingungen und sogar Leben gefunden hatte.
Signaturen des Lebens
Beim Vorbeiflug an der Erde gelangen den Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen erstmals spektroskopische Beobachtungen der Erdatmosphäre bei Frequenzen um 1200 Gigahertz. Es wird erwartet, dass die Erdatmosphäre in diesem Frequenzfenster u. a. Signaturen von Ozon- und Sauerstoffmolekülen aufweist. „Unsere Messungen zeigen eine besondere räumliche Variation des Ozons über der Südpolregion“, sagt Dr. Christopher Jarchow vom SWI-Team. „Dies könnte mit einem Ozonloch übereinstimmen, das sich normalerweise zu dieser Jahreszeit zu entwickeln beginnt“, ergänzt Dr. Ladislav Rezac, ebenfalls Mitglied des SWI-Teams am MPS. Zum ersten Mal hat das Team Daten von ausreichender Qualität erhalten, um eine Analyse der Windgeschwindigkeiten in der Erdatmosphäre durchzuführen. Windmessungen sind ein wichtiger Bestandteil von SWI und werden routinemäßig in der Jupiteratmosphäre durchgeführt, sobald die Raumsonde ihr endgültiges Ziel erreicht hat, erläutert die Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts.
Blick der Apollo-17-Astronauten auf unseren Planeten.
Copyright: NASA
Auch das Instrument „Moons and Jupiter Imaging Spectrometer (MAJIS) ermittelte Daten, die bestätigen, dass die Erde bewohnbar bzw. lebensfreundlich ist. Auch MAJIS erkundete die Zusammensetzung der Atmosphäre und entdeckte dabei ebenfalls wichtige Moleküle wie Sauerstoff, Ozon, Kohlendioxid und Wasser. Darüber hinaus erstellte das Instrument Infrarotbilder der Erdoberfläche, die detaillierte Temperaturkarten lieferten. Das MAJIS-Team plant, die während des Erdvorbeiflugs gesammelten Daten weiter zu analysieren, insbesondere die Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre. Diese Ergebnisse werden dabei helfen herauszufinden, ob die Sauerstoffwerte aktuelle biologische Aktivitäten auf der Erde unterstützen könnten.
Die Magnet-Schutzhülle unseres Planeten
Das ebenfalls aus Göttingen stammende PEP-JEI-Instrument soll hingegen zukünftig die Struktur und Dynamik der gewaltigen Jupiter-Magnetosphäre erforschen. Beim Vorbeiflug an der Erde konnte das Instrument die Energie der Ionen und Elektronen untersuchen, welche die Raumsonde vor Ort umgeben.
Anhand der Messdaten konnten die Wissenschaftler die Magnetopause und damit die Grenzfläche zwischen der Erdmagnetosphäre und dem Sonnenwind sowie Teilchen aus dem Einflussbereich der Erdmagnetosphäre nachweisen und bestimmen. „Die Zusammensetzung der Plasmasphäre ist bisher nur selten gemessen worden“, so MPS-Wissenschaftler und PEP-Teammitglied Dr. Markus Fränz. „Die aktuellen Beobachtungen von PEP-JEI lassen sich am besten mit einem sehr hohen Anteil von Sauerstoff-Ionen erklären“, fügt er hinzu.
Auf diese Weise sei beim Erdvorbeiflug mit nur wenigen Messungen gelungen, Grundzüge der Magnetosphärenstruktur der Erde aufzudecken. „Damit wissen wir nun, dass unser Instrument gut vorbereitet ist für Messungen am Jupiter“, so MPS-Wissenschaftler Dr. Norbert Krupp aus dem PEP-Team.
„Wir sind natürlich nicht überrascht von diesen Ergebnissen … es wäre äußerst beunruhigend gewesen, wenn wir herausgefunden hätten, dass die Erde nicht bewohnbar ist! Aber sie zeigen, dass MAJIS und SWI auch bei Jupiter sehr erfolgreich arbeiten werden, wo sie uns helfen werden zu untersuchen, ob die eisigen Monde potenzielle Lebensräume für vergangenes oder gegenwärtiges Leben sein könnten“, kommentiert der ESA-Juice-Projektwissenschaftler Olivier Witasse abschließend.
WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
„Fingerabdruck der Erde“ soll lebensfreundliche Exoplaneten identifizieren 29. August 2019
So könnten außerirdische Astronomen unsere Erde sehen 19. August 2019
Suche nach außerirdischer Vegetation: Von der Erde lernen 26. September 2018
Studie zeigt: Erden-Blau kann als Signatur für Leben dienen 27. April 2017
Recherchequellen: ESA, MPS, MPG
© grenzwissenschaft-aktuell.de
