Offizielles Organ des Schweizerischen
Chemie- und Pharmaberufe Verbandes

Jupitermond Europa – die Chemie des vermuteten unterirdischen Ozeans im Visier

23. Oktober 2024

Das geheimnisvolle Innere Europas (künstlerische Darstellung) – Die Forschung vermutet, dass sich unter der eisigen Oberfläche ein Salzwasserozean befindet, der mehr als doppelt so viel flüssiges Wasser enthalten könnte wie alle Ozeane der Erde. Die nicht massstabsgetreue Darstellung zeigt, wie die innere Struktur aussehen könnte: Eine äussere Eishülle, vielleicht mit Materialfontänen, die aus der Oberfläche austreten; eine tiefe globale Schicht aus flüssigem Wasser; ein felsiges Inneres, möglicherweise mit hydrothermalen Quellen am Meeresboden. (Bild: Nasa/JPL-Caltech)

Am 14. Oktober startete die Nasa-Mission «Europa Clipper» ihre Reise zum Jupitermond Europa. Ziel ist es, den Eismond auf Hinweise auf ausserirdisches Leben zu untersuchen. Forschende der Universität Bern sind Mitglieder der wissenschaftlichen Teams für die Missionskameras, das Europa Imaging System (EIS), und das Massenspektrometer «Maspex» an Bord der Raumsonde.

Die Mission wird 2,9 Milliarden Kilometer zurücklegen, um im April 2030 ihr Ziel zu erreichen. Dabei wird sie Europa fast 50-mal in einer Höhe von nur 25 Kilometern über der Oberfläche überfliegen und bei jedem Vorbeiflug über einen anderen Ort schweben, um fast den gesamten Mond zu scannen.

Europa Clipper verfügt über ein leistungsstarkes Paket von neun wissenschaftlichen Instrumenten, die synchron arbeiten und Daten sammeln, um die wissenschaftlichen Ziele der Mission zu erreichen. Bei jedem Vorbeiflug wird die gesamte Instrumentenpalette Messungen vornehmen und Bilder erfassen, die schlussendlich ein detailliertes Gesamtbild des Jupitermondes ergeben werden. So soll zum Beispiel die EIS-Kamera feststellen, ob sich flüssiges Wasser in der Nähe der Oberfläche von Europa befindet, und wenn ja, ob dies periodisch oder aperiodisch der Fall ist, sowie den Ort und Zeitpunkt des letzten Auftretens bestimmen.

An der Europa-Clipper-Mission ist Audrey Vorburger, Assistenzprofessorin für Astrophysik an der Universität Bern, beteiligt, die über umfassende Fachkenntnisse auf dem Gebiet der Massenspektrometrie verfügt. Sie ist Mitglied des Wissenschaftsteams für das Massenspektrometer Maspex, das die Chemie des vermuteten unterirdischen Ozeans des Mondes untersuchen wird, wie der Ozean und die Oberfläche Material austauschen und wie Strahlung Verbindungen auf der Mondoberfläche verändert.

*Künstlerische Darstellung der «Europa Clipper»-Raumsonde. (Bild: Nasa/JPL-Caltech)*

Vorburger ist auch an der Weltraummission «Juice» der ESA beteiligt, die im April 2023 ihre Reise zum Jupiter angetreten hat. Sie ist leitende Wissenschaftlerin für das NIM-Massenspektrometer, das vollständig an der Universität Bern entworfen und gebaut wurde. «Meiner Meinung nach sind Juice und Europa Clipper wie Geschwister: leicht unterschiedlich, aber mit vielen Gemeinsamkeiten», sagt Vorburger. «Zum Beispiel haben acht der neun Instrumente auf Europa Clipper ein Äquivalent auf Juice. Ihre Missionsprofile unterscheiden sich jedoch erheblich. Juice wird das gesamte Jupitersystem erforschen und schliesslich in die Umlaufbahn um Jupiters grössten Mond Ganymed eintreten, während Europa Clipper sich auf Europa konzentrieren und die erste detaillierte Studie über den Eismond liefern wird. Ihre Ähnlichkeiten und Unterschiede machen sie zu zwei so vielversprechenden synergetischen Missionen.» Wie Vorburger abschliessend feststellt, wird Europa Clipper unschätzbare Informationen über Europa liefern und den Grundstein für zukünftige Missionen zur Suche nach Leben legen.