Europa

Europa ist der kleinste der vier Galileischen Monde Jupiters und mit etwa 3,120 km Durchmesser geringfügig kleiner als der Erdmond. Doch diese bescheidene Kugel aus Gestein und Eis ist zu einem der faszinierendsten Ziele im gesamten Sonnensystem geworden, denn unter ihrer hellen, gefrorenen Schale liegt fast mit Sicherheit ein globaler Ozean aus flüssigem Salzwasser – ein Ozean, von dem man annimmt, dass er etwa das doppelte Volumen aller Meere der Erde zusammen enthält.

Diese eine Tatsache stellt alles an dem kleinen Mond in neues Licht. Europa ist nicht bloß ein weiterer verkraterter Eisball, der einen Riesenplaneten umkreist; er ist ein Kandidat für Leben jenseits der Erde und das Ziel zweier Flaggschiff-Raumsonden, die derzeit auf dem Weg zu Jupiter sind, um dies herauszufinden.

Entdeckung und die Galileische Familie

Europa wurde im Januar 1610 entdeckt, als Galileo Galilei sein neues Teleskop auf Jupiter richtete und vier Lichtpunkte sah, die Nacht für Nacht ihre Position verschoben – die ersten je gefundenen Monde, die einen anderen Planeten umkreisten, und der Beweis, dass nicht alles am Himmel um die Erde kreiste. Der deutsche Astronom Simon Marius beobachtete sie fast im selben Moment und lieferte die Namen, die wir noch heute verwenden, entlehnt den mythologischen Liebschaften des Zeus. Europa, eine phönizische Prinzessin, die der Gott entführte, gibt dem zweitnächsten des Quartetts ihren Namen.

Die vier Galileischen Monde – Io, Europa, Ganymed und Kallisto – bilden ein eigenständiges Miniatursystem. Europa umkreist Jupiter einmal alle 3.55 Tage in einer Entfernung von etwa 671,000 km, gefangen in einem präzisen gravitativen Rhythmus, bekannt als Laplace-Resonanz: Für jeden Umlauf, den Ganymed vollendet, macht Europa zwei und Io vier. Dieses Uhrwerk ist der Motor hinter nahezu allem, was Europa interessant macht.

Ein Ozean unter dem Eis

Europas Oberfläche besteht aus Wassereis, doch das Wasser endet dort nicht. Da seine resonante Umlaufbahn leicht elliptisch ist, verbiegt und knetet Jupiters gewaltige Schwerkraft den Mond bei jeder Passage, und diese Gezeitenreibung erzeugt tief im Inneren Wärme. Genug Wärme, so legen Modelle nahe, um eine Schicht des Inneren flüssig zu halten. Unter einer Eisschale, geschätzt auf 15 bis 25 km Dicke, liegt ein Ozean, von dem man annimmt, dass er 60 bis 150 km tief ist – so tief, dass er trotz Europas geringer Größe mehr als das Doppelte des Wassers aller Ozeane der Erde enthalten könnte.

Der stärkste Beleg ist magnetischer Natur. Während Europa sich durch Jupiters mächtiges Magnetfeld bewegt, entdeckte der NASA-Orbiter Galileo ein induziertes Feld, das vom Mond selbst ausgeht – genau die Signatur, die von einer Schale elektrisch leitfähigen Salzwassers unter dem Eis zu erwarten wäre. Hubble-Beobachtungen fügten später verlockende Hinweise auf zeitweilige Wasserdampf-Fontänen hinzu, die rund 200 km über der Südpolarregion ausströmen, als fände der Ozean gelegentlich einen Weg an die Oberfläche.

Eine rissige, jugendliche Oberfläche

Aus der Nähe betrachtet ist Europa einer der glattesten großen Körper im Sonnensystem – und einer der jüngsten. Einschlagkrater sind auffallend selten, was darauf hindeutet, dass die Oberfläche erneuert und nur etwa 40 bis 90 Millionen Jahre alt ist. Stattdessen durchziehen den gesamten Globus Lineae: lange, rötlich-braune Brüche von Tausenden Kilometern Länge, wo sich die sich verschiebende Eisschale gespalten und wieder gefroren hat. Manche schwingen in wiederkehrenden zykloidalen Kurven und zeichnen das tägliche Auf und Ab der Gezeitenspannung nach, während der Mond Jupiter umkreist.

Anderswo löst sich das Eis in Chaos-Terrain auf – wirre Felder aus gekippten, zerbrochenen Platten, die wieder zu einer klumpigen Matrix gefroren sind, wie im gut untersuchten Conamara-Chaos zu sehen. Solche Regionen wirken, als sei warmes, salziges Wasser von unten emporgequollen, hätte die Schale erweicht und Eisschollen driften lassen, bevor alles wieder fest wurde. Der rostige Farbton, der die Risse färbt, stammt vermutlich von Salzen und Schwefelverbindungen, die aus dem Ozean emporgetragen wurden – ein mögliches Fenster in die darunter verborgene Chemie.

Könnte dort etwas leben?

Europa erfüllt genau jene Kriterien, die Astrobiologen am meisten interessieren: flüssiges Wasser, einen felsigen Meeresboden, der hydrothermale Quellen beherbergen könnte, und eine stetige Energiequelle in Form von Gezeitenerwärmung. Auf der Erde versorgen ähnliche Quellen ganze Ökosysteme in völliger Dunkelheit. Wenn Europas Ozean seit Milliarden von Jahren flüssig geblieben ist und einen chemisch aktiven Gesteinsmantel berührt, ist er einer der wahrscheinlichsten Orte im Sonnensystem, an denen mikrobielles Leben existieren könnte.

Die Oberfläche selbst ist feindselig – luftlos, in tödlichen Dosen von Jupiters Strahlung gebadet und kälter als etwa minus 160 °C am Äquator, mit noch weit tieferen Werten in Richtung der Pole. Doch der Ozean ist von Kilometern von Eis abgeschirmt, und es ist diese verborgene Umgebung, nicht die gefrorene Kruste, die das Interesse weckt.

Die Missionen auf dem Weg

Die NASA-Sonde Europa Clipper startete am 14. Oktober 2024 und wird das Jupitersystem 2030 erreichen. Statt Europa direkt zu umkreisen – was die Strahlung rasch zerstören würde –, wird sie Schleifen um Jupiter ziehen und Dutzende naher Vorbeiflüge durchführen, wobei sie Radar nutzt, um das Eis zu sondieren, Kameras, um die Oberfläche zu kartieren, und Instrumente, um etwaige Fontänen nach Hinweisen auf die Zusammensetzung des Ozeans zu schnuppern. Ihr Ziel ist nicht, Leben direkt nachzuweisen, sondern zu beurteilen, ob Europa bewohnbar ist.

Daneben wird die 2023 gestartete Sonde JUICE der Europäischen Weltraumorganisation bis in die frühen 2030er-Jahre Europa, Ganymed und Kallisto untersuchen, mit zwei Vorbeiflügen an Europa, bevor sie in eine Umlaufbahn um Ganymed einschwenkt. Zusammen versprechen die beiden Missionen den bislang nächsten Blick auf diese Ozeanwelt, seit Galileos Mission 2003 endete.

Europa selbst finden

Mit bloßem Auge können Sie Europa nicht sehen, doch nahezu jedes kleine Teleskop – oder sogar ein ruhig gehaltenes gutes Fernglas – wird ihn zeigen. Richten Sie es auf Jupiter, und Sie werden bis zu vier winzige sternartige Punkte finden, aufgereiht auf beiden Seiten: die Galileischen Monde, genau wie Galileo sie erstmals sah. Europa ist der schwächste und innerste der vier hellen Monde, und seine Position verschiebt sich merklich von Nacht zu Nacht, sodass Sie, wenn Sie die Monde über mehrere Abende hinweg skizzieren, ihn dabei beobachten können, wie er Jupiter in nur wenigen Erdtagen umkreist.