Juno erreicht Jupiter

Die Raumsonde Juno blickt von oben auf den Gasriesen Jupiter mit seinen vier galileischen Monden Io, Europa, Ganymed und Kallisto. Sie ist noch ein gutes Stück von ihrem Ziel entfernt.

Bildcredit: NASA, JPL, Juno Mission

Die Reise der Raumsonde Juno dauerte fast fünf Jahre. Nun nähert sie sich Jupiters Nordpol. Juno genießt eine Aussicht, die selbst für Raumsonden von der Erde selten ist. Diese fliegen nämlich normalerweise näher an Jupiters Äquator vorbei.

Das Instrument JunoCam fotografierte am 21. Juni dieses Bild. Dabei war sie 10,9 Millionen km entfernt. Die Sonde blickt abwärts auf den markanten Gasriesen. Man sieht Jupiters Nachtseite und die vier großen galileischen Monde, die um ihn kreisen. JunoCam soll die wolkige Atmosphäre des Gasriesen aus der Nähe abbilden. Sie ist von Zonen und Bändern umgeben.

Am 4. Juli (5. Juli UT) zündet Juno ihre Haupttriebwerke, um zu bremsen und in einen Orbit einzuschwenken. Wenn alles gut geht, ist sie die erste Raumsonde, die um Jupiters Pole kreist. Ihre Mission soll 20 Monate dauern. Dabei nähert sie sich Jupiters Wolkenoberflächen auf weniger als 5000 km.

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Vorschau auf die Juno-Mission

Videocredit: NASA, JPL, Mission Juno

Was findet die Raumsonde Juno der NASA, wenn sie nächsten Montag Jupiter erreicht? Sehr wenig, falls Juno das Einschwenken in die Umlaufbahn um Jupiter misslingt. Es ist eine Serie komplexer Abläufe. Sie finden in einer unbekannten Umgebung knapp über der Oberfläche von Jupiters Wolken statt. Wenn die Sache gelingt, schwirrt Juno um Jupiter, wie dieses Video zeigt. Sie kommt ihm näher als je eine Raumsonde zuvor.

Wenn Juno abgebremst hat, tritt sie in einen stark elliptischen Orbit ein und nimmt den wissenschaftlichen Betrieb auf. Der soll zwei Jahre dauern. Juno soll unter anderem Jupiters Tiefenstrukuren kartieren, die Menge an Wasser in Jupiters Atmosphäre messen, sein mächtiges Magnetfeld erforschen und herausfinden, wie die Polarlichter an Jupiters Polen entstehen. Diese Lektionen versprechen auch, dass wir die Geschichte des Sonnensystems und die Dynamik der Erde besser verstehen.

Junos Energie stammt hauptsächlich von drei großen Solarpaneelen. Jedes davon ist so lang wie ein Lieferwagen. Die Sonde startete 2011. Die Mission führt Juno plangemäß 37 Mal um den jovialen Riesen. Damit der Jupitermond Europa nicht mit Mikroben kontaminiert wird, lenkt man die Sonde nach Ende der Mission in Jupiters dichte Atmosphäre. Dort zerbricht sie und schmilzt.

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Die Oberfläche von Europa

Dieser kleine Ausschnitt zeigt Details auf der Oberfläche von Europa. Der Jupitermond wurde von der Raumsonde Galileo genau untersucht. Die tiefen Gräben in der eisigen Hülle sind rotbraun gefärbt. Das ist ein Hinweis, dass dort organische Stoffe vorkommen könnten.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SETI-Institut

Die farbverstärkte Ansicht zeigt eine Schneise auf der Oberfläche von Jupiters interessantem Mond Europa. Sie ist 350 mal 750 km breit. Die Nahaufnahme entstand aus hoch aufgelösten Bilddaten. Diese wurden mit niedrig aufgelösten Daten in Farbe kombiniert. Im Jahr 1998 nahm die Raumsonde Galileo diese Bilder auf.

Unter glatten Eisebenen, langen Rissen und chaotisch verteilten Blöcken im Gelände verbirgt sich vermutlich ein tiefer Ozean aus salzigem flüssigem Wasser. Die eisbedeckte fremde Ozeanwelt liegt zwar außerhalb der Zone im Sonnensystem, die bewohnt werden kann. Doch neue Untersuchungen zeigen eine Chemie, die vielleicht eine Freisetzung von Sauerstoff und Wasserstoff möglich macht. Die vermutete Menge ist etwa gleich groß wie jene auf der Erde. Das ist ein wichtiger Gradmesser der Energie, die für Leben verfügbar ist.

Wasserstoff könnte freigesetzt werden, wenn das salzige Wasser Kontakt mit dem felsigen Boden im Ozean hat. Sauerstoff und andere Verbindungen, die mit Wasserstoff reagieren, stammen vielleicht von Europas Oberfläche. Dort spaltet der heftige Strom an energiereicher Strahlung von Jupiter Moleküle von Wassereis auf und spült sie von oben in Europas Ozean.

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Europa: Leben unter dem Eis entdecken

Ein Plakat in blauen Farbtönen wirbt für Europas Wasserwelt. Im Vordergrund sind drei dunkle Silhouetten vor einem runden Fenster, das Ausblick auf Wasserlebewesen bietet.

Plakat-Illustrationscredit: NASA, JPL, Visions of the Future

Sucht ihr ein interplanetares Reiseziel? Wie wäre es mit einem Besuch auf Europa? Er ist einer der interessantesten Monde im Sonnensystem. Europa ist mit Eis bedeckt und wandert einmal in 85 Stunden auf einer elliptischen Bahn um den markanten Gasriesen Jupiter.

Jupiters Gravitation sorgt für starke Gezeiten. Diese erzeugen eine Wärme, die Europas salzige Ozeane unter der Oberfläche das ganze Jahr flüssig hält. Daher bekommt Europa auch ohne Sonnenlicht genug Energie, um einfache Lebensformen zu ermöglichen.

Leider ist es derzeit nicht möglich, in Restaurants auf Europa Tische zu reservieren, wo vielleicht ein Gericht mit regionalen Extremkrabben geboten wird. Doch ihr könnt jederzeit ein anderes Urlaubsziel bei Visionen der Zukunft wählen.

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Fünf Monde und Jupiter

Links unten leuchtet der helle Mond der Erde, rechts oben ist ein winziger Lichtpunkt. Es ist der Planet Jupiter. Wenn man genau hinsieht, erkennt man auch seine vier galileischen Monde Io, Europa, Ganymed und Kallisto.

Bildcredit und Bildrechte: Phillip A Cruden

Einige der größten Monde im Sonnensystem gingen am 23. Februar gemeinsam auf. In dieser Nacht entstand dieses scharfe Teleskopsichtfeld in der Dämmerung. Es zeigt, wie der abnehmende Dreiviertelmond dem Planeten Jupiter begegnet. Kurze Belichtungen wurden mit langen kombiniert.

Das Bild zeigt die vertraute Vorderseite des natürlichen großen Begleiters der Erde zusammen mit der Reihe der vier galileischen Monde um den größten Gasriesen. Die winzigen Lichtpünktchen sind – von links nach rechts – Kallisto, Io, Ganymed, [Jupiter] und Europa.

Unser natürlicher Trabant ist näher und heller, er wirkt riesig. Doch Kallisto, Io und Ganymed sind größer als der Erdmond. Nur die Wasserwelt Europa ist ein bisschen kleiner. Von den sechs größten Monden im Sonnensystem fehlt in dieser Szenerie nur der Saturnmond Titan.

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Dreifache Konjunktion der Jupitermonde

Vor dem Planeten Jupiter schweben drei der vier galileischen Monde: Io, Europa und Kallisto. Auch die kleinen Monde Thebe und Amalthea sind im Bild.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)

Jupiter ist der größte Planet im Sonnensystem. Dieser Hubble-Schnappschuss vom 24. Jänner zeigt ihn zusammen mit drei seiner vier großen galileischen Monde.

Europa, Kallisto und Io ziehen vor Jupiters gestreifter Wolkenoberfläche vorbei. Sie sind von links unten nach rechts oben zu einer seltenen dreifachen Konjunktion angeordnet. Den Farben nach ist nur die eisige Europa fast weiß. Kallistos urzeitliche, von Kratern übersäte Oberfläche erscheint dunkelbraun. Der vulkanische Io leuchtet gelblich.

Wenn ihr den Mauspfeil über das Bild schiebt oder diesem Link folgt, erkennt ihr die vorbeiziehenden Monde und ihre Schatten. Dieses scharfe Hubblebild zeigt auch zwei kleine innere Jupitermonde. Es sind Amalthea und Thebe, die wir zusammen mit ihren Schatten erkennen.

Die galileischen Monde sind etwa 3000 bis 5000 Kilometer groß. Ihre Größe ist vergleichbar mit dem Erdmond. Doch Amalthea und Thebe sind seltsam geformt und nur etwa 260 bzw. 100 Kilometer groß.

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Galileos Europa, neu bearbeitet

Der Jupitermond Europa ist etwas mehr als zur Hälfte beleuchtet. Er ist hell und von roten Brüchen überzogen. Die sonnenbeleuchtete Hälfte zeigt im Bild nach oben.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SETI-Institut, Cynthia Phillips, Marty Valenti

Die Raumsonde Galileo zog Ende der 1990er-Jahre im Jupitersystem ihre Schleifen. Sie machte tolle Aufnahmen von Europa. Außerdem schickte sie Hinweise, dass unter der eisigen Oberfläche des Mondes ein tiefer, globaler Ozean sein könnte.

Galileos Bilddaten von Europa wurden mit verbesserter Kalibrierung neu bearbeitet. So entstand dieses Farbbild. Es zeigt etwa das, was ein Menschenauge sehen könnte. Europas lange, krumme Brüche sind ein Hinweis auf flüssiges Wasser unter der Oberfläche. Der große Mond wird auf seiner elliptischen Bahn um Jupiter von den Gezeiten gewalkt. Die Gezeiten liefern genug Energie, um den Ozean flüssig zu halten.

Noch interessanter ist die Idee, dass es ohne Sonnenlicht genug Energie für Leben geben könnte. Damit wäre Europa einer der vielversprechendsten Orte für Leben außerhalb der Erde. Welche Art Leben könnte es in einem tiefen, dunklen Ozean unter der Oberfläche geben? Vielleicht ähnliche Lebewesen wie die Extrem-Krebse auf dem Planeten Erde?

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Möglicherweise bewohnbare Monde

Vier Monde sind abgebildet, von links oben nach rechts unten: Europa, Ganymed, Enceladus, Titan.

Bildcredit: Forschung und Zusammenstellung – René Heller (McMaster Univ.) et al.; Bildfelder – NASA/JPL/Space Science Institute – Bildrechte: Ted Stryk

Für die Astrobiologie sind diese vier Monde wohl die interessantesten im Sonnensystem. Sie sind alle im gleichen Maßstab dargestellt. Ihre Erforschung durch interplanetare Raumsonden führte zu einer Idee: Nicht nur Planeten, sondern auch Monde könnten eine Umgebung bieten, die für Leben günstig ist.

Die Jupiter-Mission Galileo untersuchte auch den Mond Europa. Dort fand sie unter der Oberfläche einen globalen Ozean aus flüssigem Wasser. Galileo fand auch Hinweise auf Meere im Inneren von Ganymed.

Die Raumsonde Cassini schickte Bilder vom Saturnmond Enceladus. Darauf verströmt der Mond Fontänen aus Wassereis. Die Fontänen deuten an, dass sogar dieser kleine Mond flüssiges Wasser unter der Oberfläche hat. Unter der dichten Atmosphäre des großen Mondes Titan findet Cassini immer noch Seen auf der Oberfläche. Sie bestehen aus kalten, aber noch flüssigen Kohlenwasserstoffen.

Neue Forschung außerhalb des Sonnensystems lässt vermuten, dass es vielleicht mehr Exomonde als Exoplaneten gibt, die sich in den bewohnbaren Zonen um Sterne befinden. Wenn das stimmt, sind Monde die häufigsten bewohnbaren Welten im Universum.

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