Jupiters Mond Europa könnte genau wie die Erde Plattentektonik haben

Europa

Wissenschaftler haben Beweise für ein aktives Plattentektoniksystem in der Eishülle von Jupiters Mond Europa gefunden. Die Erde galt lange Zeit als der einzige Körper des Sonnensystems mit Plattentektonik. (Bildnachweis: NASA/JPL/Ted Stryk)



Jupiters eisiger Mond Europa, der vielleicht als die beste Wahl des Sonnensystems gilt, um außerirdisches Leben zu beherbergen, wird immer interessanter.



Eine neue Studie legt nahe, dass in Europas Eispanzer große Eisplatten über- und untereinander rutschen. Der Jupiter-Satellit ist somit neben der Erde möglicherweise der einzige Körper des Sonnensystems, der über ein System von Plattentektonik verfügt.

'Aus rein wissenschaftlicher oder geologischer Sicht ist das unglaublich', sagte der Hauptautor der Studie, Simon Kattenhorn von der University of Idaho, gegenüber guesswhozoo.com. „Die Erde ist vielleicht nicht allein. Es könnte noch einen anderen Körper geben, der Plattentektonik hat. Und nicht nur das, es ist Eis!' [ Fotos: Europa, Mysteriöser Eismond des Jupiter ]



Künstler

Künstlerisches Konzept des Subduktionsprozesses, von dem angenommen wird, dass er auf dem Jupitermond Europa stattfindet, und zeigt, wie sich ein kalter äußerer Teil der Eisschale Europas in das wärmere Schaleninnere bewegt und schließlich absorbiert wird. In der darüber liegenden Platte wurde an der Oberfläche ein „Subsumtionsband“ gebildet, neben dem möglicherweise Kryolavas ausgebrochen sind.(Bildnachweis: Noah Kroese, I.NK)

Die neuen Ergebnisse kommen weniger als ein Jahr später Wasserdampfwolken wurden beim Ausbruch aus der Südpolarregion Europas gesichtet. Das finden begeisterte Astrobiologen sehr, denn es deutete darauf hin, dass eine Robotersonde in der Lage sein könnte, den unterirdischen Ozean aus flüssigem Wasser des Mondes aus der Ferne zu beproben, ohne auch nur aufzusetzen.



'Es gab in letzter Zeit viele spannende Entdeckungen [über Europa]', sagte Kattenhorn. 'Alles in allem hoffe ich, dass es ziemlich klar wird, wenn die NASA anfängt, über zukünftige Missionen nachzudenken: Dies [Europa] ist die offensichtliche Wahl.'

Fehlende Puzzleteile

Kattenhorn und Co-Autorin Louise Prokter vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University untersuchten Fotos von Europa, die von der NASA-Raumsonde Galileo aufgenommen wurden, die von 1995 bis 2003 den Jupiter umkreiste.

Die Forscher verwendeten die Bilder, um die jüngste geologische Geschichte eines 52.000 Quadratmeilen (134.000 Quadratkilometer) großen Streifens von zu rekonstruieren Europa — ein Gebiet von der Größe des Bundesstaates Alabama. Sie stellten fest, dass sich die Region im Laufe der Zeit veränderte, wobei einige Oberflächenmerkmale im Vergleich zu der in früheren Bildern aufgenommenen Architektur nicht mehr übereinstimmen.



Falschfarbenbild der nördlichen Hemisphäre Europas, wo Subduktionszonen vermutet werden, die auf ein System von Plattentektonik hinweisen.

Falschfarbenbild der nördlichen Hemisphäre Europas, in der Subduktionszonen vermutet werden, die auf ein System von Plattentektonik hinweisen.(Bildnachweis: NASA/JPL/University of Arizona)

„Es war ganz klar, dass man das Originalbild durch einfaches Verschieben von Platten rekonstruieren konnte“, verglich Kattenhorn die Herangehensweise des Duos an das Zusammensetzen eines Puzzles.

Außerdem gab es in diesem rekonstruierten Bild eine Lücke, als wäre ein großes Puzzleteil vom Tisch gefallen. In gewisser Weise ist das wahrscheinlich passiert, sagte Kattenhorn.

'In diesem Fall war der große Brocken tatsächlich unter die angrenzende Platte gerutscht und war für immer verloren und wurde in das Innere von Europas Eisschale recycelt', sagte er.

Dieser Brocken war in der Tat groß, etwa so groß wie der Bundesstaat Massachusetts, fügte Kattenhorn hinzu.

Plattentektonik

Kattenhorn und Prokter halten dieses als Subduktion bekannte Phänomen, dass eine Platte unter eine andere gleitet, für die wahrscheinlichste Erklärung für das verschwindende Puzzleteil. Sie zitieren mehrere Belegzeilen, darunter potenzielle „Kryolavasen“ von Wassereis nahe der Plattengrenze. (Auf der Erde, Vulkanismus ist entlang von Subduktionszonen üblich.)

Wenn die Interpretation der Wissenschaftler – dargelegt in einer heute online veröffentlichten Studie (7. September) in der Zeitschrift Natur Geowissenschaften — richtig ist, müssen die Lehrbücher der Planetenwissenschaften neu geschrieben werden.

' Plattentektonik gilt als einzigartig in unserer Welt“, schrieb Michelle Selvans vom Smithsonian National Air and Space Museum in einem begleitenden „News and Views“-Beitrag in derselben Ausgabe von Nature Geoscience.

'Subduktionszonen, konvergente Grenzen, an denen eine tektonische Platte unter eine andere gleitet und in den Erdmantel zurückgeführt wird, sind einzigartig für plattentektonische Systeme', schrieb Selvans. 'Obwohl Merkur, Venus und Mars deutliche Anzeichen tektonischer Aktivität aufweisen, wie zum Beispiel Systeme von Überschiebungsstörungen und Rifttälern, hat keiner dieser Gesteinsplaneten überzeugend nachgewiesen, dass er heute oder in der Vergangenheit ein System von sich bewegenden tektonischen Platten besitzt.'

Ein aktives System der Plattentektonik könnte auch zwei rätselhafte Fakten über Europa erklären, sagte Kattenhorn: 1) warum seine Oberfläche so jung ist (weniger als 90 Millionen Jahre, geschätzt durch Meteoriteneinschlagsraten) und 2) wie der Mond die Bildung von neuem Eis auf seiner Schale, die zuvor beobachtet wurde. (Europa wird nicht größer, also muss ein Prozess die Produktion von neuem Material ausgleichen.)

„Aus meiner Sicht ist es ziemlich spannend, dass wir uns mit diesen beiden wirklich wichtigen Fragen zu Europa beschäftigt haben“, sagte Kattenhorn.

Er und Prokter sagten, Europa habe wahrscheinlich ein System aus kalten, spröden Platten, die sich über konvektivem wärmeren Eis bewegen. Die Mechanismen der europäischen Plattentektonik seien derzeit unklar, sagte Kattenhorn und betonte die Notwendigkeit von Modellierungsarbeiten. Aber die Gezeitenerwärmung, die durch das Ziehen der immensen Schwerkraft des Jupiter erzeugt wird, das gleiche Phänomen, das Europas innere Ozeane vor dem Einfrieren bewahrt, könnte einer der ultimativen Antriebe sein, fügte er hinzu.

Nahaufnahme einer möglichen Zone der Plattenausbreitung auf Europa, die interne Streifen im Zusammenhang mit der Ausbreitung und bilateraler Symmetrie um eine zentrale Achse zeigt. Ältere geologische Merkmale können perfekt auf beiden Seiten der Ausbreitungszone angepasst werden. (Dieses Bild konzentriert sich auf eine andere Region Europas als diejenige, die für das am 7. September 2014 veröffentlichte Nature Geoscience-Papier analysiert wurde.)

Nahaufnahme einer möglichen Zone der Plattenausbreitung auf Europa, die interne Streifen im Zusammenhang mit der Ausbreitung und bilateraler Symmetrie um eine zentrale Achse zeigt. Ältere geologische Merkmale können perfekt auf beiden Seiten der Ausbreitungszone angepasst werden. (Dieses Bild konzentriert sich auf eine andere Region Europas als diejenige, die für das am 7. September 2014 veröffentlichte Nature Geoscience-Papier analysiert wurde.)(Bildnachweis: NASA/JPL)

Auswirkungen auf das Leben?

Wissenschaftler sind gespannt, ob Europa

Wissenschaftler sind gespannt, ob Europas riesige unterirdische Ozeane außerirdisches Leben beherbergen. Sehen Sie in dieser guesswhozoo.com-Infografik, wie Jupiters Eismond Europa funktioniert.(Bildnachweis: von Karl Tate, Infografik-Künstler)

Einige Wissenschaftler glauben, dass die Plattentektonik für den Aufstieg des Lebens auf der Erde wesentlich war. Zum Beispiel, so die Idee, füllt die Bewegung von Platten Nährstoffe auf und hilft, das Klima des Planeten durch das Recycling von Kohlenstoff zu stabilisieren.

Es liegt also nahe, sich zu fragen, ob die europäische Plattentektonik den eisigen Mond für einfache Lebensformen bewohnbarer macht, schrieb Selvans. [ 7 Theorien über den Ursprung des Lebens ]

'Vielleicht sind sich Europa und die Erde noch einzigartiger ähnlich: Es ist verlockend, die Korrelation zwischen der Existenz von Leben und Plattentektonik auf der Erde zu bemerken und sich zu fragen, ob letzteres nicht eine Voraussetzung für ersteres ist', schrieb sie.

Es wird angenommen, dass Europas Eispanzer 20 bis 30 Kilometer dick ist, und subduzierende Platten tauchen wahrscheinlich nur eine Meile in die Tiefe, sagte Kattenhorn. Die Subduktion bringt daher wahrscheinlich keine Nährstoffe oder andere komplexe Moleküle von der Oberfläche sofort in den Ozean.

Dies könne aber indirekt und über längere Zeiträume über Konvektion geschehen, fügte er hinzu.

„Wie bei jeder Konvektion muss auch alles, was nach oben geht, nach unten gehen“, sagte Kattenhorn. „Man kann sich vorstellen, dass ein Teil dieses Materials letztendlich, allein dadurch, dass es sich in einem konvektiven System befindet, seinen Weg nach unten wandert. Ob das letztendlich mit dem Meer in Berührung kommt, ist eine wichtige Frage.“

Und es könnten Taschen mit flüssigem Wasser in der Eisschale relativ nahe an der Oberfläche vorhanden sein, vielleicht nahe genug, um von einer subduzierten europäischen Platte erreicht zu werden, fügte er hinzu.

„Menschen, die über bewohnbare Umgebungen nachdenken – sicherlich nicht mein Fachgebiet – wäre wahrscheinlich etwas sehr Interessantes für sie“, sagte Kattenhorn.

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