Wissenschaftler sind seit mehr als 20 Jahren von den massiven Wunden auf Europas Eisoberfläche fasziniert. Diese Doppelkämme enthalten Gipfel, die fast 305 Meter hoch werden können, mit breiten Tälern dazwischen. Diese Merkmale wurden erstmals in den 1990er Jahren von der NASA-Raumsonde Galileo abgebildet, aber Forscher konnten nicht bestimmen, wie sie entstanden sind.
Bei der Untersuchung des Grönland-Eisschildes mithilfe von Eisdurchdringungsradarbeobachtungen bemerkte ein Forscherteam ein ähnliches M-förmiges Doppelkammmerkmal, das einer kleinen Abweichung von dem auf Europa ähnelt.
Luftgestützte Instrumente helfen Forschern, die Polarregionen der Erde zu untersuchen, um Veränderungen der Eisschilde zu überwachen, die sich auf den globalen Meeresspiegel auswirken könnten. Diese Augen am Himmel halten auch Ausschau nach oberirdischen Schmelzwasserbecken, Kanälen, die saisonale Abflüsse führen, und subglazialen Seen.
„Wir arbeiteten an etwas völlig anderem im Zusammenhang mit dem Klimawandel und seinen Auswirkungen auf Grönlands Oberfläche, als wir diese kleinen Zwillingshügel sahen – und wir konnten sehen, wie die Hügel von ‚ungeformt‘ zu ‚geformt‘ wurden“, sagte der leitende Studienautor Dustin Schroeder , außerordentlicher Professor für Geophysik am College of Earth Energy and Environmental Sciences der Stanford University, in einer Erklärung.
Operation IceBridge – eine NASA-Mission, die zwischen 2015 und 2017 Oberflächenhöhendaten und Eisschildradar sammelte – enthüllte, dass sich Grönlands Doppelkamm bildete, nachdem Eis um Wasser herum brach, das innerhalb des Eisschilds gefrierte. Der Druck der Wassertasche ließ die charakteristischen Spitzen ansteigen.
Dies veranlasste die Forscher zu der Frage, ob dasselbe auf Europa möglich sein könnte, wo Wassertaschen unter der eisigen Kruste existieren könnten – wodurch potenziell bewohnbare Umgebungen auf dem unwirtlichen Mondmantel geschaffen werden könnten.
„In Grönland bildete sich dieser Doppelrand an einem Ort, an dem Wasser aus oberirdischen Seen und Bächen oft zur nahen Oberfläche abfließt und wieder gefriert“, sagte der Hauptautor der Studie, Riley Culberg, ein Doktorand in Elektrotechnik an der Stanford University, in einer Erklärung.
„Ein Weg, auf dem sich ähnliche Flachwassertaschen in Europa bilden könnten, könnte darin bestehen, Wasser aus dem unterirdischen Ozean durch Brüche in die Eiskruste zu zwingen – dies würde darauf hindeuten, dass innerhalb der Eiskruste ein angemessenes Maß an Austausch stattfindet.
Die Oberfläche des Mondes verändert sich ständig
Europa scheint ein dynamischer Ort zu sein, mit Wassersäulen, die durch Risse in der mehrere zehn Kilometer dicken Eiskruste aufsteigen. Diese Eiskruste könnte ein Ort sein, an dem sich der unterirdische Ozean und Nährstoffe vermischen.
„Weil es näher an der Oberfläche liegt, wo man interessante Chemikalien aus dem Weltraum, von anderen Monden und den Vulkanen von Io (einem anderen Mond, der den Jupiter umkreist) erhält, besteht die Möglichkeit, dass es eine Chance für Leben gibt, wenn es Wassertaschen in der Atmosphäre gibt “, sagte Schröder. „Wenn der Mechanismus, den wir in Grönland sehen, der ist, wie diese Dinge über Europa passieren, dann ist es, dass es überall Wasser gibt.“
Kohlberg sagte, dies sei das erste Mal, dass Wissenschaftler etwas Ähnliches auf der Erde beobachten und die unterirdischen Prozesse beobachten konnten, die zu den Aufschlüssen führten.
„Der Mechanismus, den wir in diesem Papier vorschlagen, wäre zu kühn und komplex gewesen, um ihn vorzuschlagen, ohne ihn in Grönland geschehen zu sehen“, sagte Schroeder.
Die umfangreichen Daten, die das Team bereits zum grönländischen Eisschild gesammelt hat, könnten es ermöglichen, diese auch in Zukunft als Gegenstück zu den dynamischen Prozessen in Europa zu nutzen.
Temperatur, Chemie und Druck in Europa variieren im Vergleich zu Grönland, daher möchte das Team untersuchen, wie diese Wassertaschen in Europa funktionieren.
Europa ist ein Ziel für zwei bevorstehende Missionen, die JUICE der Europäischen Weltraumorganisation (kurz für Jupiter Icy Moons Explorer) und die Europa Clipper der NASA. Clipper wird ein eisdurchdringendes Radar tragen, ähnlich wie Forscher Grönland untersucht haben, um unterirdische Bilder von Europas Eiskruste zu sammeln.
Europa sticht aufgrund des flüssigen Wassers im unterirdischen Ozean und dem, was Wissenschaftler über seine chemische Zusammensetzung wissen, als einer der besten Kandidaten für außerirdisches Leben in unserem Sonnensystem hervor, sagte Kohlberg.