Monde
des Sonnensystems
Die Grundelemente der
organischen Chemie: Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Kohlenstoff bilden mit
Schwefel und Silizium die Hauptbestandteile interstellarer Gas,-und
Staubwolken. In riesigen verdichteten
Ansammlungen von Gas und Staub entstehen Sterne,
Planeten, Monde, Asteroiden und Kometen in solaren Urnebeln. Durch chemische
Reaktionen entstehen komplexe organische Moleküle, die in Kometen und Asteroiden
Materie eingeschlossen wurden, durch Einschläge
auf die Planeten und
einigen Mondoberflächen gelangten und beim Vorhandensein von Wasser und günstigen
Umweltverhältnissen, die Entwicklung des Lebens fördern.
In unserem Sonnensystem
ist nur die Erde der idealste Ort für eine Evolution des Lebens. Mit großer
Wahrscheinlichkeit gelangten riesige Mengen an Wasser und organischen Molekülen
nach der Phase der kosmischen Einschläge und dem Abkühlen der Erdoberfläche in
die Urozeane.
Auch die Oberflächen
der anderen Planeten und Monde wurden durch Wasser und organische Moleküle
angereichert. Der innere Planet Merkur und die äußeren Planeten weisen Lebensfeindliche
Umweltverhältnisse auf, die Leben unmöglich erscheinen lassen. Auf den beiden Nachtbar
Planeten Venus und Mars könnten in der Frühphase für einige hundert Millionen Jahren
Ozeane existent gewesen sein. Die abnehmende
Rotationsgeschwindigkeit der Venus durch die Gezeitenkraft der Sonne und der
extreme Treibhauseffekt der Atmosphäre heizten die Oberfläche auf, wodurch ein
möglicher Ozean austrocknete und eventuelle Lebensspuren zerstört wurden.
Der Planet Mars verlor
über Jahrmilliarden sein Magnetfeld und durch den Einfluss des Sonnenwindes den
Großteil seiner Atmosphäre. Durch die Entgasung nahm
die Dichte der
Atmosphäre ab und ein wahrscheinlicher Ozean auf der Nordhalbkugel verdampfte, gefror als
Permafrost, versickerte unter die Marsoberfläche. Durch den Verlust des
Magnetfeldes wird die Oberfläche von UV- Strahlung die alles Leben zerstört
getroffen. Flüssiges Wasser ist
unter der Planetenoberfläche als Tiefenwasser vorhanden. Lebenspuren könnten als
Fossilien in Gesteinsschichten oder als noch heute existierende Mikroben
unter dem Permafrostboden existieren.
Einige Monde des
Sonnensystems weisen besondere Eigenschaften auf die, die Entwicklung
einfacher Lebewesen ermöglichen könnten. Die Raumsonden Pioneer
11 (1973-74), Yoyager 1-2 (1979-89), Galileo (1995-2003), erforschten die
Gasriesen des äußeren Sonnensystems und ihre Monde. Die Bilder und Messwerte
die, die Raumsonde Galileo zur Erde sendete enthielten eindeutige Hinweise auf
das Vorhandensein riesiger Ozeane unter den Eisoberflächen der galiläischen
Monde.
Die vier galiläischen
Monde bewegen sich auf elliptischen Bahnen um Jupiter und werden durch die
Gezeitenkraft des Gasriesen verformt. Die Oberfläche von IO ist geprägt von
aktiven Vulkanismus und Schwefelablagerungen. Auf Europa, Ganymed und Kallisto entdeckte die Raumsonde
Galileo deutliche Hinweise auf die Existenz von Ozeanen.
Seid Juli 2004 erforscht die
Doppelsonde Cassini / Huygens das Saturnsystem, besonders den Mond Titan. Das
Landemodul Huygens entdeckte Seen aus Methan und organische Moleküle die denen des Urozeans der
Erde ähnlich sind.
Viele Monde sind kraterübersäte,
ausgetrocknete geologisch inaktive
Welten, die über kein oder nur sehr wenig Wasser verfügen. Große
Wasservorkommen und Hinweise auf Mineralien sind bisher auf den galiläischen
Monden, organische Moleküle auf dem Saturnmond Titan und dem Neptunmond Triton nachgewiesen.
Die
Eigenschaften dieser Monde erhöhen die Wahrscheinlichkeit im Sonnensystem
auf außerirdisches Leben zu treffen. Würden Lebensspuren auf den Galiläischen
Monden, Titan, Mars entdeckt, wäre dies ein Indiz für die Vermutung, das an
jeden Ort innerhalb der Milchstraße und ähnlicher Galaxien, sich Leben
entwickelt, wenn bestimmte Bedingungen und Verhältnisse gegeben sind.
|
|
Unter der eisigen fast kraterfreien
Oberfläche des Mondes Europa, befindet sich ein tiefer Ozean. Die Raumsonde Galileo maß ein starkes
Magnetfeld, das durch die elektrische Leitfähigkeit eines flüssigen mineralhaltigen
Ozeans erzeugt wird. Die Eisoberfläche ist im Durchschnitt
100 km dick und besitzt Ähnlichkeit mit Arktischen Landschaften auf der Erde.
Durch Risse in der Eiskruste entstanden lange, dunkle und helle Bänder, die
sich über die Oberfläche ziehen.
Die Kruste brach auseinander und die
Gräben wurden durch tieferes, wärmeres Eis aufgefüllt. Die Eisplatten bewegen
sich ähnlich wie die Kontinentalplatten aus der Erde.
In der Nähe von Tiefsee Vulkanen auf
der Erde existieren Lebewesen. Einige Forscher vermuten, das ähnliche
Lebewesen in Europas Ozean existieren. Das Wasser des Ozeans ist möglicherweise sauerstoffreich,
salzhaltig und enthält andere Mineralien, die als Energiequellen von Lebewesen genutzt
werden können. Photosynthese könnte an der oberen Grenze des Ozeans, wo
Eisschicht dünner ist von pflanzenähnlichen Lebewesen genutzt werden.
Im Inneren
besitzt der Mond einen Eisenkern, umgeben von einen Silikatmantel, an dem sich
ein Ozean anschließt, dessen Oberfläche eine gefrorene Eiskruste bildet.
Die
Gezeitenkraft Jupiters könnte stark genug sein, einen Tiefsee Vulkanismus auf
dem Ozeangrund zu bewirken, wodurch der Ozean erwärmt wird. Durch Asteroiden,
Kometeneinschläge könnten organische Substanzen in dem Ozean gelangt sein und
eine Evolution ausgelöst haben. Wärme, vulkanische Mineralien,
Schwefelverbindungen könnten von einfachen Lebewesen zur Nährstoffversorgung
genutzt werden.
|
Mit 5262 km Durchmesser ist Ganymede der größte Mond des
Sonnensystems.
Die Oberfläche ist geteilt in eine ältere kraterreiche und
eine jüngere Oberfläche mit Bergketten und Gräben durchzogene Region.
Durch
Verschiebungen der Kruste floß Lava und Eis über Teile der
Oberfläche.
Unter der Kruste befindet sich ein mehrere Hundert km
tiefer salzhaltiger Ozean.
Ein teilweiser geschmolzener Eisenkern erzeugt ein
Magnetfeld. Der Eisenkern ist von einem Silikatmantel umgeben an dem
sich wahrscheinlich ein Ozean anschließt. Der Zerfall schwerer Elemente im Inneren,
vielleicht auch Vulkanismus könnte den Ozean erwärmen und Wasser flüssig
halten.
|
Kallisto
ist mit 4821 km Durchmesser der drittgrößte Mond des
Sonnensystems.
Die vier Milliarden Jahre alte Oberfläche ist völlig von
Kratern überzogen. Im Inneren besteht der Mond aus einem Eis-Stein Gemisch.
Unter der Eiskruste wird ein salzhaltiger Ozean vermutet. Kallisto besitzt
keine Gebirge oder Gräben, alle geologischen Vorgänge scheinen schon sehr früh zum
Stillstand gekommen zu sein.
|
|
|
Die Oberfläche des Mondes Io
ist geprägt von aktiven
Vulkanen, Vulkanhügeln, Lavaströmen, farbigen Schwefelablagerungen. Io besitzt
einen Durchmesser von 3643 km und bewegt sich auf einer nahen kreisförmigen
Bahn um Jupiter.
Die Nähe zu Jupiter und den beiden Monden Europa
und Ganymede hat Auswirkungen auf die innere Struktur.
Die Gravitationskraft beider Monde, die extrem starke
Gezeitenkraft des Jupiter erzeugen einige hundert Meter hohe Gezeitenberge.Unter der dünnen Kruste
wird der Silikatmantel erhitzt und aufgeschmolzen,
wodurch die vulkanische Aktivität des Mondes über Milliarden Jahre
erhalten blieb. Gase und Partikel der vulkanischen Eruptionen steigen
hunderte Kilometer hoch, werden von Io weggetrieben, in Richtung zu den
kleinen inneren Monden.
Metis, Adrastea, Thebe, Amaltea
haben eine unregelmäßige
Form. Ihre Bahnen liegen innerhalb der dünnen Ringe. Io´s vulkanische
Partikel treffen auf die Oberflächen der kleinen Monde und lösen Teilchen ab die,
die Jupiterringe bilden.
|
|
Triton
der größte Mond des Neptun, umläuft den Planeten entgegen
der Rotationsrichtung und ist vermutlich ein Kleinplanet der von Neptun
eingefangen wurde. Die Oberflächentemperatur beträgt –235° C. Bei dieser
Temperatur ist Stickstoff gefroren.
Dicht unter der Oberfläche befinden sich Blasen aus
Stickstoffeis, das durch das Sonnenlicht erwärmt wird und explosionsartig verdampft.
Fontainen aus Stickstoff Geysiren steigen 8 km hoch und ziehen sich 100 km in die
Länge. Der Stickstoff lagert sich langsam auf der Oberfläche ab und bildet
netzförmige Strukturen.
|
Titan
Der Ringplanet Saturn
wird von einer Vielzahl Monde mit unterschiedlichen Eigenschaften umkreist. Einige
kleine Monde beeinflussen das Ringsystem, bewirken die Cassini und Enke Teilung
im Ring des Planeten.
Außerhalb der Ringe
bewegen sich eisig gefrorene Welten von unterschiedlicher geologischer
Vielfalt. Die bisher entdeckten Monde bestehen größtenteils aus Wasser, das
steinhart gefrorene, kraterübersäte Mondoberflächen bildet. Minas eisige kraterübersäte Oberfläche
ist geprägt von einem 130 km großen Einschlagkrater, der Anfang des 19. Jahrh.
von Wilhelm Herschel entdeckt wurde.
Am Südpol des kleinen
eisbedeckten Mondes Enceladus beobachtete die Raumsonde Cassini / Huygens Eisvulkanisnus, dessen
Ursache die Gezeitenreibung mit dem Mond Dione ist. Aufsteigende gefrorene
Eispartikel bilden den dünnen E -Ring des Saturns. Die Gezeitenkräfte und der
aktive Vulkanismus erwärmen möglicherweise einen Ozean unter der
Eisoberfläche, wo die Voraussetzung für Leben gegeben sein könnte.
1655 entdeckte der
Astronom Christiaan Huygens, im Saturnsystem den zweitgrößten Mond des
Sonnensystems. Titans Durchmesser beträgt 5150 km und ist größer als der Planet
Merkur. Die dichte Atmosphäre aus Stickstoff, Methan, und Argon war lange Zeit
für Teleskope und Raumsonden undurchdringbar. Oberflächendetails blieben
verborgen.
Ende Juni 2004
erreichte die Doppelraumsonde der NASA und ESA, Cassini / Huygens den Saturn. Für
den 14.1.2005 war die Landung der Sonde Huygens auf den Titan vorgesehen.
Im Juli 2004 flog die Sonde erstmals in 350 000 km Entfernung an Titan vorbei.
Auf den Mond wurden in
der Vergangenheit vielfältige organische Verbindungen vermutet, die denen der
Urozeane der Erde vor mehr als 4 Milliarden Jahren ähnlich sind. Voyager 1
entdeckte Anfang der 1980. Jahre Hinweise auf organische Verbindungen in der
Atmosphäre, das Vorhandensein von Seen aus organischen Molekülen, gefrorene
Landmassen und aktiven Vulkanismus. Viele Vermutungen und Hinweise der Voyager Mission, wurden durch die
Cassini / Huygens Mission von 1996 bis heute bestätigt.
Cassini entdeckte in
der Nähe des Südpols Methanwolken, die auf einen erdähnlichen Wetterkreislauf
hindeuten. Vulkanähnliche Strukturen deuten auf das Vorhandensein von
Eisvulkanisnus hin, wodurch Methan in die Atmosphäre gelangt und als Methan
oder Eisregen auf die Oberfläche fällt. Kohlenwasserstoff Verbindungen sammeln
sich in verzweigten Flusssystemen, die in Seen fließen.
Die
Oberflächentemperatur beträgt –178° C.
Wasser kommt nur im gefrorenen Zustand vor. Unter der Oberfläche könnte
es, wie bei den Galileieschen Monden flüssiges Wasser geben, möglicherweise
heiße Quellen. Auf der Erde entwickelten sich die ersten Lebewesen vor mehr als
3,8 Milliarden Jahren in der Umgebung heißer vulkanischer Quellen. Cassini
entdeckte Domähnliche Strukturen, die auf vulkanische Aktivitäten hindeuten.
Am 14.1. 2005 landete
die Sonde Huygens durch Fallschirme gebremst, nach etwa 2,5 Stunden auf
der Oberfläche. Die Sonde überflog eine Hochebene und landete auf festen
feuchten Boden, wodurch sie länger als erwartet Daten senden konnte. Huygens
fand Hinweise auf Flussläufe, Kohlenwasserstoffe, Eis, Küsten und Seen.
Die perfekte Landung
der Sonde und die große Menge an Daten und Bildern die zu Erde übermittelt
wurden, war einer der größten Erfolge in der Geschichte der Raumfahrt. Am
26.10.2004 flog die Sonde in einer Distanz von 1200 km an Titan vorbei und
übermittelte eine große Datenmenge zur Erde.
Von einigen Gebieten
auf der Oberfläche konnten erste Radaraufnahmen gemacht werden, die einen
ersten Eindruck von der Oberfläche geben.
Auf den ersten
Aufnahmen waren gerade Linien erkennbar, die Spalten in der Eiskruste sein
können. Gewundene lange Linien, die sich durch dunkle Gebiete schneiden sind
wahrscheinlich Gebirgskämme oder Gräben. Große dunkle kreisförmige Ringe, haben
Ähnlichkeit mit frischen Einschlagskratern. Einige Strukturen deuten auf
fließende oder zähflüssige Kohlenwasserstoffe hin. Andere Strukturen könnten
Windablagerungen oder Methanschnee Ablagerungen, die mit organischen
Substanzen vermischt sind sein.
Im Mai 2007
fotografierte Cassini auf der Nordhalbkugel in polaren Breiten Küstenlinien,
Flusssysteme und große Seen, die aus flüssigen Kohlenwasserstoffen bestehen. In
den folgenden Jahren entdeckte die Sonde während ihrer Vorbeiflüge, Spuren von Einschlagskratern,
Sanddünen ähnlich der Namibia Wüste, Gebirgsketten die durch tektonische
Faltungen entstanden sind und deutliche Hinweise auf die Existenz von
Eisvulkanisnus. Das hellreflektierende Hochplateau Xanadu ist mit gefrorenen
Wassereis überzogen. Die Entstehung des Plateaus ist ungeklärt.
Titan scheint der
zweite Ort im Sonnensystem zu sein, auf denen die Grundbausteine des Lebens im
gefrorenen Zustand vorhanden sind. Die Vielzahl an wissenschaftlichen Daten deutet
auf eine Welt hin, die mit der Urerde vergleichbar ist. Nur die niedrige
Durchschnittstemperatur verhinderte die Entstehung von Leben.
|
Hans
G.
http:www.journeytospace.de
|