Seit etwa einem Jahrhundert suchen Wissenschaftler und Astronomen mit indirekten Mitteln nach Beweisen für das Leben jenseits der Erde. In den letzten sechzig Jahren konnten wir mit direkten Mitteln danach suchen und mithilfe von Roboter-Raumfahrzeugen nach Biosignaturen in der gesamten Welt suchenSonnensystem.
Und obwohl unsere Bemühungen bisher erfolglos waren, können wir uns trösten, wenn wir wissen, dass wir kaum an der Oberfläche gekratzt haben. Und es ist durchaus möglich, dass wir an den falschen Stellen gesucht haben. Als irdische Kreaturen kann uns vergeben werdenIch denke, dass das Leben wahrscheinlich auf felsigen Planeten mit viel Wasser existiert.
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Aber wie Wissenschaftler seit den 1970er Jahren zu vermuten beginnen, ist die beste Möglichkeit, Leben in unserem Sonnensystem zu finden, möglicherweise tatsächlich unter der Oberfläche einiger seiner vielen eisigen Monde.
Was sind "Ozeanwelten"?
Per Definition sind Ozeanwelten Körper mit reichlich Wasserquellen. Da 71% der Oberfläche unseres Planeten mit Wasser bedeckt sind, ist die Erde ein gutes Beispiel für eine "Ozeanwelt". Interessanterweise hatten Mars und Venus auch Ozeaneauch auf ihrer Oberfläche, aber diese gingen verloren, als die Planeten signifikante Veränderungen in ihrem Klima erfuhren.
Weil Wasser für das Leben, wie wir es kennen, essentiell ist, wurden Ozeanwelten wie die Erde lange Zeit als sehr selten und kostbar angesehen. Ab den 1970er Jahren haben Robotermissionen jedoch gezeigt, dass Ozeane auch unter den Oberflächen eisiger Monde existieren könnenDas äußere Sonnensystem. Die ersten, die entdeckt wurden, waren Jupiters größte Monde, die auch als galiläische Monde bekannt sind nach ihrem Gründer Galileo Galiläa.
In Kombination mit einer reichhaltigen chemischen Umgebung, die lebenswichtige Elemente Sauerstoff, Kohlenstoff, Phosphor, Methan usw. und interne Heizmechanismen enthält, begannen Wissenschaftler zu spekulieren, dass diese Körper das Leben unterstützen könnten. In den letzten Jahrzehnten haben Vorschlägewurde gemacht, um Robotermissionen an diese Körper zu senden, um nach Lebenszeichen zu suchen "Biosignaturen".
2004 gründete die NASA die Bewertungsgruppe für äußere Planeten OPAG, die mit der Ermittlung wissenschaftlicher Prioritäten und Wege für die Erforschung des äußeren Sonnensystems beauftragt war. Bis 2016 gründete die OPAG die Gruppe Roadmaps to Ocean Worlds ROW, deren Aufgabe es war, die Grundlagen für eine zu erforschende Mission zu legen"Ozeanwelten" auf der Suche nach Leben.
Die Ziele und die ROW wurden in einer Präsentation mit dem Titel „ zusammengefasst. Explorationswege für Europa nach ersten In-Situ-Analysen für Biosignaturen ", geliefert am" Planetary Science Vision 2050 Workshop ”im NASA-Hauptquartier in Washington, DC.
Diese Ziele wurden online in einer Studie von 2019 mit dem Titel " veröffentlicht. Die NASA-Roadmap zu den Ozeanwelten "unter der Leitung von Amanda Hendrix vom Planetary Science Institute und Terry Hurford vom Goddard Space Flight Center der NASA. Wie sie sagten :
“ Für die Zwecke von ROW Roadmap to Ocean Worlds und um das Ausmaß eines zukünftigen Ocean Worlds-Programms zu begrenzen, definieren wir eine „Ozeanwelt“ als einen Körper mit einem aktuellen flüssigen Ozean nicht unbedingt global. Alle Körper inUnser Sonnensystem, das plausibel einen Ozean haben kann oder von dem bekannt ist, dass es einen Ozean hat, wird als Teil dieses Dokuments betrachtet. Die Erde ist eine gut untersuchte Ozeanwelt, die als Referenz „Grundwahrheit“ und Vergleichspunkt verwendet werden kann.”
Ozeanwelten in unserem Sonnensystem :
Derzeit hat die NASA festgestellt, dass es im Sonnensystem bis zu neun Ozeanwelten geben könnte, und es ist möglich, dass es noch mehr geben könnte. Dazu gehören Ceres, Europa, Ganymed, Callisto, Enceladus, Dione, Titan,Triton, Pluto - eine Kombination aus eisigen Monden und eisigen kleinen Planeten.
Es wird angenommen, dass diese Welten alle innere Ozeane besitzen, die zwischen dem Oberflächeneis und der Kern-Mantel-Grenze existieren. Ein interessantes Merkmal dieser Welten ist, wie viel von ihnen aus Wasser und Eis besteht. Auf der Erde macht Wasser nur 1 aus% des Gesamtdurchmessers des Planeten. Aber auf diesen Monden und kleinen Planeten liegt er zwischen 55% Europa und 90% Ganymed und Enceladus.
Außerdem befindet sich auf der Erde der tiefste Teil des Ozeans im westlichen Pazifik, insbesondere in einer Region, die als bekannt ist. Challenger Deep . Diese Region befindet sich am südlichen Ende des Marianengrabens und ist ungefähr 11.000 m 36.200 Fuß tief. Vergleichen Sie dies mit Ozeanen, die bis zu 100 km tief werden können und mehr Salzwasser enthalten als alle Ozeane der Erde zusammen.
Wie viel mehr? Betrachten Sie Europa am unteren Ende der Skala. Die Eisschichten und das Meerwasser haben ein geschätztes Volumen von etwa drei Billiarden Kubikkilometern 3 × 10 ^ 18 m³, was etwas mehr als das Doppelte istdas kombinierte Volumen aller Ozeane der Erde. Am anderen Ende der Skala befindet sich Ganymed, dessen geschätztes Eis- und Wasservolumen 39-mal so groß ist wie das der Erde.
Abgesehen von Wasser wurde festgestellt, dass diese Welten auch flüchtige Verbindungen dh Kohlendioxid, Methan, Ammoniak, biologische Moleküle und innere Erwärmung besitzen, die durch geothermische Aktivität oder den Zerfall radioaktiver Elemente verursacht werden. Diese Kombination aus Wasser und biologischen Molekülenund Energie machen diese Monde zu möglichen Kandidaten für die Suche nach außerirdischem Leben.
Ceres :
Der Zwergplanet Ceres ist das größte Objekt im Haupt-Asteroidengürtel sowie das größte Objekt zwischen Mars und Jupiter. Als es 1801 von Giuseppe Piazzi entdeckt wurde, war es das erste beobachtete Mitglied des Asteroidengürtelsin den nächsten zwei Jahrhunderten würde es weiterhin als "Asteroid" bezeichnet werden.
jedoch mit dem Große Planetendebatte Anfang der 2000er Jahre wurde Ceres neu klassifiziert. Wie Pluto und andere kugelförmige Körper, die ihre Umlaufbahnen nicht frei gemacht haben, wurde Ceres gemäß der am 26. September verabschiedeten Resolution als "Zwergplanet" oder Nebenplanet bezeichnetGeneralversammlung der Internationale Astronomische Union IAU.
Aufgrund seiner Größe und Dichte glaubte Ceres, zwischen einem Kern aus Silikatmineralien und Metallen und einem Mantel aus Eis zu unterscheiden. Darüber hinaus gibt es mehrere Hinweise, die die Existenz eines Ozeans mit flüssigem Wasser in Cere belegenInnenraum, der sich an der Kern-Mantel-Grenze befinden würde.
Zum Beispiel haben Wissenschaftler in der Nähe des Nordpols von Cere erhebliche Mengen an Hydroxidionen entdeckt, die das Produkt von Wasserdampf sein könnten, der durch ultraviolette Sonnenstrahlung chemisch dissoziiert wird. In den mittleren Breiten wurden auch mehrere Wasserdampfquellen nachgewiesen.
Dies kann das Ergebnis von Oberflächeneis sein, das aufgrund von Kometeneinschlägen sublimiert ist, oder von Kryovulkanausbrüchen infolge innerer Hitze und Druckbeaufschlagung unter der Oberfläche.
Zusätzlich haben Infrarotdaten auf der Oberfläche das Vorhandensein von angezeigt. Natriumcarbonat und kleiner Mengen Ammoniumchlorid oder Ammoniumbicarbonat. Diese Materialien stammen möglicherweise aus der Kristallisation von Salzlösungen, die von unten an die Oberfläche gelangten.
Das Vorhandensein von Ammoniak, einem natürlichen Frostschutzmittel, von dem Ceres bekannt ist, dass es vorhanden ist, könnte dazu führen, dass dieser innere Ozean in flüssigem Zustand bleibt. Er ist schätzungsweise 100 km tief und kann bis zu 200 Millionen enthaltenkm³ 48 mi³ Wasser. Dies ist fast dreimal so viel Süßwasser wie auf der Erde - 35 Millionen km³ 8,4 Millionen mi³.
Die Wahrscheinlichkeit, dass dieser Körper das Leben in seinem Inneren unterstützen könnte? Unklar zu diesem Zeitpunkt, aber eine Überprüfung wert!
Callisto :
Es wird angenommen, dass Callisto, der äußerste der Jupiter-Galiläischen Monde, einen Ozean in seinem Inneren beherbergt. Wie Ceres wird angenommen, dass dieser Ozean existiert, da im Inneren genügend Ammoniak vorhanden ist und möglicherweise vorhanden istvon radioaktiven Elementen, deren Zerfall die notwendige Wärme liefert.
Die Existenz dieses Ozeans wird aufgrund der Tatsache angenommen, dass Jupiters starkes Magnetfeld nicht über die Oberfläche des Callisto hinaus eindringt. Dies deutet darauf hin, dass sich unter der Eisdecke eine Schicht hochleitfähiger Flüssigkeit befindet, die mindestens 10 km lang ist in der Tiefe. Unter Berücksichtigung ausreichender Mengen Ammoniak kann es jedoch bis zu 250 - 300 km 155 - 185 mi tief sein.
Wenn dies zutrifft, würde dies bedeuten, dass Callisto ungefähr zu gleichen Teilen aus felsigem Material und Wassereis besteht, wobei Eis etwa 49-55% des Mondes und Wassereis mit flüchtigen Bestandteilen wie Ammoniak 25-50% seiner gesamten Oberflächenmasse ausmachtUnter diesem hypothetischen Ozean scheint Callistos Inneres aus komprimiertem Gestein und Eis zu bestehen, wobei die Gesteinsmenge mit der Tiefe zunimmt.
Dies bedeutet, dass Callisto nur teilweise differenziert ist und einen kleinen Silikatkern aufweist, der nicht größer als 600 km ist und von einer Mischung aus Eis und Fels umgeben ist. Keine gute Wahl, um Leben zu finden, aber eine Mission zur Erkundung des inneren Ozeanswäre trotzdem von unschätzbarem Wert!
Europa :
Europa ist der Mond, mit dem alles begann! Seit Jahrzehnten besteht wissenschaftlicher Konsens darüber, dass unter der Oberfläche eines jovianischen und galiläischen Mondes ein Ozean mit flüssigem Wasser liegt, der sich höchstwahrscheinlich an der Kern-Mantel-Grenze befindet. Der MechanismusEs wird angenommen, dass dies eine Gezeitenbeugung ist, bei der Jupiters starkes Gravitationsfeld dazu führt, dass der felsige metallische Kern Europas geothermische Aktivität erfährt.
Diese Aktivität könnte zur Bildung von hydrothermalen Quellen auf dem Meeresboden führen, wo Wärme und Mineralien aus dem Inneren in den Ozean injiziert werden. Auf der Erde wird angenommen, dass sich solche Quellen dort befinden, wo die frühestes Leben existierte was durch versteinerte Bakterien angezeigt wird, die auf ca. 4,28 Milliarden Jahre datiert sind.
In ähnlicher Weise könnten hydrothermale Quellen auf Europa ähnliche Lebensformen wie extreme Bakterien und möglicherweise noch komplexere Lebensformen hervorrufen.
Die Existenz dieses inneren Ozeans wird durch mehrere Beweislinien gestützt, die von einer Vielzahl von Robotermissionen gesammelt wurden. Dazu gehören geologische Modelle, die Gezeitenbiegungen im Inneren antizipieren, und Bilder von Sonden, die "Chaos-Terrain" auf Europa enthüllten, wo dieDas Gelände ist von Bändern und Graten durchzogen und bemerkenswert glatt.
Es gibt auch die Art und Weise, wie periodische Wasserfahnen beobachtet haben, wie sie die Oberfläche Europas durchbrachen und eine Höhe von bis zu 200 km erreichten - mehr als das 20-fache der Höhe des Mount Everest! Diese erscheinen, wenn Europa auf dem Höhepunkt istam weitesten vom Jupiter entfernt Periapsis und werden durch Gezeitenkräfte verursacht.
Mit diesen Daten haben Wissenschaftler eine Reihe von Modellen entwickelt, um die innere Umgebung Europas zu beschreiben. Jedes dieser Modelle hat Auswirkungen auf die mögliche Existenz von Leben und unsere Fähigkeit, Beweise dafür an der Oberfläche zu finden.
Beim „Dünneismodell“ ist die Eisschale nur wenige km dick - an einigen Stellen 200 m - und der Kontakt zwischen Untergrund und Oberfläche ist ein regelmäßiges Merkmal. Dieser Kontakt wäre für die Herstellung verantwortlichEuropas berühmtes " Chaosgelände ", bei denen es sich vermutlich um dünne Eisabschnitte handelt, die auf riesigen Wasserseen liegen.
Beim bevorzugten „Dick-Eis-Modell“ ist der Kontakt zwischen Ozean und Oberfläche selten und findet nur unter offenen Kämmen statt. Zwischen diesen beiden Modellen schätzen die Wissenschaftler, dass die Kruste Europas zwischen 10 und 30 km liegt 6–19 mi dick, während sich sein flüssiger Ozean bis zu einer Tiefe von etwa 100 km 60 mi erstreckt.
Aufgrund dieser Kombination aus flüssigem Wasser, organischen Molekülen und Chemie sowie interner Erwärmung gilt Europa als einer der besten Kandidaten, um Leben jenseits der Erde zu finden.
Ganymed :
Ein weiterer jovianischer Mond, ebenfalls einer der Galiläer, ist Ganymed, der den Rekord für Wasser aufstellt! Eine weitere Besonderheit dieses Mondes ist das intrinsische Magnetfeld - das kein anderer Mond oder felsiger Planet besitzt - undeine Atmosphäre, die Auroren erlebt.
Wie bei Europa wird angenommen, dass dieser Mond einen Kern aus Metall- und Silikatmineralien hat, der sich aufgrund der Wechselwirkung mit der Schwerkraft des Jupiter biegt, um eine innere Erwärmung zu erzeugen. Diese Wärme ermöglicht einen Ozean mit flüssigem Wasser, der sich an der Kern-Mantel-Grenze befindet.
Insgesamt wird angenommen, dass Ganymed zu gleichen Teilen aus felsigem Material und Wassereis besteht, wobei Wasser 46–50% der Mondmasse und 50–90% der Oberflächenmasse ausmacht.
Zusätzlich zu anderen Beweislinien wurde das Vorhandensein eines Ozeans in Ganymed durch Messwerte bestätigt, die von Robotermissionen über das Verhalten von Ganymedes Aurora erhalten wurden. Diese Auroren werden durch Ganymedes Magnetfeld etwas, das kein anderer Mond besitzt beeinflusstwiederum beeinflusst durch das Vorhandensein eines großen unterirdischen Ozeans aus Salzwasser.
Nach Messungen von Robotersonden wird angenommen, dass das Innere des Mondes zwischen einem festen inneren Kern mit einem Radius von bis zu 500 km und zusammengesetzt aus Eisen und Nickel und einem flüssigen Eisen und Eisensulfid unterschieden wirdäußerer Kern. Es wird angenommen, dass die Konvektion in diesem äußeren Kern das intrinsische Magnetfeld von Ganymede antreibt.
Die äußere Eisschale ist die größte Schicht von allen mit einem geschätzten Radius von 800 km. Wenn diese Schätzungen korrekt sind, besitzt Ganymed die tiefsten Ozeane im Sonnensystem. Ob diese Ozeane dies könnten oder nichtHafenleben, das bleibt höchst spekulativ.
Enceladus :
Hier haben wir einen neueren Eintrag im Club "Ocean Worlds". Im Jahr 2005 stellte die Cassini-Mission der NASA die Existenz von Wasserstrahlen fest, die von der südlichen Hemisphäre dieses Mondes um eine Reihe von Merkmalen, die als "Tiger Stripes" bekannt sind, ausgehen. Diese Streifenentsprechen linearen Vertiefungen im Oberflächeneis, in denen der Kryovulkanismus Wasser an die Oberfläche drückt.
Seit dieser Zeit haben Wissenschaftler die Möglichkeit in Betracht gezogen, dass Enceladus einen Ozean mit flüssigem Wasser unter seiner eisigen Kruste hat. Basierend auf Schwerkraftmessungen, die von der Cassini-Mission durchgeführt wurden, schätzen die Wissenschaftler, dass er sich bis zu einer Tiefe von etwa 10 km 6,2 mi darunter erstrecktdie Oberfläche und dass sich die Oberflächenfahnen bis zu ihr erstrecken.
Die Analyse der Federn ergab, dass sie in der Lage sind, 250 kg Wasserdampf pro Sekunde mit einer Geschwindigkeit von bis zu 2.189 km / h abzugeben, wodurch sie bis zu 500 km 310 mi in den Weltraum gelangen könnenDie Intensität dieser Eruptionen variiert erheblich aufgrund von Änderungen in der Umlaufbahn von Enceladus.
Wenn sich Enceladus in der Apoapsis befindet am weitesten vom Saturn entfernt, stehen die Risse, durch die sich die Eruptionen bewegen, unter weniger Druck, wodurch sie sich weiter öffnen. Es wird angenommen, dass die Federn selbst aus unterirdischen Kammern an der Kern-Mantel-Grenze stammen, wogeothermische Aktivität erhält den Ozean.
Noch beeindruckender ist die Tatsache, dass die spektroskopische Analyse das Vorhandensein von Methan und einfachen Kohlenwasserstoffen in den Federn sowie von hydratisierten Mineralien ergab. Diese Elemente sind alle lebenswichtig, wie wir sie kennen, und könnten darauf hinweisen, dass Kolonien einfacher Lebensformen in ihnen existierenEnceladus 'Interieur.
Titan :
Saturns größter Mond ist bekannt für seinen Methankreislauf, der dem Wasserkreislauf der Erde sehr ähnlich ist - wo Methan als Seen an der Oberfläche vorhanden ist, sich zu Wolken verdampft und in Form von Kohlenwasserstoffregen an die Oberfläche zurückkehrt.Titan enthält in seiner Atmosphäre und auf seiner Oberfläche mehr Kohlenwasserstoffe als alle Ölvorkommen der Erde zusammen.
Gleichzeitig wurde festgestellt, dass Titan auch präbiotische Bedingungen und organische Chemie auf seiner Oberfläche aufweist, was auf das Leben hinweisen könnte. Darüber hinaus könnte Titan einen Ozean aus flüssigem Wasser unter seiner Oberfläche haben, der dies auch könnteUnterstützt das Leben. Ähnlich wie bei Callisto wird angenommen, dass das Innere von Titan differenziert ist und zu gleichen Teilen aus Wassereis und felsigem Material / Metallen besteht.
In der Mitte befindet sich ein 3.400 km langer Kern aus wasserhaltigem felsigem Material, der von Schichten umgeben ist, die aus verschiedenen Formen von kristallisiertem Eis und tieferen Ebenen von Hochdruckeis bestehen. Darüber befindet sich ein flüssiger Ozean bis zu 200 km 125mi dick und aus Wasser und Ammoniak zusammengesetzt, wodurch das Wasser auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt in flüssigem Zustand bleiben kann.
Wie bei anderen "Ozeanwelten" wird die Existenz dieses unterirdischen Ozeans durch mehrere Beweislinien gestützt. Dies schließt die Tatsache ein, dass die Mondoberfläche sehr glatt und jung ist, wobei die meisten Merkmale zwischen 100 Millionen und 1 Milliarde Jahre alt sind, ein Hinweis auf geologische Aktivität, die die Oberfläche erneuert.
Ein weiterer Indikator ist ein Hinweis auf Kryovulkanismus, der für einen Teil des atmosphärischen Methans verantwortlich sein könnte. Da die Menge an flüssigem Methan auf der Oberfläche für die Gaskonzentrationen in der trüben Atmosphäre des Titanen als unzureichend angesehen wird, wird auch angenommen, dass eine innere Quelle eine Rolle spieltRolle.
Der Fall für das Leben auf Titan bleibt hochspekulativ und würde extreme Lebensformen beinhalten, die nach Erdstandards sehr exotisch sind. Dennoch haben Laborsimulationen zu der Idee geführt, dass es auf Titan genügend organisches Material gibt, um eine chemische Evolution analog zu dem zu starten, was istdachte, das Leben auf der Erde begonnen zu haben.
Dione :
Dieser Saturnmond wurde zuerst von der Voyager 1 und 2 Raumsonden, als sie 1980 und 1981 das Saturn-System passierten. Es wurde weiter untersucht von Cassini Mission, die zwischen 2005 und 2015 fünf Vorbeiflüge des Mondes durchführte.
Diese Missionen enthüllten einen Satelliten mit glattem Gelände, der als Hinweis auf endogenes Auftauchen und Erneuern angesehen wird. In Kombination mit Modellen, die von NASA-Wissenschaftlern konstruiert wurden, wird angenommen, dass Diones Kern eine Gezeitenerwärmung erfährt, die mit zunehmender Annäherung zunimmtUmlaufbahn zum Saturn. Dies kann bedeuten, dass Dione an seiner Kern-Mantel-Grenze einen Ozean mit flüssigem Wasser hat.
Triton :
Neptuns größter Mond ist Wissenschaftlern lange Zeit ein Rätsel geblieben. Etwa 55% der Oberfläche von Triton sind mit gefrorenem Stickstoff bedeckt, während Wassereis 15–35% ausmacht, während Kohlendioxideis auch bekannt als "Trockeneis" die restlichen 10 bildet–20%. In der Kruste wurden auch Spuren von wichtigen flüchtigen Stoffen entdeckt, darunter Methan und geringe Mengen Ammoniak.
Dichtemessungen legen nahe, dass das Innere von Triton zwischen einem festen Kern aus felsigem Material und Metallen und einem Mantel und einer Kruste aus Eis unterschieden wird. Es wird vermutet, dass bei genügend radioaktiven Elementen im Inneren genügend Energie für die Stromversorgung bereitgestellt werden könnteKonvektion im Mantel, die ausreichen kann, um einen unterirdischen Ozean aufrechtzuerhalten.
Das Vorhandensein flüchtiger Elemente erhöht diese Möglichkeit weiter, und wenn genügend Wärme vom Kern bereitgestellt wird, kann es sein, dass in diesem inneren Ozean Leben existiert.
Pluto :
Basierend auf Daten, die von der New Horizon-Mission der NASA erhalten wurden, glauben Wissenschaftler nun, dass die innere Struktur von Pluto zwischen einem Kern aus felsigem Material und Metall mit einem Durchmesser von etwa 1700 km 70% des Planeten unterschieden werden kann, der von a umgeben istEismantel aus Wasser, Stickstoff und anderen flüchtigen Stoffen.
Erneut könnte das Vorhandensein von genügend radioaktiven Elementen im Kern bedeuten, dass Plutos Inneres warm genug ist, um einen inneren Ozean aufrechtzuerhalten. Wie bei anderen Ozeanwelten würde sich dieser an der Kern-Mantel-Grenze befinden und auf 100 geschätztbis 180 km 62 bis 112 mi dick.
Vergangene Erkundung :
Alle Verdächtigen der Ozeanwelten des Sonnensystems wurden in der Vergangenheit untersucht. Einige wurden in den letzten Jahrzehnten von mehreren Robotermissionen eingehender untersucht. Andere wurden inzwischen nur sehr selten oder erst vor kurzem untersucht.
Jupiter :
Die Erforschung Europas und anderer Jupiter-Monde begann mit den NASAs Pionier 10 und 11 Raumschiff, das 1973 bzw. 1974 Vorbeiflüge am Jupiter-System durchführte. Diese lieferten die ersten Nahaufnahmen von Europa und anderen Jupiter-Monden, jedoch in niedriger Auflösung.
Die beiden Voyager Sonden folgten, wanderten 1979 durch das Jupiter-System und lieferten detailliertere Bilder der eisigen Oberfläche Europas. Diese Bilder enthüllten Europas "Chaos-Terrain" -Eigenschaften, die Spekulationen auslösten, dass der Mond einen inneren Ozean beherbergen könnte. Geophysikalische Modelle, die Jupiters betrachtetenDie Gravitationskraft auf den Mond und die daraus resultierende Gezeitenbeugung stützten diese Interpretation.
Zwischen 1995 und 2003 NASAs Galileo Sonde Jupiter umkreiste und lieferte die detaillierteste Untersuchung der galiläischen Monde, zu der zahlreiche Vorbeiflüge Europas gehörten. Diese Mission war für die Erkennung des schwachen magnetischen Moments in Europa verantwortlich, was darauf hinwies, dass in Europa eine Schicht aus hochelektrisch leitendem Material vorhanden istDie plausibelste Erklärung dafür war ein großer unterirdischer Ozean aus flüssigem Salzwasser.
Saturn :
1979 der Pionier 11 Durchlaufen Sie das Saturn-System und messen Sie die Masse und Atmosphäre des Titanen. 1980 bzw. 1981 Voyager 1 und 2 führte eine detailliertere Untersuchung der Atmosphäre des Titanen durch und enthüllte helle und dunkle Merkmale auf seiner Oberfläche die später als die bekannt wurden Xanadu und Shangri-la Regionen.
Zwischen 2004 und 2017 die Cassini - Huygens Die Mission bietet den detailliertesten und umfassendsten Einblick in Saturn und sein Mondsystem. Es war die erste Robotermission, die 2005 Federn auf Enceladus beobachtete. Die Missionswissenschaftler kamen zu dem Schluss, dass dies ein Hinweis auf einen inneren Ozean war und auch dafür verantwortlich warAuffüllen des Saturn-E-Rings mit eisigen Partikeln.
Der Cassini-Orbiter führte auch mehrere Vorbeiflüge an Titan durch und machte die Bilder mit der höchsten Auflösung, die jemals von der Oberfläche des Titanen aufgenommen wurden. Dies ermöglichte es Wissenschaftlern, Flecken von hellem und dunklem Gelände zu erkennen, bei denen es sich um Xanadu- und Shangri-La-Merkmale handelte, und reichlich Flüssigkeitsquellen in der Titan zu erkennennördliche Polarregion in Form von Methanseen und Meeren.
Europäische Weltraumorganisation ESA Huygens Lander landete am 14. Januar 2005 auf der Oberfläche, wodurch Titan der am weitesten von der Erde entfernte Körper war, auf dem jemals ein Roboter-Missionsland gelandet war. Während der Lander nur 90 Minuten lang senden konnte, werden die Daten zurückgesendetenthüllte viel über Titans Oberfläche.
Dies beinhaltete Hinweise darauf, dass viele der Oberflächenmerkmale von Titan irgendwann in der Vergangenheit durch Flüssigkeiten gebildet wurden. Der Lander lieferte auch Informationen über die Region, in der er gelandet ist, direkt an der östlichsten Spitze der genannten hellen Region. Adiri . Dies beinhaltete die „Hochland“, von dem angenommen wird, dass es hauptsächlich aus Wassereis und dunklen organischen Verbindungen besteht.
Diese Verbindungen entstehen in der oberen Atmosphäre und können mit Methanregen aus der Titanatmosphäre herabkommen und sich im Laufe der Zeit auf den Ebenen ablagern. Der Lander erhielt auch Fotos einer dunklen Ebene, die mit kleinen Steinen und Kieselsteinen bestehend aus Wassereis bedeckt ist.das zeigte zusätzliche Hinweise auf mögliche Flussaktivität Flüssigkeitserosion.
Andere Welten :
Nur eine Handvoll Missionen haben die anderen Ozeanwelten des Sonnensystems erkundet. Dazu gehören die Voyager 2 Sonde, die einen Vorbeiflug von Triton in durchgeführt hat 1 989 als Teil seiner Tour durch Uranus, Neptun und das äußere Sonnensystem. Während dieses Vorbeiflugs Voyager 2 gesammelte Daten, die viel über die Oberfläche und Zusammensetzung des Mondes enthüllten und noch heute untersucht werden.
Zwischen 2015 und 2018 wurde Ceres von untersucht NASAs Morgendämmerung Mission . Dieser Orbiter war die erste Mission, die einen Zwergplaneten besuchte und um zwei Ziele jenseits der Erde in die Umlaufbahn ging - Ceres und Vesta, das zweitgrößte Objekt im Haupt-Asteroidengürtel. Zusätzlich zu den Hinweisen auf einen möglichen inneren Ozeandas Morgendämmerung Mission bestätigt, dass ein flüssiger Ozean einst einen Großteil der Oberfläche von Ceres bedeckt haben könnte.
Last but not least ist Pluto, das 2015 zum ersten Mal in der Geschichte von der Neue Horizonte Mission. Diese Mission lieferte die ersten klaren Bilder von Plutos Oberfläche und enthüllte Dinge über seine Oberflächenmerkmale, seine geologische Geschichte, Zusammensetzung, Atmosphäre und Hinweise auf seine internen Prozesse.
Zukünftige Erkundungsmissionen :
Aus offensichtlichen Gründen wurden mehrere Missionen vorgeschlagen, um die Ozeanwelten des Sonnensystems im Laufe der Zeit zu erkunden. Mit Blick auf die Zukunft befinden sich einige dieser Konzepte entweder in der Entwicklung oder stehen kurz vor der Realisierung. Darüber hinaus werden Missionen der nächsten Generation vorangetriebenEs wird auch erwartet, dass die Grenzen der Weltraumforschung eine Rolle bei der Erforschung der Ozeanwelten spielen.
Ansicht eines Künstlers von 2016 über das Raumschiff Europa Clipper. Bildnachweis : NASA
Europa Clipper :
2011 wurde eine Robotermission nach Europa als Teil der USA empfohlen. Planetary Science Decadal Survey ein Bericht, der von der NASA und der National Science Foundation NSF angefordert wurde, um den Status der Planetenforschung zu überprüfen und Missionen vorzuschlagen, mit denen ihre Explorationsziele zwischen 2013 und 2022 vorangebracht werden sollen.
Als Antwort von der NASA in Auftrag gegeben eine Reihe von Studien zur Erforschung der Möglichkeit von Europa Lander 2012, zusammen mit Konzepten für ein Raumschiff, das einen Vorbeiflug an Europa durchführen könnte, und eines, das den Mond aus der Umlaufbahn untersuchen würde. Während sich der Orbiter-Vorschlag auf die Wissenschaft „Ozean“ konzentrieren würde, würde sich der Mehrfach-Vorbeiflug-Vorschlag auf Fragen konzentrierenim Zusammenhang mit der inneren Chemie und Energie Europas.
Im Juli 2013 präsentierten das Jet Propulsion Laboratory und das Applied Physics Laboratory der NASA ein aktualisiertes Konzept für eine Flyby Europa-Mission genannt Europa Clipper .Neben der Erkundung Europas zur Untersuchung seiner Bewohnbarkeit Clipper Die Mission wird mit der Auswahl von Standorten für einen zukünftigen Lander beauftragt. Sie umkreist nicht Europa, sondern den Jupiter und führt 45 Vorbeiflüge in geringer Höhe durch Europa durch.
Am 13. Januar 2014 kündigte das House Appropriations Committee einen neuen überparteilichen Gesetzentwurf an, der Mittel im Wert von 80 Millionen US-Dollar zur Fortsetzung der Studien zum Europa-Missionskonzept enthielt. Im Mai 2015 NASA offiziell angekündigt dass es das akzeptiert hatte Europa Clipper Missionsvorschlag, der irgendwann in den 2020er Jahren starten würde.
Sie enthüllten auch, dass diese Mission auf einer Reihe von Instrumenten beruhen würde, die ein eisdurchdringendes Radar, ein kurzwelliges Infrarotspektrometer, einen topografischen Imager sowie ein Ionen- und Neutralmassenspektrometer umfassen würden.
SAFT :
2012 gab die Europäische Weltraumorganisation ESA bekannt, dass sie die ausgewählt hat JUpiter ICy Moon Explorer JUICE Missionskonzept als Teil der Agentur Cosmic Vision 2015-2025 Programm. Diese Mission wird 2022 starten und 2029 bei Jupiter eintreffen, wo sie mindestens drei Jahre lang detaillierte Beobachtungen von Jupiter und den Monden von Europa, Ganymed und Callisto durchführen wird.
Die Mission würde mehrere Vorbeiflüge von Europa und Callisto durchführen, sich aber letztendlich mehr auf Ganymed konzentrieren. Dies wird mit einer Suite geschehen, die Kameras, Spektrometer, einen Laserhöhenmesser, ein eisdurchdringendes Radarinstrument, ein Magnetometer und Plasma umfasstund Partikelmonitore und radiowissenschaftliche Hardware.
Europa Lander :
Die NASA hat in den letzten Jahren auch Pläne für a gemacht Europa Lander , ein Roboterfahrzeug, das dem ähnlich wäre Wikinger 1 und 2 Missionen, die den Mars in den 1970er Jahren mit einer Kombination aus Umlaufbahn und Lander erkundeten. Die Mission stützte sich auch auf Technologien, die von der Mars Pathfinder , Geist , Gelegenheit und Neugier Rover, insbesondere solche, die nach Zeichen des vergangenen Lebens suchen sollen auch bekannt als "Biosignaturen".
Wie seine Vorgänger, die Europa Lander würde die Bewohnbarkeit Europas untersuchen und sein astrobiologisches Potenzial bewerten, indem ein für alle Mal die Existenz eines unterirdischen Ozeans bestätigt wird. Es würde sich auch auf eine Reihe von Instrumenten stützen, um die Eigenschaften von Wasser innerhalb und unterhalb der eisigen Schale Europas zu bestimmen.
Aber das größte Ziel dieser Mission wäre natürlich, nach Beweisen für das Leben zu suchen, das an die Oberfläche hätte gelangen können. Aus diesem Grund wären die Regionen, in denen Europa Federaktivität erlebt, ein idealer Ort, um zu landen.
Obwohl noch kein Datum für den Start oder die Ankunft einer solchen Mission in Europa festgelegt wurde, wird die Mission als von entscheidender Bedeutung für die künftige Erkundung angesehen. Höchstwahrscheinlich würde sie nach der Europa Clipper-Mission folgen und bei landeneine vom Orbiter ausgewählte Site.
Titan Mare Explorer / U-Boot :
Die NASA und die astronomische Gemeinschaft haben auch eine Mission in Betracht gezogen, um die Methanseen von Titan insbesondere die größten Seen von zu erkunden. Kraken und Ligeia Mare für Anzeichen möglicher Wasserlebewesen.Ein Konzept ist der Vorschlag als Titan Mare Explorer TiME, ein Konzept, das von der NASA in Zusammenarbeit mit Lockheed Martin geprüft wird.
Bei dieser Mission würde ein kostengünstiger Lander in einem See auf der Nordhalbkugel des Titans planschen und 3 bis 6 Monate lang auf der Oberfläche des Sees schwimmen. Dieser Vorschlag wurde 2012 zugunsten der kostengünstigeren abgelehnt. Mars InSight stattdessen Lander, der 2018 den Mars erreichte.
Ein weiterer Vorschlag zur Erkundung der Methanmeere auf Titan ist der Titan U-Boot ein Konzept, das vom NASA Glenn Research Center in Zusammenarbeit mit Forschern der Washington State University untersucht wird. Es ist geplant, dieses Fahrzeug innerhalb der nächsten 20 Jahre an Titan zu senden, das dann Seen wie Kraken Mare autonom nach möglichen Lebensnachweisen absucht.
Titan Aerial Drones :
Es wurden auch mehrere Vorschläge gemacht, um die Atmosphäre des Titanen mit zu erkunden. Hubarbeitsbühnen oder eine Kombination Ballon und Lander . Dazu gehören die Luftfahrzeug für In-situ- und Airborne Titan Reconnaissance AVIATR, entworfen von Dr. Jason Barnes und einem Forscherteam der Universität von Idaho.
Diese Drohne würde dauern hochauflösend Bilder von Titans Oberfläche, um zusätzliches Licht auf die Geologie zu werfen. Am Ende der Mission wird das Flugzeug versuchen, auf Titans Dünen zu landen, um weitere Informationen zu diesen merkwürdigen Merkmalen zu erhalten.
Es gibt auch die Titan Saturn System Mission Libelle
Kepler-Weltraumteleskop Europa Clipper Weiterführende Literatur : Werbung Folgen Sie uns auf Bleiben Sie über die neuesten technischen Neuigkeiten auf dem Laufenden
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