Bisher wurde außerhalb der Erde noch kein Leben im Sonnensystem entdeckt. Doch Forscher sehen die Chancen dafür auf Jupiters großen Eismonden gegeben - unter deren Oberflächen werden gigantische Ozeane vermutet. Die JUICE-Mission der ESA will sich nun das näher ansehen.

Er ist der Gigant unter unseren Planeten. Monde, die um ihn kreisen, haben selbst die Größe von Planeten. Und er ist jetzt Ziel der bislang am weitesten ins Sonnensystem hinausreichenden Mission der europäischen Raumfahrtagentur ESA: der Gasriese Jupiter und seine Trabanten. Hunderte Millionen Kilometer entfernt geht es dabei auch um die Frage, ob es auf Jupitermonden grundsätzlich Leben geben könnte.

Für diesen Donnerstag um 14.15 Uhr MESZ ist an Bord einer Ariane-5-Trägerrakete der Start der Sonde JUICE (Jupiter icy moons Explorer) vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana geplant. Mit ihren zehn Instrumenten an Bord soll sie dann vor allem einen Blick auf die großen Monde werfen, denn dort gibt es Wasser unter einem kilometerdicken Eispanzer.

"Tatsächlich sehr viel Wasser"

Wissen 09.04.23

Spektakuläre Aufnahme des JWST Weltraumteleskop macht Wolken auf Uranus sichtbar

"Drei Monde haben Ozeane, und die haben tatsächlich sehr viel Wasser", sagt Missions-Ingenieurin Angela Dietz vom Kontrollzentrum der ESA in Darmstadt. Vor dort wird die über eine Milliarde Euro teure Mission in den kommenden Jahren gesteuert. Europa, Kallisto und Ganymed sind die Monde, auf die die Wissenschaftler ab 2031 nach der jahrelangen Reise der Sonde blicken wollen. Bei diesen Monden gibt es nach derzeitigem Wissen Meere unter dem Eis. Dort könnten die Voraussetzungen für Leben erfüllt sein.

Wissenschaftler gehen davon aus, man braucht Wasser, man braucht Energie, man braucht Stabilität über mehrere Millionen Jahre, wie Dietz erklärt. "Europa hat schon die größte Wahrscheinlichkeit, weil er näher am Jupiter ist, der hat mehr Wärme und Energie." Theoretisch könnte es dort also Leben im Ozean geben. "Wir können nur untersuchen, ob die Grundlagen da sind", sagt Dietz. Ein direkter Nachweis von Lebewesen sei nicht möglich.

Europa und Ganymed mögliche Kandidaten

Wissen 31.03.23

"Wir hatten extremes Glück" Hellster Gammablitz aller Zeiten gibt Rätsel auf

Für die Entstehung von Leben brauche es bestimmte Elemente, die als Bausteine für Moleküle dienen können. "Auf Europa und Ganymed gibt es Chancen", sagt Dietz. Mit den zehn Instrumenten, neun von europäischen Partnern und eines der US-Raumfahrtagentur NASA, seien verschiedene Untersuchungen möglich, unter anderem Radar- und Lasermessungen. Mit dem Radar können auch in und möglicherweise unter der Eisschicht Daten gesammelt werden. Zwischen 9 und 20 Kilometer kommt man nach Angaben des Leiters der Mission, Nicolas Altobelli, durch das Eis. Bei früheren Missionen der NASA zu Jupiter war kein solches Radar an Bord gewesen.

Mit im Boot bei den Instrumenten war unter anderem auch das Institut für Planetenforschung beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin. Mit dem Laser Altimeter GALA (Ganymede Laser Altimeter) solle die Oberfläche Ganymeds vermessen werden, sagt der Verantwortliche für das GALA-Experiment, Hauke Hussmann. "Wir scannen quasi den gesamten Ganymed." Das sei wichtig, um die Entwicklung des Mondes zu verstehen.

Gezeitendeformation im Blick

"Der zweite wichtige Aspekt, der im Jupitersystem dazukommt, ist die Gezeitendeformation", sagt Hussmann. Die Monde würden sich während ihres Umlaufs um den Planeten verformen. "Die Höhe dieser zeitlichen Veränderung, die kann uns Aussagen darüber geben, ob im Inneren flüssiges Wasser vorhanden ist, ob also ein globaler Ozean auf Ganymed vorhanden ist, wie es Modellrechnungen voraussagen", sagt Hussmann. Mit den Daten und mit Bildern der Kamera JANUS, an der das DLR maßgeblich beteiligt ist, könne später auch ein digitales 3D-Modell des komplett mit Eis bedeckten Mondes erstellt werden.

Wie aber kann es sein, dass Hunderte Millionen Kilometer von der Sonne entfernt flüssiges Wasser existieren soll? "Der Jupiter mit seiner enormen Masse hat riesige Gezeitenkräfte, die er ausübt", sagt Hussmann. Das führe im Inneren der Monde zu Reibungen und daraus entstehe Wärme. "Das ist die Energiequelle, die bei den Monden eine erhebliche Rolle spielt."

Bremsmanöver der kritischste Punkt

Bevor die Sonde ihre Arbeit am Jupiter aufnehmen kann, hat sie erst noch mal eine lange Reise vor sich. Nach dem Start wird sie ihre Solarpaneele mit einer Größe von 85 Quadratmetern entfalten. "Das ist ein kritischer Moment. Ohne schaffen wir es nicht", sagt ESA-Flugbetriebsdirektor Andrea Accomazzo.

"Extrem kritisch ist auch das Bremsmanöver am Jupiter." Das sei eigentlich der kritischste Punkt. Klappe das nicht, fliege JUICE am Jupiter vorbei. Bevor sie sich auf den Weg ins äußere Sonnensystem macht, wird sie auf ihrer achtjährigen Reise aber erst noch einmal um die Venus und dreimal um die Erde fliegen, um Geschwindigkeit aufzunehmen. "Wir stehlen uns Energie von den Planeten", sagt Accomazzo. Wenn wir eine größere Rakete hätten, hätte man auch direkt zum Jupiter fliegen können.

Ankunft für 2031 geplant

Die Reise durch den Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter ist bei dem Flug nach Angaben von Dietz kein Problem. Nach dem Plan soll die beim Start sechs Tonnen schwere Sonde 2031 beim Jupiter ankommen. Dort wird JUICE an den Monden vorbeifliegen. An Europa wird die Sonde nur zweimal vorbeifliegen. "Der Mond ist nahe am Jupiter. Jupiter hat eine sehr hohe Strahlenbelastung und auch Gravitationskräfte wirken dort sehr stark", sagt Dietz. Das sei auch eine Frage der Sicherheit für JUICE.

Zum Schluss wird die Sonde in einen Orbit um Ganymed einlenken, den größten der Monde und den einzigen Trabanten mit einem Magnetfeld im Sonnensystem. Dort wird die Sonde dann voraussichtlich im September 2035 abstürzen.