Ganymed ist nicht umsonst ein bekannter Name in der Science-Fiction. Der Jupitertrabant ist mit einem Durchmesser von 5.262 Kilometern der größte Mond im Sonnensystem (und übertrifft damit auch den Planeten Merkur) und der einzige, der ein eigenes Magnetfeld erzeugt. Darüber hinaus dürfte Ganymed, wie auch sein Nachbarmond Europa oder der Saturnmond Enceladus, einen Ozean aus flüssigem Wasser unter seiner eisigen Oberfläche beherbergen. Forscher vermuten sogar, dass dieses Mondmeer mehr Wasser enthalten könnte als alle Ozeane der Erde zusammen.

Ganymed besitzt auch eine sehr dünne Atmosphäre, die, wie Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop in der Vergangenheit zeigten, aus Sauerstoff besteht. Doch das ist nicht alles, wie ein internationales Forscherteam im Fachjournal "Nature Astronomy" berichtet: Den Astronomen ist es gelungen, auch Wasserdampf um den Eismond nachzuweisen.

Sublimiertes Eis

Die Wasserdampfatmosphäre entsteht durch sogenannte Sublimation von gefrorenem Wasser, erklärte Joachim Saur von der Universität Köln, einer der Studienautoren. So nennt man den Prozess, bei dem ein Stoff unmittelbar vom festen in einen gasförmigen Zustand übergeht – wie beim Erwärmen von Trockeneis: Dabei wird festes Kohlendioxid gasförmig, es sublimiert zu dem charakteristischen "Nebel".

Der Nachweis des Wasserdampfs bei Ganymed gelang den Forschern ebenfalls mithilfe des Hubble-Weltraumteleskops, das inzwischen schon seit mehr als drei Jahrzehnten seinen Dienst tut – nicht ohne Probleme, dafür aber mit einer Vielzahl wissenschaftlicher Ergebnisse. Forscher rechnen damit, dass das bekannteste "Auge im All" noch ein paar Jahre weitermachen kann.

Für die aktuelle Studie wurden Spektren der Mondatmosphäre im ultravioletten Licht unter normalen Bedingungen und während einer Jupiterfinsternis verglichen. Wasser- und Sauerstoffmoleküle werden durch solare Photonen oder durch energiereiche Elektronen in ihre Atome gespalten und zum Leuchten bei verschiedenen Wellenlängen angeregt. Aus den gemessenen Lichtintensitäten bei den verschiedenen Wellenlängen können Rückschlüsse auf die Zusammensetzung der Atmosphäre gewonnen werden.

Besuch bei Ganymed

"Nach jetzigem Wissensstand ist nicht davon auszugehen, dass die Wasseratmosphäre durch das Wasserreservoir unter der Eisoberfläche gespeist wird", sagte Saur. "Die Kenntnis der Wasserdampfatmosphäre ist jedoch sehr wichtig, um andere Beobachtungen des Mondes, die auch die Charakterisierung des Ozeans betreffen, richtig einschätzen zu können."

Besuch von der Erde hatte der Eismond gerade erst, im Juni ist die Jupitersonde Juno der US-Weltraumbehörde Nasa an ihm vorbeigeflogen und hat detailreiche Aufnahmen zur Erde geschickt. In den kommenden Jahren soll Juno auch bei den Jupitermonden Europa und Io vorbeischauen.

Ein ausgiebigerer Besuch bei Ganymed wird indes auf Hochtouren vorbereitet: Im kommenden Jahr soll sich die europäische Raumsonde Juice (Jupiter Icy Moons Explorer) auf den Weg zum größten Planeten des Sonnensystems machen. Aber nicht der Jupiter, sondern Ganymed ist das Hauptziel der Mission, 2032 soll sie in eine Umlaufbahn des Mondes eintreten und sich dem Riesentrabanten auf bis zu 200 Kilometer annähern. Die Sonde soll Ganymed detailliert vermessen und mehr über seinen Ozean und sein Magnetfeld herausfinden. (dare, 29.7.2021)