Kilometertykke iskapper svøber Jupiters måne Europa i et gråbrunt, arret og stenhårdt panser, hvor temperaturen runder iskolde -220 grader celsius. Og månen efterlader et billede af et fjendtligt isrige, som ethvert levende væsen bør holde sig langt væk fra.

Men flere steder slår isen sprækker og sprøjter med jævne mellemrum 200 kilometer høje søjler af vanddamp ud i rummet. Det viser nye billeder fra rumteleskopet Hubble, som i 15 måneder har observeret den lille måne.

Søjlerne er formentlig flydende vand, som i høj fart presser sig op gennem sprækkerne i Europas iskapper og fordamper ved mødet med det tomme rum. Astronomerne bag undersøgelsen mener, at søjlerne er tegn på, at månen skjuler et hav under iskapperne, som rummer dobbelt så meget vand som Jorden.

🎬 Søjler af vanddamp på Jupiters måne Europa:

© NASA Goddard

Fundet er blot det seneste i en række af opdagelser, som i de seneste år har vist, at flere af Solsystemets kloder rummer flere kilometer dybe underjordiske have – og ­dermed potentielt kan huse liv.

Astronomer følger vandet

Når den amerikanske rumfartsorganisation, NASA, leder efter liv i rummet, arbejder den efter mantraet “Følg vandet”. På Jorden har biologer fundet levende organismer overalt, hvor der er flydende vand, og astronomer håber, at det samme gælder på andre kloder.

Vand er flydende ved en temperatur, som gør det til et tåleligt opholdssted for levende organismer. Samtidig er flydende vand et glimrende opløsningsmiddel, som hjælper næringsstoffer på vej til celler.
Flydende vand i kombination med salte og mineraler er derfor det perfekte grundlag for liv. Og indgår energi også i ligningen, er astronomernes interesse udelt.

Takket være talrige ubemandede sonder og observationer med teleskoper er listen over kloder i Solsystemet, som potentielt huser flydende vand, siden 1990’erne vokset hastigt. Listen tæller i dag 12 planeter, dværgplaneter og måner, som ikke alene varierer voldsomt i størrelse, men også ligger spredt over hele Solsystemet.

Jordens vand er en lille pyt

Flere af Solsystemets kloder rummer formentlig væsentligt større mængder vand end Jorden.

Af disse kloder er astronomerne så godt som sikre på, at to af Jupiters måner, Ganymedes og Europa, samt Saturns måne Enceladus er hjemsted for flydende vand. Men vandets eksistens er endnu ikke endeligt bekræftet.

Paradoksalt nok anser astronomerne tre måner, der kredser om Jupiter og Saturn, som de allerstærkeste bud på kloder med flydende vand i Solsystemet. De tre ismåner befinder sig ligesom deres planeter et godt stykke uden for Solsystemets beboelige zone, hvor temperaturen er høj nok til at sikre flydende vand.

Jupiter presser ismåne

Astronomerne har længe haft et særdeles godt øje til Europa, som er på størrelse med Jordens måne og dermed den mindste af Jupiters fire store måner. Og de nye billeder fra Hubblerumteleskopet bekræfter i høj grad tesen om, at månen huser vand.

Under ledelse af astronomen William Sparks fra Space Telescope Science Institute i Baltimore benyttede et forskerhold en teknik, der normalt bliver brugt til at afsløre, om en planet i kredsløb om en fremmed stjerne har en atmosfære.

© Mikkel Juul Jensen

Kloden afslører selv vandet

Når astronomerne leder efter flydende vand i Solsystemet, undersøger de syv fysiske kendetegn. For de fjerne og ugæstfrie kloder afslører selv, om de rummer flydende vand.

I 15 måneder observerede rumteleskopet Europa, mens den bevægede sig ind foran Jupiter. På den måde kunne rumteleskopet fotografere månen på den oplyste baggrund fra Jupiter.

Billederne afslørede nogle ujævnheder langs Europas overflade, som med jævne mellemrum blokerede for Jupiters lys. Og astronomer mener, at ujævnhederne er 200 kilometer høje søjler af damp. De opstår, når flydende vand presser sig op gennem sprækker i månens iskapper og fordamper i mødet med det tomme rum.

Europa indgår i et brutalt parforhold med Jupiter som den dominerende partner. Jupiter er Solsystemets største planet og vejer 318 gange mere end Jorden. Jupiters enorme masse betyder, at den konstant flår i månen.

Scenariet kan sammenlignes med et kirsebær, der mases mellem to fingre. Stenen i kirsebærrets midte svarer til Europas hårde kerne, og kødet er vandet, mens skallen er iskapperne. Når fingrene presser om skallen, brister den, så saften fra bærrets indre løber ud.

Det er det, forskerne mener sker, når gejserne slipper en flere hundrede kilometer høj dampsøjle ud i det tomme rum. Processen afsætter så meget energi i Europa, at vandet, som burde være frosset til is, smelter og bliver flydende få kilometer nede under den yderste iskappe.

Astronomerne har beregnet, at Jupiters tyngdepåvirkning på Europa er så voldsom, at tidevandet under iskapperne veksler 200 meter i højde fra flod til ebbe. Dét er kun muligt, hvis der er væske – og ikke is – under Europas ydre isskorpe.

© Claus Lunau

Måne har dobbelt så meget hav som Jorden

Astronomerne har i 2016 fundet stærke tegn på, at der befinder sig et kolossalt hav af flydende vand under iskapperne på månen Europa, der kredser om Jupiter. De op til 200 km høje dampsøjler, der bryder gennem isen på Europa, får gejsere på Jorden til at ligne små strint.

Fundet af gejserne på Europa bekræfter en lignende undersøgelse fra 2012. De nye og stærkere indikationer på, at ­månen huser et underjordisk hav, er godt nyt for astronomer. Opdagelsen betyder nemlig, at en robotsonde ikke behøver at bore sig ned gennem Europas iskapper, når forskerne vil fastslå med sikkerhed, om kloden huser vand. I stedet kan et rumfartøj blot flyve gentagne gange gennem gejserne og herfra måle, om de indeholder vand.

Marsjord er tør som ørkensand

Astronomerne leder ikke kun efter vand langt ude i Solsystemet. Jagten er også gået ind på vores naboplanet, Mars. Men her er resultaterne knap så opløftende.

Astronomerne mener, at Mars for cirka fire milliarder år siden kan have været lige så våd som Jorden. Men planetens magnetfelt, som beskytter mod stråling fra Solen – den såkaldte solvind – er langt svagere end Jordens, og planetens atmosfære er derfor blevet fortyndet kraftigt.

NASA’s MAVEN-sonde afslørede i 2015, at det konstante bombardement af partikler fra solvinden fjerner omkring 100 gram gasser fra atmosfæren hvert sekund. Mars kunne derfor ikke holde på sit flydende vand, og i dag eksisterer vandet kun i form af is i undergrunden.

I 2020’erne har både NASA og den europæiske rumfartsorganisation, ESA, planer om at sende nye fartøjer ud til Jupiter for at undersøge de isede måner nærmere.

I efteråret 2015 kunne NASA proklamere, at forskere havde fundet spor efter saltvand, der driver ned ad siderne på Mars’ kratere om sommeren. Sporene bestod af lange, mørke streger, der dukkede op i kraterne om sommeren og forsvandt om vinteren.

Men senere undersøgelser foretaget af Mars Odyssey-sonden har vist, at stregerne højst indeholder tre procent vand – det samme som en ørken på Jorden. I værste fald rummer stregerne slet intet flydende vand, men består i stedet af salte, som opsnapper lidt vandmolekyler fra atmosfæren.

Er det sidste tilfældet, må astronomerne på jagt efter en forklaring, der kan redegøre for, hvorfor stregerne kommer og går. Her kan en rover som Curiosity, der i øjeblikket kører rundt på Mars, hjælpe. NASA overvejer derfor, om robotten skal rulle hen til et af områderne og tage en jordprøve.

Pluto overrasker astronomer

I 2016 har endnu en overraskelse meldt sig i jagten på det flydende vand. Dværgplaneten Pluto, som befinder sig på den anden side af Solsystemets fjerneste planet, Neptun, kan gemme et hav. Vandet er i færd med at fryse til is, men kan stadig være flydende.

I 2020’erne drager rumfartøjer mod Solsystemets to giganter, hvor de skal flyve forbi udvalgte måner og levere nye beviser for flydende vand. Men i fremtiden er ambitionerne endnu større. Her skal ubåde dykke ned i de underjordiske have og finde spor efter liv.

© NASA

NASA-sonde strejfer europa 45 gange

Voldsomme bælter af stråling truer rumfartøjer, der besøger Jupiters nabolag. Når NASA i 2020’erne sender et fartøj mod Europa for at undersøge månen, skal fartøjet derfor følge en bane om Jupiter, der kun kortvarigt udsætter det for stråling.

©

Ubåd udforsker Titans have

Saturns største måne, Titan, kan prale af flydende have på overfladen, men havene består af flydende metan. NASA vil undersøge havene til bunds med en selvstyrende ubåd, Titan Submarine, som skal sejle langs kysterne og dykke ned i det nordlige hav, Kraken Mare.

© M. Caroll/ESA

Sonde besøger tre måner

Når den europæiske JUICE-sonde (Jupiter Icy Moons Explorer) i 2022 forlader Jorden, er målet månerne Ganymedes, Callisto og Europa, der alle kredser om Jupiter. De tre måner kan meget vel have de helt rette betingelser for både flydende vand og liv.

Friske billeder taget af rumfartøjet New Horizons i 2015 viser, at Pluto har visse ydre, tektoniske træk, som afslører, at kloden har udvidet sig. Udvidelsen kan skyldes et hav, som gradvist fryser til, da vand netop udvider sig, når det bliver til is. På baggrund af de nye observationer har et hold forskere fra Brown University i USA kunnet opdatere modellen for udviklingen i temperaturerne på Pluto.

Var havet allerede nu frosset helt til vandis, ville det – på grund af det høje tryk og de lave temperaturer i Plutos indre – relativt hurtigt forvandle sig til en særlig type tætpakket is. Det ville medføre en sammentrækning af dværgplaneten, som forskerne ikke ser nogen tegn på i overfladen. Derfor mener forskerholdet, at vandet under iskappen stadig kan være flydende.

Rumfartsorganisationernes jagt på det flydende vand slutter langtfra med Pluto. I 2020’erne har både NASA og den europæiske rumfartsorganisation, ESA, planer om at sende nye fartøjer ud til Jupiter for at undersøge de isede måner nærmere.

På lang sigt er forsigtige overflyvninger dog ikke nok. I stedet skal fartøjer lande på klodernes overflade. Det stiller skrappe krav til måleudstyret, som skal fungere i stråling, som er voldsom nok til at kortslutte det dyre grej. Skal de underjordiske have for alvor undersøges, må rumingeniørerne udtænke metoder, der kan få en ubemandet ubåd ned i dem, så forskerne kan undersøge, om det flydende vand huser levende væsner.