Gezeitenwellen – Wärmequelle für Europas Ozeane?

Gezeitenwellen, die aufgrund einer geringfügigen Neigung der Rotationsachse des Jupitermondes Europa zu seiner Bahnebene entstehen, könnten nach einem neuen theoretischen Modell eine Energie- und damit Wärmequelle für die unter dem Eispanzer vermuteten Ozeane sein.

Ein Beitrag von Daniel Schiller. Quelle: University of Washington News.

NASA
Vermuteter innerer Aufbau Europas: Kern, Mantel, Ozeanschicht und Eiskruste.
(Bild: NASA)

Das Modell simuliert die Reaktion flüssigen Wassers auf die Gezeitenkräfte Jupiters. Unter der Annahme, dass es flüssiges Wasser unter dem Eispanzer gibt, sagt dieses neue Modell voraus, dass so um zwei oder drei Größenordnungen mehr Energie in den Ozean eingebracht wird, als durch das sonst gängige Modell eines durch Gezeitenkräfte “gekneteten” Kerns erklärt wird. Wenn die Wellen dann abebben, dissipiert ihre kinetische und potentielle Energie durch Reibung zu Wärme.

Das Modell geht von einer Neigung Europas zu seiner Orbitebene aus. Der Rotationszustand des Mondes scheint noch nicht wirklich bekannt zu sein. Annahmen gehen von mindestens 0,1° Neigung aus. Das Modell muss sich aber erst bewähren.

Der Jupitermond Europa rotiert gebunden, Umlaufzeit und Rotationsdauer liegen bei 3,551 Tagen. Wären Rotationsachse und Umlaufbahnachse parallel, dann könnte Europa nur aus zwei Gründen Energie vom Planeten beziehen. Zum einen rotiert der Kern unabhängig vom Mantel des Mondes. Dadurch wandert der Flutberg des Kerns, dieser wird regelrecht durchgeknetet. Einen minimalen Beitrag brächte auch die Tatsache, dass der Mond manchmal näher am Jupiter ist und manchmal weiter, der “Flutberg” des gesamten Mondes also manchmal höher und manchmal niedriger ist.

Durch den oben angesprochenen Winkel verschiebt sich der Flutberg aber in Nord-Süd-Richtung hin und her. Dies verursacht die Wellen und gibt zusätzliche Reibungsenergie. Allerdings wird sich auch die Rotationsachse mit der Zeit der Bahnachse angleichen, da ja ein entgegengesetzt gerichtetes Drehmoment wirkt. Dieser Vorgang wird aber noch einen ordentlichen astronomischen Zeitraum andauern.

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