Tim Pritlove: Hallo und herzlich willkommen zu Raumzeit, dem Podcast über Raumfahrt und andere.
Tim Pritlove: Kosmische Angelegenheiten.
Tim Pritlove: Mein Name ist Tim Prittlaff und das hier ist die 123.
Tim Pritlove: Ausgabe von Raumzeit. Nach einer kleinen Pause geht es wieder weiter bei der
Tim Pritlove: Erkundung des Weltalls.
Tim Pritlove: Und genau das tun wir heute auch. Heute hat mich der Weg geführt nach Göttingen.
Tim Pritlove: Hier war ich schon mal am Max-Planck-Institut für Sonnensysteme in Göttingen
Tim Pritlove: und begrüße meinen heutigen Gesprächspartner, Paul Hartoch.
Paul Hartogh: Hallo.
Tim Pritlove: Herzlich willkommen bei Raumzeit. Paul, du bist schon ganz lange hier, habe ich gehört.
Paul Hartogh: Ja, ich meine länger als das Institut hier in Göttingen ist.
Paul Hartogh: Wir waren früher im Vorharz in Kattelund-Bürich-Linder, so 25 Kilometer nordöstlich
Paul Hartogh: von Göttingen. und sind vor zehn Jahren hingezogen ins neue Gebäude.
Tim Pritlove: Ach echt? Erst vor zehn Jahren?
Paul Hartogh: Erst vor zehn Jahren, 2014. Das Institut heißt seit 2004 MPI für Sonnensystemforschung.
Paul Hartogh: Vorher hieß es MPI für Aeronomie, also sozusagen die Wissenschaft der mittleren und oberen Atmosphäre.
Tim Pritlove: Und warum der Schwenk zu dem globaleren Namen?
Paul Hartogh: Ich glaube, das war, also früher hat das Institut sich hauptsächlich mit der
Paul Hartogh: Erdatmosphäre beschäftigt und irgendwann war das halt so eine Art Strategiewechsel.
Paul Hartogh: Also das hat wahrscheinlich damit zu tun gehabt, dass einige der Mitarbeiter,
Paul Hartogh: also zum Beispiel Stratosphärenwissenschaftler, dann die Möglichkeiten hatten,
Paul Hartogh: an Weltraummissionen teilzunehmen. Und so hat sich das einfach im Laufe der Zeit entwickelt.
Paul Hartogh: Es gab damals ja diese Giotto-Mission zum Halligen Kometen,
Paul Hartogh: dann gab es Helios, Sonnenmission und so ist das Institut dann immer weiter
Paul Hartogh: praktisch in Weltraummissionen reingewachsen und hat dann irgendwann die Idee gehabt,
Paul Hartogh: die Forschungsrichtung von Aeronomie in Sonnensystemforschung umzuändern.
Paul Hartogh: Und mittlerweile machen wir auch so gut wie keine Aeronomie mehr,
Paul Hartogh: noch ein ganz bisschen. Ein Kollege macht das noch.
Paul Hartogh: Aber ja, es ist also tatsächlich jetzt sehr breit aufgestellt.
Tim Pritlove: Okay, ja, das ist auch ganz gut so, denn heute soll es ja gehen um den Jupiter.
Tim Pritlove: Ich hatte ja hier bei Raumzeit schon so das eine oder andere Planetchen unseres
Tim Pritlove: Sonnensystems vorgestellt und da klaffte die ganze Zeit so eine Lücke.
Tim Pritlove: Also ich muss jetzt da mal nachrechnen.
Tim Pritlove: Wir hatten jetzt glaube ich Merkur und Venus und Mars sind alle schon dran gewesen
Tim Pritlove: und auch über das Saturn-System haben wir schon gesprochen.
Tim Pritlove: Für die äußeren Planeten gibt es sozusagen noch offene Bewerbung,
Tim Pritlove: aber ja, heute muss unbedingt mal der Jupiter dran kommen.
Tim Pritlove: Beziehungsweise würde ich halt von vornherein vom Jupiter-System sprechen,
Tim Pritlove: weil das einfach so eine komplexe Angelegenheit ist im Vergleich zu den anderen Planeten.
Tim Pritlove: Jupiter, auch irgendwie so ein bisschen der König der Planeten, könnte man fast sagen.
Paul Hartogh: Zumindest der größte und massereichste, das kann man also durchaus sagen.
Paul Hartogh: Ja und auch ein Planet, der sehr wichtig ist für die Entstehung des Sonnensystems,
Paul Hartogh: eben aufgrund seiner hohen Schwerkraft hat er die Entstehung des Sonnensystems
Paul Hartogh: oder die heutige Form des Sonnensystems also mitgeprägt.
Paul Hartogh: Zum Beispiel, dass Mars kleiner ist als die Erde.
Paul Hartogh: Nach gewissen Theorien hätte Erde, Venus, Mars etwa gleich große Masse haben sollen.
Paul Hartogh: Da gibt es ja diese sogenannte Grand Tech Theorie und so weiter und so fort.
Paul Hartogh: Aber das ist ein abendfüllendes Thema. Da wollte ich jetzt nicht weiter drauf eingehen.
Tim Pritlove: Naja gut, ein Podcast ist ja auch ein abendfüllendes Thema. Wie ist dein Verhältnis zum Film 2001?
Tim Pritlove: Da spielt der Jupiter ja eine besondere Rolle.
Paul Hartogh: Ja, also insofern ein bisschen unwissenschaftlich, als wahrscheinlich die Masse
Paul Hartogh: des Jupiters nicht ausreicht, um halt so eine Kernfusion zu zünden.
Paul Hartogh: Aber ja, ist natürlich ein sehr interessanter Film, ein Klassiker.
Paul Hartogh: Kubrick, der hat ja einige interessante Filme gemacht und ich fand den ganz
Paul Hartogh: gut mit diesem Computer, Hale und so weiter und so fort.
Paul Hartogh: Und ja, teilweise sind natürlich Ideen aus den 60er Jahren schon von der Truppe
Paul Hartogh: um Werner von Braun da realisiert worden, die dann in der Praxis nachher nie
Paul Hartogh: realisiert wurden, weil sie doch zu teuer waren.
Paul Hartogh: Aber konzeptionell fand ich das also sehr interessant, so wie sich das damals vorgestellt hat.
Paul Hartogh: Und man könnte es heutzutage natürlich immer noch machen, wenn man die entsprechenden
Paul Hartogh: Ressourcen, Startmassen und so weiter hat.
Tim Pritlove: Ja, naja gut, mal schauen, ob wir dann da auch so einen Monolithen entdecken,
Tim Pritlove: falls wir da mal ein bisschen genau nachschauen.
Paul Hartogh: Hat man noch nicht gefunden.
Tim Pritlove: Oder Jupiter. Na gut, ich scherze.
Tim Pritlove: Ja, vielleicht erstmal so ein bisschen zu dir. Also du hast ja schon angedeutet,
Tim Pritlove: bist ja schon sehr lange hier, du hast glaube ich mit dem Physikstudium begonnen,
Tim Pritlove: sozusagen die Wissenschaft so einzusteigen.
Tim Pritlove: Wahrscheinlich hast du vorher schon angefangen mit Wissenschaft, oder?
Paul Hartogh: Ja, ich kann mich erinnern, ich glaube zum achten Geburtstag hat mir jemand
Paul Hartogh: so dieses Buch Was ist was?
Paul Hartogh: Planeten und Raumfahrt geschenkt. Und das fand ich damals ganz interessant.
Paul Hartogh: Bin dann aber als Schüler dann in andere Sachen so ein bisschen abgedriftet.
Paul Hartogh: Elektronik, Hochfrequenztechnik und so weiter, Chemie.
Paul Hartogh: Da hat man damals Schwarzpulver und irgendwelche Sprengstoffe gemacht.
Paul Hartogh: Bin dann, eigentlich wollte erst Elektrotechnik studieren, Hochfrequenztechnik, Nachrichtentechnik.
Paul Hartogh: Bin dann aber doch wieder nach Diskussion mit einigen Freunden,
Paul Hartogh: die auch das eine oder das andere halt Physik studierten, im Endeffekt dann
Paul Hartogh: doch zur Physik gekommen und habe dann in Göttingen Physik studiert.
Paul Hartogh: Auch weil ich ein paar Freunde hatte, die Physik studiert hatten und bin dann
Paul Hartogh: per Zufall wieder in diese Richtung Planeten- und Raumfahrt gekommen, muss man sagen.
Paul Hartogh: Zufall. Zufall, ja. Also ich bin an das damalige Institut für Aeronomie gekommen,
Paul Hartogh: eben über mein Interesse an Nachrichtentechnik, Wellenausbreitung,
Paul Hartogh: Nachrichtenübermittlung.
Paul Hartogh: Die machten damals unter anderem Junosphärenforschung, da gab es in Göttingen
Paul Hartogh: eine Vorlesung, Einführung in die Physik der Junosphäre und da sind dann so
Paul Hartogh: gewisse Interessengruppen da reingegangen von Studenten,
Paul Hartogh: haben diese Vorlesung sich angehört und so kriegte man halt Kontakte und so
Paul Hartogh: bin ich dann auch irgendwie an das Institut gekommen und wollte auch in diese Richtung was machen.
Paul Hartogh: Allerdings zur damaligen Zeit war es so, da gab es ein Großprojekt,
Paul Hartogh: das hieß Ice Card European Inquiry and Scatter, oben in Norwegen,
Paul Hartogh: Schweden und Finnland und das funktionierte nicht so richtig.
Paul Hartogh: Und als ich da damals dann anfing als Student oder anfangen wollte,
Paul Hartogh: Sagt dann der entsprechende Betreuer, nee, ich nehme jetzt keine Diplomarbeiten
Paul Hartogh: mehr an, ich soll mich mal anderweitig umgucken. Da habe ich mich im Institut
Paul Hartogh: anderweitig umgeguckt.
Paul Hartogh: Und da gab es damals ein neues Projekt, das hieß Millimeterwellenatmosphärensondierer.
Paul Hartogh: Das war also praktisch ein Projekt, das vorgesehen war, auf einem Space Shuttle
Paul Hartogh: zu fliegen, um die mittlere Atmosphäre der Erde, also die Stratosphäre und die
Paul Hartogh: Mesosphäre zu analysieren.
Paul Hartogh: Schwerpunkt war damals auch die Ozonforschung in den 80er Jahren.
Paul Hartogh: Und da war meine Aufgabe dann ein sogenanntes Vielkanal-Spektrometer-Backend
Paul Hartogh: zu entwickeln. Mal zu gucken, was es da so gibt.
Paul Hartogh: Zur damaligen Zeit hat man da sogenannte Filterbänke verwendet.
Tim Pritlove: Ein was? Ein Field?
Paul Hartogh: Ein Vielkanal. Also wie viel und Kanal? Vielkanal-Spektrometer.
Paul Hartogh: Also man muss sich vorstellen, früher hat man die Spektren in dieser Messtechnik
Paul Hartogh: dadurch gemessen, indem man einfach verschiedene Bandpassfilter,
Paul Hartogh: die immer einen bestimmten Frequenzbereich abgedeckt haben, parallel geschaltet hat.
Paul Hartogh: Schmalbandige Filter, wenn man hohe Auflösungen haben wollte,
Paul Hartogh: breitbandige Filter, wenn man große Bandbreiten überdecken wollte im Spektrum.
Paul Hartogh: Und die Dinger, die waren halt relativ schwer und aufwendig kompliziert zu bauen.
Paul Hartogh: Typischerweise hatte so eine Filterbank dann vielleicht 50 bis 100 Kanäle,
Paul Hartogh: um so einen Spektralbereich abzudecken.
Paul Hartogh: Das reichte meistens auch nicht
Paul Hartogh: aus, um die Linien, die man da beobachten wollte, komplett zu samplen.
Tim Pritlove: Also gemeint sind jetzt die Absorptionslinien, mit denen man quasi herausfinden kann.
Paul Hartogh: Was… Oder Emissionslinien zum Beispiel, in dem Fall Ozon.
Tim Pritlove: Um herauszufinden, was ist da oben.
Paul Hartogh: Genau. Damals war das so bei diesen Millimeterwellenatmosphären-Sondierer,
Paul Hartogh: dass man Ozon, Wasserdampf, Chlormonoxid und Sauerstoff O2 messen wollte.
Paul Hartogh: Und ja, damals ist tatsächlich so eine Filterbank auch zum Einsatz gekommen.
Paul Hartogh: Und die hatte dann doch ein relativ imposanter Ausmaße oder Abmessung,
Paul Hartogh: sodass das Ding immer als Kindersarg betitelt wurde.
Paul Hartogh: Und meine Aufgabe war es dann, etwas Neues, eine neue Technologie zu entwickeln,
Paul Hartogh: die halt viel kleiner war und die sozusagen mit vielleicht einem Zehntel oder
Paul Hartogh: Fünfzigstel des Volumens dreimal so viel oder zehnmal so viele Kanäle hat.
Paul Hartogh: Und das war dann meine Diplomarbeit und im Prinzip die Anwendung dessen war
Paul Hartogh: dann meine Doktorarbeit und so bin ich dann auch in die Atmosphärenforschung
Paul Hartogh: gekommen, durch die Anwendung.
Tim Pritlove: So, jetzt hast du ja hier verschiedene Hüter auf.
Tim Pritlove: Wenn ich das richtig sehe, also
Tim Pritlove: ein bisschen Leiter der Gruppe Planetare Atmosphären, hier so heißt das.
Tim Pritlove: Und außerdem bist du jetzt auch richtig engagiert bei der Mission Juice,
Tim Pritlove: die wir hier schon mal in Raumzeit Nummer 95 besprochen haben,
Tim Pritlove: als ich in Madrid mit dem Mission Manager Nicolas Altobelli gesprochen habe,
Tim Pritlove: über die Mission und was die Ziele der Mission sind.
Tim Pritlove: Und konkret bist du PI, also Principal Investigator.
Tim Pritlove: Man muss immer seine Abkürzung am Start haben.
Tim Pritlove: Für das Submillimeter Wave Instrument SWI auf diese JUICE-Satelliten.
Tim Pritlove: Wahrscheinlich mit dem Ziel, dort auch mal ganz ordentlich die Atmosphären durchzuklopfen
Tim Pritlove: vom Jupiter und den ganzen Kollegen.
Paul Hartogh: Ja, kann man so sagen.
Paul Hartogh: Man könnte jetzt den Sprung machen von Millimeterwellenatmosphärensondierer
Paul Hartogh: Ende der 80er Jahre oder geflogen ist es glaube ich Anfang der 90er,
Paul Hartogh: ich glaube 91, 92, ich kann mich gar nicht mehr so genau erinnern,
Paul Hartogh: zu dieser Mission eigentlich das gleiche Prinzip.
Paul Hartogh: Nur, was sich im Laufe der Zeit geändert hat, dass man immer neue Wellenlängenbereiche
Paul Hartogh: des elektromagnetischen Spektrums erschlossen hat. Das heißt,
Paul Hartogh: man ist zu immer höheren Frequenzen gegangen.
Paul Hartogh: Während man damals sowas bei 100, 200 Gigahertz war, ist man jetzt eben über
Paul Hartogh: 1000 Gigahertz bis 1280 Gigahertz.
Paul Hartogh: Und es ist so, dass dieser hohe Frequenzbereich für einen gewissen Temperaturbereich
Paul Hartogh: der Atmosphären eben von sehr großer Bedeutung ist.
Paul Hartogh: Und gerade für Jupiter ist es eben auch sehr wichtig, dass man tatsächlich in
Paul Hartogh: diesem Terahertz-Bereich oberhalb von einem Terahertz, also oberhalb von 1000
Paul Hartogh: Gigahertz oder einer Million Megahertz sozusagen,
Paul Hartogh: also 10 hoch 12 Hertz messen kann, was technologisch extrem anspruchsvoll ist.
Tim Pritlove: Warum ist das wichtig? Also was heißt wichtig in dem Zusammenhang?
Paul Hartogh: Ja, einfach weil die, wenn man sich die Spektren der Moleküle anschaut,
Paul Hartogh: ist es einfach so, dass in dem Bereich sehr, sehr viele Molekülspektren vorkommen,
Paul Hartogh: die auch zum Teil eben sehr hohen Absorptionsquerschnitt haben,
Paul Hartogh: also sehr starke Linien.
Paul Hartogh: Und wenn man jetzt zum Beispiel ein Spurengas anschaut, das nur in ganz geringen
Paul Hartogh: Mengen vorhanden ist, dann ist das von Vorteil, wenn man halt einen sehr starken
Paul Hartogh: Übergang, eine sehr starke Linie von diesem Spurengas sieht,
Paul Hartogh: weil sonst alles im Rauschen halt verschwinden würde.
Tim Pritlove: Was könnte das für ein Gas sein, jetzt mal so als Beispiel?
Paul Hartogh: Ja, damals beim MRS zum Beispiel war das Chlormonoxid, CLO, das ist eine relativ
Paul Hartogh: schwache Linie, auch deswegen, weil es relativ wenig vorkommt.
Paul Hartogh: Und da versucht man sich dann Übergänge anzuschauen, die eben stark sind.
Paul Hartogh: Also zur damaligen Zeit war das glaube ich 204 Gigahertz.
Paul Hartogh: Und ein paar Jahre später haben wir dann durch weitere technologische Entwicklungen
Paul Hartogh: in den Submillimeterwellenbereich, das war glaube ich 649 Gigahertz,
Paul Hartogh: eine Linie gesehen, die dann schon zehnmal so stark war, die wir dann vom Flugzeug ausgemessen haben.
Paul Hartogh: Problem ist, vom Erdboden kann man diese Messungen nicht machen,
Paul Hartogh: weil die Unteratmosphäre, also die Troposphäre, insbesondere der Wasserdampf,
Paul Hartogh: aber teilweise auch Ozon und Sauerstoff eben dazu führen, dass die Strahlung
Paul Hartogh: aus den oberen Stockwerken der Erdatmosphäre nicht so gut empfangen werden kann.
Paul Hartogh: Es sei denn, man geht auf einen hohen Berg.
Paul Hartogh: Das ist ja auch in der Radioastronomie der Fall, dass man möglichst hoch geht,
Paul Hartogh: sodass praktisch die Störungen durch die unteren Atmosphäre so gering wie möglich sind.
Tim Pritlove: Wenn da jetzt nicht die ganzen Satelliten rumkurven würden, die einem Ärger machen.
Paul Hartogh: Ja, also die sieht man meistens nicht, weil die Beams dann doch zu groß sind.
Paul Hartogh: Aber in der Radioastronomie ist das meistens kein Problem, wobei ich jetzt gehört habe, dass...
Tim Pritlove: Ich glaube, mit dem Starlink-Netzwerk haben Sie dann doch Ihre liebe Mühe gehabt.
Paul Hartogh: Ja, ja, hatte ich gehört, dass Sie irgendwelche Störungen im Bereich von zwei
Paul Hartogh: Meter Wellenlänge machen.
Paul Hartogh: Und wobei jetzt bei den neueren Satelliten das wohl schon wieder am Abgestellten ist.
Tim Pritlove: Ich würde gerne nochmal, vielleicht mal so einen kleinen Exkurs nochmal machen,
Tim Pritlove: warum das so wichtig ist.
Tim Pritlove: Weil ich habe so das Gefühl, wir werden da jetzt sehr viel drüber reden.
Tim Pritlove: Und auch wenn das hier immer wieder
Tim Pritlove: mal angeklungen ist, ist es glaube ich nochmal ganz wert zu vertiefen.
Tim Pritlove: Diese Sache mit den Spektren und der Absorption oder der Emission.
Tim Pritlove: Also man will ja heraus, deswegen fliegen wir ja dahin, wir wollen ja herausfinden,
Tim Pritlove: was ist da. Woraus besteht das? Was ist wo?
Tim Pritlove: Man möchte gerne diesen Planeten und die Monde maximal durchleuchten und herausfinden,
Tim Pritlove: welche chemischen Vorgänge sind dort, welche Eigenschaften hat diese gesamte
Tim Pritlove: Atmosphäre, hat dieser Planet.
Tim Pritlove: Und um das jetzt abzutasten, will man halt Spektren auswerten.
Tim Pritlove: Spektren heißt, man strahlt quasi rein oder man empfängt das, was abgestrahlt wird,
Tim Pritlove: empfängt man, löst es möglichst fein in seine Frequenzbestandteile auf.
Tim Pritlove: Und dann kann man halt rausfinden, was da genau ist, weil einfach jedes,
Tim Pritlove: ich weiß nicht, kann man sagen, jedes Molekül hat seine eigene...
Tim Pritlove: Sozusagen sein eigenes Muster in diesem Spektrum, an dem man es genau erkennen
Tim Pritlove: kann. Also gilt das wirklich für jedes Molekül?
Tim Pritlove: Also kann man wirklich jedes Molekül von jedem anderen Molekül immer genau unterscheiden,
Tim Pritlove: wenn man überhaupt erstmal die richtige Frequenz analysiert?
Tim Pritlove: Oder gibt es da auch so Sachen, wo man sagt, naja, kann das sein, kann das sein?
Paul Hartogh: Ja, im Sonnensystem wahrscheinlich nicht. Aber im interstellaren Medium ist
Paul Hartogh: es tatsächlich so, dass es teilweise so viele verschiedene Moleküle und Linien gibt.
Paul Hartogh: Das interstellaren Medium ist natürlich auch riesig ausgedehnt und ich habe
Paul Hartogh: da diese Molekülwolken und gucke da über tausende von Lichtjahren und wenn ich
Paul Hartogh: mit dem Radioteleskop da durchschaue, sehe ich natürlich alles auf dem Mal.
Paul Hartogh: Und da ist es schon wichtig, dass man tatsächlich mit extrem hoher spektraler
Paul Hartogh: Auflösung arbeitet, damit man die Linie noch voneinander unterscheiden kann,
Paul Hartogh: dass man da wirklich mit 10 hoch 7 spektraler Auflösung meinetwegen arbeitet,
Paul Hartogh: weil man sonst im sogenannten,
Paul Hartogh: das ist ein Fachausdruck in der Radiostromie, Confusion Limit arbeitet.
Paul Hartogh: Das heißt, man kann die Linie dann irgendwann nicht mehr unterscheiden,
Paul Hartogh: weil es da tatsächlich so viele gibt.
Paul Hartogh: Das kommt allerdings im Sonnensystem eher nicht vor. Wir haben jetzt einen Erdvorbeiflug
Paul Hartogh: gemacht, gerade im August letzten Jahres, Nee, diesen Jahres, sorry, letzten Monat.
Paul Hartogh: Mit Juice? Mit Juice, genau, da gab es das.
Tim Pritlove: Die ist ja jetzt gestartet, ist auf dem Weg zum Jupiter, aber muss sich natürlich
Tim Pritlove: erst noch ein paar Mal Schwung holen, unter anderem auch an der Erde.
Tim Pritlove: Und das ist dann eben die Gelegenheit, auch mal auf die Erde zu schauen.
Paul Hartogh: Genau, das gibt praktisch drei Erdvorbeiflüge, ein Venusvorbeiflug,
Paul Hartogh: um sich Schwung zu holen. Und der letzte Erdvorbeiflug findet 2029 statt.
Paul Hartogh: Und dann fliegt der Satellit innerhalb von zwei Jahren zum Jupiter,
Paul Hartogh: mit entsprechend hoher Geschwindigkeit.
Paul Hartogh: Und diesmal wurde erstmalig so eine Art Doppelmanöver gemacht,
Paul Hartogh: dass man zunächst am Mond und dann an der Erde vorbeigeflogen ist,
Paul Hartogh: sonst hat man nur einen Erdvorbeiflug gehabt das nannte sich halt Lega Luna Earth Gravity Assist,
Paul Hartogh: und ja, da waren einige Leute dann bei der J.M.O.G.
Paul Hartogh: Juice Mission Operations Center ein bisschen bange, ob das wohl alles gut funktionieren
Paul Hartogh: würde, hat es aber und naja, bei der Gelegenheit haben wir dann unser Instrument auch eingeschaltet,
Paul Hartogh: um es das kalibrieren zu können und zu gucken, ob die ganzen wissenschaftlichen
Paul Hartogh: Beobachtungsmodi auch funktionieren, so wie wir uns das vorstellen.
Paul Hartogh: Und ja, da haben wir uns eben auch die Erdatmosphäre angeschaut und wir waren
Paul Hartogh: wirklich erstaunt oder beeindruckt, wie viele Linien man tatsächlich in einigen
Paul Hartogh: von diesen Submillimeterbändern sieht.
Paul Hartogh: Gerade im hohen Frequenzbereich, also zwischen 1065 und 1280 GHz,
Paul Hartogh: das ist also der obere Submillimeterwellenkanal, da waren zum Teil 25 Ozonlinien
Paul Hartogh: in einem Tuning, in einem Durchlassbereich des Spektrometers.
Paul Hartogh: Das ist eigentlich, wenn man in diesem Metier arbeitet, eher ungewöhnlich.
Paul Hartogh: Da hat man meistens so ein, zwei, vielleicht drei Linien und wenn man plötzlich
Paul Hartogh: 25 sieht, das ist dann schon eine andere Liga.
Tim Pritlove: Das Besondere ist jetzt, um das nochmal zu betonen, das Instrument ist ja eigentlich
Tim Pritlove: gedacht für den Jupiter, aber ist jetzt quasi an der Erde vorbeigeflogen,
Tim Pritlove: hat sich die Erde angeschaut und es gab bisher noch nicht so einen Blick auf die Erde,
Tim Pritlove: weil das Instrument so noch nicht existierte.
Paul Hartogh: Zumindest nicht in diesem Wellenlängenbereich, da um 250 Mikrometer oder sagen
Paul Hartogh: wir mal 1100 bis 1300 Gigahertz.
Paul Hartogh: Also es gibt durchaus Satelliten, die bei der halben Frequenz oder bei der doppelten
Paul Hartogh: Wellenlänge im 600 Gigahertz Bereich die Erde routinemäßig beobachten.
Paul Hartogh: Die dann speziell auf Linien wie zum Beispiel Ozon oder Moleküllinien,
Paul Hartogh: die für den Ozonabbau verantwortlich sind, schauen oder auf den Wasserdampf,
Paul Hartogh: der auch sehr wichtig ist in der mittleren Atmosphäre.
Paul Hartogh: Aber in diesem Frequenzbereich sind noch keine Beobachtungen mit eben dieser
Paul Hartogh: sehr hohen Auflösung von 10 Millionen gemacht worden.
Paul Hartogh: Und von daher haben wir zum ersten Mal sozusagen die Spektren der Erde in diesem
Paul Hartogh: Wellenlängenbereich sehen können bei diesem Vorbeiflug.
Paul Hartogh: Und ja, viele Leute in meinem Team, die arbeiten schon seit 10,
Paul Hartogh: 20, 30 Jahren teilweise auf diesem Gebiet und die waren alle hellauf begeistert, das zu sehen.
Paul Hartogh: Ich glaube, für den normalen Menschen vielleicht gar nicht so interessant,
Paul Hartogh: Aber für denjenigen, der sich mit Spektroskopie beschäftigt,
Paul Hartogh: ist das dann doch schon ein ganz besonderes Ereignis.
Tim Pritlove: Da macht man schon mal eine Pülle Shampoos auf, wenn sowas passiert, oder?
Paul Hartogh: Ja, ja, haben wir gemacht. Wir haben eine Pülle Shampoos aufgemacht.
Paul Hartogh: Auch weil wir dachten, wir hätten jetzt was Neues entdeckt, also eine Wasseratmosphäre auf dem Mond.
Paul Hartogh: Wir haben auch den Mond beobachtet und das ist also sehr umstritten.
Paul Hartogh: Gibt es Wasser auf dem Mond oder gibt es auch eine dünne Mondatmosphäre?
Paul Hartogh: Und das hatten wir vorher gemutmaßt und wollten auch ganz speziell diese Atmosphäre suchen.
Paul Hartogh: Leider konnten wir dann die Beobachtungsmodi, die wir ursprünglich durchführen
Paul Hartogh: konnten, dann doch nicht durchführen.
Paul Hartogh: Das war kurzfristig im März dann geändert worden, um die ganze Prozedur des
Paul Hartogh: Mondvorbeiflugs nicht zu sehr zu verkomplizieren.
Paul Hartogh: Und wir haben dann eine relativ einfache Messung gemacht, haben dann aber tatsächlich
Paul Hartogh: so eine Wasseratmosphäre gesehen, wie auch vermutet.
Paul Hartogh: Und dann stellte sich, wir waren dann ganz happy und dann haben wir auch tatsächlich
Paul Hartogh: eine Flasche Champagner aufgemacht.
Paul Hartogh: Und ja, wir haben also einmal einfach das Spacecraft,
Paul Hartogh: der Satellit hat das sogenannte inertiale Pointing gemacht, das heißt das Ding
Paul Hartogh: ist so am Mond vorbeigeflogen,
Paul Hartogh: als wenn es den Mond nicht gäbe, das heißt hat das Pointing auf dem Mond mit
Paul Hartogh: der Nadi-Plattform nicht geändert, sondern einfach so am Mond vorbeigeflogen
Paul Hartogh: und man kriegte dann, was man da angeboten bekam.
Paul Hartogh: Und nachdem wir vorbeigeflogen waren, das dauert dann drei, vier Kilometer pro
Paul Hartogh: Sekunde, dann kann man sich ausrechnen, Monddurchmesser bei 3500,
Paul Hartogh: dann ist man so nach 1000 Sekunden vorbei und dann haben wir,
Paul Hartogh: wir haben ja ein Teleskop, was wir bewegen können,
Paul Hartogh: dann haben wir wieder Richtung Mond geschaut, nachdem wir vorbeigeflogen sind
Paul Hartogh: und haben diese Linien auch wieder gesehen, Wasserdampf.
Paul Hartogh: Und ja, da waren wir also ganz froh. Tatsächlich, der Mond hat eine Wasserdampfatmosphäre
Paul Hartogh: und das war was ganz Besonderes, weil das schon eben sehr lange gesucht wird
Paul Hartogh: und bisher nie gefunden werden konnte.
Paul Hartogh: Und wir haben nun in so einem Instrument eine extrem hohe Empfindlichkeit und
Paul Hartogh: wir dachten, wir hätten es jetzt gefunden. Das Einzige, was da nicht passte,
Paul Hartogh: war die Dopplerverschiebung.
Paul Hartogh: Also wenn man mit sehr, sehr hoher Auflösung misst, kann man gleichzeitig auch
Paul Hartogh: die Geschwindigkeit, mit der sich so ein Molekülverband bewegt,
Paul Hartogh: also Wind als Beispiel, genau bestimmen. So ähnlich wie ein Radar.
Paul Hartogh: Aber in diesem Fall ist es einfach die Dopplerverschiebung, ähnlich wie man
Paul Hartogh: das halt vom Krankenwagen usw. her kennt.
Paul Hartogh: Und die hätte eigentlich recht unterschiedlich sein müssen zwischen diesen beiden Beobachtungen.
Paul Hartogh: Also einmal steil nach unten im Winkel von 90 Grad und einmal dann,
Paul Hartogh: nachdem wir am Mond vorbeigeflogen sind, wieder auf den Mond geguckt,
Paul Hartogh: in einem Winkel von 50 Grad und das war aber gleiche Dopplerverschiebung.
Paul Hartogh: Und ja, nach einigem hin und her überlegen, kamen wir dann darauf,
Paul Hartogh: wenn die Dopplerverschiebung sich nicht ändert, egal wie wir auf diese Atmosphäre
Paul Hartogh: schauen, kann das nur bedeuten, dass es eigentlich eine Atmosphäre ist,
Paul Hartogh: die der Satellit mit sich herum trägt.
Paul Hartogh: Also wir sehen hier eine Wasseratmosphäre um den Satelliten herum.
Tim Pritlove: Ah, okay.
Tim Pritlove: Da war der Schampus aber schon offen.
Paul Hartogh: Ja, der war schon weg und das haben wir erst eine Woche später gemerkt,
Paul Hartogh: weil diese Auswertungen, die sind dann auch mal sehr aufwendig und die ursprüngliche
Paul Hartogh: Begeisterung war dann natürlich ein bisschen verflogen,
Paul Hartogh: andererseits natürlich auch ein sehr interessantes Ergebnis und zumal dann irgendwann
Paul Hartogh: ein Vorbeiflugreport von der ESA veröffentlicht wurde von Angela Dietz und da stand dann drin,
Paul Hartogh: dass man genau zu der Zeit, als wir dann tatsächlich diese Wasseratmosphäre entdeckt hatten,
Paul Hartogh: Da die Bahn des Satelliten etwas verändert wurde und die wahrscheinlichste Erklärung
Paul Hartogh: dafür ist, dass es zu irgendeinem Ausgasen von irgendwelchen Molekülen gekommen ist,
Paul Hartogh: die dann den Satelliten in eine etwas andere Richtung gedreht haben.
Tim Pritlove: Ausgasen jetzt aus dem Satellit heraus? ausgasen oder wo rausgasst sich da was aus?
Paul Hartogh: Ja, also man hat ja den Start gehabt, der an Französisch-Goyana,
Paul Hartogh: das ist ja feucht am Äquator, ich weiß nicht, ich war dabei und es hat geregnet,
Paul Hartogh: es gab Donner und Blitz die ganze Zeit.
Tim Pritlove: Mit einer Ariane 5 gestartet.
Paul Hartogh: Ariane 5, genau und es ist so,
Paul Hartogh: dass eine Seite des Satelliten bisher wohl immer nur kalt gewesen ist und,
Paul Hartogh: in diesem Falle war es aber so, dass der Mond selber, der Mond ist ja relativ
Paul Hartogh: dunkel, hat eine Albedo von, weiß ich jetzt gar nicht, aber muss ich jetzt überlegen,
Paul Hartogh: also irgendwas war es mit 0,253, ich will jetzt nichts Falsches sagen.
Paul Hartogh: Auf jeden Fall, weil der Mond so dunkel ist, absorbiert er das Sonnenlicht viel
Paul Hartogh: besser als die Erde und hat deswegen eine Oberflächentemperatur von bis zu 400
Paul Hartogh: Grad Kelvin, also 130 Grad Celsius.
Paul Hartogh: Und wenn der Satellit jetzt sehr nah am Mond vorbeifliegt und dann auf der sonnenbeschiedenen
Paul Hartogh: Seite sich befindet, dann,
Paul Hartogh: ist dann natürlich in einer sehr hohen Infrarotstrahlung des Mondes,
Paul Hartogh: aus Wärmestrahlung des Mondes sozusagen ausgesetzt.
Paul Hartogh: Und das hat dazu geführt, dass eine Seite des Satelliten, die bisher immer kalt
Paul Hartogh: war, auch nach dem Start, warm geworden ist und dann angefangen hat auszugasen.
Tim Pritlove: Und die Feuchtigkeit, die jetzt schon fast ein Jahr von dem Satelliten durchs
Tim Pritlove: Weltall getragen wurde, ist dann in dem Moment einfach losgepufft.
Paul Hartogh: Genau, genau.
Tim Pritlove: Und dann schlugen sofort die Instrumente an.
Paul Hartogh: Ja, und dann, wir hatten so ein schönes Video gemacht, wo man dann sehen konnte,
Paul Hartogh: wo sozusagen der Beam des Instrumentes über die Oberfläche so am Äquator entlang geflogen ist.
Paul Hartogh: Und dann konnte man sehen, ja, ja, hier in dem Mare so und so geht das dann los.
Paul Hartogh: Und am Ende dieses Mares wird es dann wieder weniger.
Paul Hartogh: Aber es stellt sich nachher heraus, das war nichts weiter als eben die Variabilität
Paul Hartogh: des Ausgasens des Satelliten.
Paul Hartogh: Und ich war dann letzte Woche in Berlin auf der EPSC, also European Planetary Science Kongresse.
Paul Hartogh: Und da wurde ich dann auch von anderen Kollegen, die auch Instrumente auf Tuts
Paul Hartogh: haben, angesprochen und.
Paul Hartogh: Ich sprach dann auch ganz begeistert von unserem Press Release,
Paul Hartogh: was wir gerade hatten auf der ESA-Webseite und auch auf der Webseite unseres Instituts,
Paul Hartogh: wo wir dann so viele Spektrallinien in der Erde gesehen hatten und er meinte
Paul Hartogh: dann, ich bin nicht interessiert an der Erde, die Erde ist ein sterbender Planet,
Paul Hartogh: also ich bin nur interessiert am Mond und was wir da gesehen haben und dann
Paul Hartogh: dachte ich mir schon, aha, er hat also auch irgendwas gesehen.
Paul Hartogh: Und er hatte so einen Massenspektrometer und wollte aber nicht so richtig rausrücken,
Paul Hartogh: weil das auch natürlich top secret, also wenn das wirklich echt gewesen wäre,
Paul Hartogh: über die Mondatmosphäre und so weiter, top secret Informationen waren.
Paul Hartogh: Und ich habe ihm dann gesagt, ja, ich glaube allerdings, also seit gestern sind
Paul Hartogh: wir so der Meinung, dass wir tatsächlich gar nicht die Mondatmosphäre sehen,
Paul Hartogh: sondern die Satellitenatmosphäre.
Paul Hartogh: Und gestern hatten wir dann so eine Art Briefing, was Lega anging mit der ESA.
Paul Hartogh: Da stellte sich heraus, dass auch noch mindestens ein, vielleicht zwei andere
Paul Hartogh: Instrumente gedacht haben, sie hätten was besonders auf dem Mond gesehen.
Paul Hartogh: Nachdem ich dann eindeutig sagen konnte, nee, nee, nee, das ist tatsächlich
Paul Hartogh: ausgereisendes Satelliten, waren alle sehr enttäuscht.
Paul Hartogh: Aber immerhin, man hat die Empfindlichkeit, also wir haben mal so ausgerechnet,
Paul Hartogh: dass in dieser ganzen Phase des Mondvorbeiflugs, sagen wir, in einer halben
Paul Hartogh: Stunde bis einer Stunde,
Paul Hartogh: der wir also was gesehen haben, vielleicht ein Gramm Wasser,
Paul Hartogh: Eis verdampft ist, sublimiert ist.
Tim Pritlove: Also auf jeden Fall kann man sagen, das Instrument funktioniert gut und ist in der Lage,
Tim Pritlove: so feine Dinge zu erkennen wie das eigene Halo, was durch so eine kurzfristige
Tim Pritlove: Auserhitzung quasi durch den Mond,
Tim Pritlove: ist ja auch irre, also da fliegt man also wirklich, dann kommt man da so aus
Tim Pritlove: der Kälte, kommt am Mond vorbei und der Mond, so im Begriff eigentlich auch so des Nichts,
Tim Pritlove: tostet einen dann erstmal so ein bisschen auf.
Paul Hartogh: Und das ist natürlich an sich auch ein sehr interessantes Experiment,
Paul Hartogh: so eine Art Grundlagenforschung,
Paul Hartogh: weil man tatsächlich, man kann dann anhand der Spektrallinienbreite die Temperatur
Paul Hartogh: des Wasserdampfs zum Beispiel messen.
Paul Hartogh: Und man kann dann, wenn man in verschiedene Richtungen guckt,
Paul Hartogh: hat man gesehen, ah die Temperatur hat sich geändert so ein bisschen und dann
Paul Hartogh: ist die Atmosphäre wiederum so dünn, dass man zum Teil gar keine Stöße der Wassermoleküle hat,
Paul Hartogh: wie man das normalerweise in der Atmosphäre hat, sagen wir mal oberhalb von einem Mikrobar.
Tim Pritlove: Stöße?
Paul Hartogh: Ja, normalerweise die Moleküle stoßen, hier in diesem Raum zum Beispiel stoßen die Moleküle,
Paul Hartogh: ich weiß jetzt nicht so in der Größenordnung, 10 hoch 11, 10 hoch 12 mal pro
Paul Hartogh: Sekunde, Das heißt, die mittlere freie Weglänge von so einem Luftmolekül ist
Paul Hartogh: so im Nanometer oder Bruchteil eines Nanometers, bevor es sich dann wieder stößt.
Paul Hartogh: Was dann dazu führt, dass man eine gewisse Energieverteilung der einzelnen Moleküle
Paul Hartogh: der kinetischen Energie hat.
Paul Hartogh: Und was dazu führt, dass man ein sogenanntes thermodynamisches Gleichgewicht hat.
Paul Hartogh: Das heißt, alle Moleküle in diesem Raum, die fliegen so mit etwa 550 Meter pro
Paul Hartogh: Sekunde, schätze ich mal, jetzt bei 20 Grad, 22 Grad Celsius,
Paul Hartogh: führt dazu, dass sie eben so oft stoßen, dass egal wie schwer das Molekül ist,
Paul Hartogh: alle einfach die gleiche Geschwindigkeit haben.
Paul Hartogh: Egal ob Wasserstoff oder Sauerstoff oder vielleicht ein Edelgas, was sehr schwer ist.
Paul Hartogh: Die haben alle die gleiche Geschwindigkeit. Während wenn ich jetzt in die obere
Paul Hartogh: Atmosphäre gehe, oberhalb von 100 Kilometern Höhe, fangen die sich an zu trennen,
Paul Hartogh: diese verschiedenen Moleküle, weil die halt nicht mehr so häufig stoßen.
Paul Hartogh: Und ich kriege dann verschiedene Atmosphären sozusagen. Und beim Satelliten
Paul Hartogh: ist es so, dass eben die Stöße möglicherweise eben so selten sind,
Paul Hartogh: dass die Temperaturen auch völlig anders definiert sind.
Paul Hartogh: Also man definiert ja eine Temperatur über die Geschwindigkeit der einzelnen
Paul Hartogh: Moleküle und die Energie dieser einzelnen Moleküle.
Paul Hartogh: Und da oben in den sehr dünnen Atmosphären ist das nicht so einfach.
Paul Hartogh: Da kann das sein, dass ich eine Temperatur in x-Richtung habe, eine in y und eine in z.
Paul Hartogh: Je nachdem, ob die Moleküle stoßen oder ob die nur in eine Richtung stoßen oder
Paul Hartogh: in alle anderen Richtungen.
Paul Hartogh: Und das ist eigentlich eine Sache, die man im Labor relativ schwer simulieren
Paul Hartogh: kann, weil man ja ein paar hundert Kilometer freies Volumen darum braucht,
Paul Hartogh: weil die Moleküle die Gasen dann aus mit ein paar hundert Metern pro Sekunde
Paul Hartogh: oder Kilometer pro Sekunde,
Paul Hartogh: und von daher hoffen wir, dass wir sozusagen dann bei noch detaillierterer Analyse
Paul Hartogh: der Spektren vielleicht ein bisschen mehr über diese Ausgasvorgänge und die
Paul Hartogh: Stoßvorgänge der Wassermoleküle lernen können.
Paul Hartogh: Von daher ist es an sich eigentlich ein sehr interessantes Experiment gewesen.
Tim Pritlove: Mit anderen Worten, Druze funktioniert zumindest, was das SWI-Instrument betrifft,
Tim Pritlove: kann man schon mal festhalten.
Tim Pritlove: Jetzt steht noch eine Reise an. Wir haben es schon angedeutet,
Tim Pritlove: 29 ist Ankunft oder geht es dann erst richtig los zum Jupiter und dann nochmal zwei Jahre?
Tim Pritlove: Also wann ist die Ankunft am Jupiter? 29 oder 31?
Paul Hartogh: 31, Sommer 31.
Tim Pritlove: Okay, also müssen wir noch ein bisschen warten, sieben Jahre,
Tim Pritlove: bis es dann so richtig interessant wird.
Tim Pritlove: Schauen wir doch mal so ein bisschen auf die Erkundung des Jupiters,
Tim Pritlove: so wie sie denn bisher so gelaufen ist, weil das ist ja jetzt nicht der erste
Tim Pritlove: Besuch, den die Menschheit dem Jupiter dann abstatten wird, sondern es gab ja
Tim Pritlove: schon das eine oder andere,
Tim Pritlove: was dort vorbeigeflogen ist, auch wenn das eigentliche Ziel nicht der Jupiter war.
Tim Pritlove: Da gehören, glaube ich, diese Pioneer-Sonden dazu, Voyager natürlich,
Tim Pritlove: die ja alles abgeklappert haben und auch immer noch abklappern,
Tim Pritlove: wenn die Planeten mittlerweile schon weit zurückliegen.
Tim Pritlove: Die erste dedizierte Jupiter-Mission war dann Galileo.
Tim Pritlove: Galileo ist glaube ich 1994 dort beim Jupiter angekommen und hat sich da relativ
Tim Pritlove: lang getummelt, neun Jahre lang alles erforscht.
Tim Pritlove: Und inwiefern, das wirst du ja auch aktiv quasi begleitet haben, diesen Vorgang.
Tim Pritlove: Was war denn so der Erkenntnisgewinn in der Zeit, immer wenn so eine Sonde so
Tim Pritlove: einen Ort erreicht, wo man eigentlich so noch nie war.
Tim Pritlove: Und bis dahin ist ja quasi alles, was man wusste, ist, was man von der Erde
Tim Pritlove: aussehen kann, was man von den Weltraumteleskopen um die Erde herum sehen konnte
Tim Pritlove: und was man bei den Vorbeiflügen kam und was man sich vielleicht ausgerechnet hat.
Tim Pritlove: Was hat dann die Galileo-Mission an neuen Erkenntnissen geliefert?
Paul Hartogh: Ja, ich muss sagen, zur damaligen Zeit, 1994, habe ich mich mit Jupiter noch
Paul Hartogh: nicht so intensiv beschäftigt.
Paul Hartogh: Aber von dem, was ich so sagen kann, hat man natürlich schöne Bilder von den Monden gekriegt.
Paul Hartogh: Man hat Ringe entdeckt, dünne Ringe des Jupiters.
Paul Hartogh: Man hat die Magnetosphäre intensiv untersucht. Man hat gelernt,
Paul Hartogh: dass Io eben vulkanisch aktiv ist und permanent ungefähr eine Tonne Material,
Paul Hartogh: also hauptsächlich Schwefelverbindungen, ausstößt, die das schwere Feld des
Paul Hartogh: Io verlassen und dann durch die Sonnenstrahlung ionisiert werden.
Paul Hartogh: Und diese elektrisch geladenden Teilchen wiederum, also Protonen oder eben Atome,
Paul Hartogh: Moleküle und Elektronen dann entlang der Magnetfeldlinien, des sehr starken
Paul Hartogh: Magnetfelds des Jupiters, gürieren und sehr, sehr hohe Geschwindigkeiten erreichen,
Paul Hartogh: dass also die Strahlung im inneren Jupitersystem extrem hoch ist,
Paul Hartogh: also Teilchenstrahlung, die dann Gammastrahlung erzeugt.
Paul Hartogh: Und ja, was kann ich sonst sagen? Das ist jetzt so, was mir gerade so einfällt.
Paul Hartogh: Interessant war auch übrigens bei Galileo, dass Galileo auch einen Erdvorbeiflug
Paul Hartogh: hatte und damals dieser Carl Sagan die Idee hatte, anhand der Messdaten der
Paul Hartogh: Instrumente auf Galileo festzustellen, ob die Erde bewohnbar ist und ob tatsächlich
Paul Hartogh: Leben existiert. Aber das nur so ganz nebenbei.
Paul Hartogh: Das haben wir jetzt auch versucht beim Jupiter-Verbeiflug.
Paul Hartogh: Also die sogenannten Nicht-Gleichgewichts-Chemie als Beispiel,
Paul Hartogh: wenn ich eine Sauerstoffatmosphäre habe wie auf der Erde und messe viel Methan,
Paul Hartogh: dann deutet das darauf hin, dass dort viel Methan permanent erzeugt wird.
Paul Hartogh: Und die Wahrscheinlichkeit, dass es durch biologische Aktivität erzeugt, ist eben sehr hoch.
Paul Hartogh: Oder wenn ich flüssiges Wasser habe, also Ozeane, was man halt auch mit Galileo
Paul Hartogh: feststellen konnte. Aber zurück zum Jupiter.
Paul Hartogh: Man hat eben sehr viele neue Erkenntnisse im Vergleich zu den Vorbeiflugsonden damals gewonnen.
Paul Hartogh: Man wollte auch mit der Galileo Probe in die tiefere Atmosphäre eindringen.
Paul Hartogh: Da hat man aber angeblich einen sogenannten Hotspot erwischt. Und man hatte gehofft,
Paul Hartogh: dass man Wasserwolken findet oder dass man halt mehr sagen kann über tatsächlich
Paul Hartogh: die Verteilung von Wasserdampfer. Da hat man nichts gefunden.
Paul Hartogh: Das war also sehr, sehr trocken, was eigentlich damals eine ungewöhnliche Erkenntnis war.
Paul Hartogh: Und man hat die Desphäre versucht zu kompensieren mit der Juno-Mission,
Paul Hartogh: die jetzt immer noch aktiv ist.
Tim Pritlove: Ich kann mich ja noch erinnern, ich meine man wird ja auch so groß mit so einem
Tim Pritlove: gewissen Weltbild oder vielmehr mit einem gewissen Weltallbild.
Tim Pritlove: Am Anfang war Pluto noch ein Planet und andere Dinge ändern sich auch.
Tim Pritlove: Und was vor allem sich permanent geändert hat, das war immer so der Mondcount von Jupiter und Saturn.
Tim Pritlove: Also ich glaube, ich bin mal, als ich so in die Welt kam, hatte der Jupiter,
Tim Pritlove: weiß ich nicht mehr, irgendeine einstellige Zahl an Monden offiziell oder zwölf
Tim Pritlove: maximal auf jeden Fall nicht so viele, wie man heute weiß.
Tim Pritlove: Ich glaube, der aktuelle Stand ist 79.
Paul Hartogh: Ich glaube mehr als 100.
Tim Pritlove: Mehr als 100?
Paul Hartogh: Ja, ich musste mal einen Vortrag halten im Rahmen einer Lehrerfortbildung.
Paul Hartogh: Und da habe ich angefangen mit meinem alten Was-ist-was-Buch,
Paul Hartogh: das ich 1967 geschenkt bekommen habe und 1963 rauskam.
Paul Hartogh: Und damals waren es zwölf. Und dann gab es ein Buch, das hatte mein Sohn aus dem Jahr 2001.
Paul Hartogh: Da waren es dann schon über 50. Und wenn man jetzt bei Wikipedia nachguckt,
Paul Hartogh: kommt man wahrscheinlich auch über 100.
Tim Pritlove: Wikipedia sagt 95.
Paul Hartogh: Ja, gut.
Tim Pritlove: Stand Juni 23.
Paul Hartogh: Ja gut, das heißt jetzt sind wir September 24.
Tim Pritlove: Entdeckt worden sein. Aber Galileo, die Mission hieß ja nicht ohne Grund so,
Tim Pritlove: sondern es war die Beobachtung von Galileo Galilei.
Tim Pritlove: Man spricht halt von den galiläischen Monden, Io, Europa, Ganymed und Callisto.
Tim Pritlove: Das sind die größten Monde und vielleicht auch erstmal so die interessantesten,
Tim Pritlove: weil was größer ist, ist immer interessant.
Tim Pritlove: Die hat sich dann, die Sonde Galileo auch genauer angeschaut, nehme ich an.
Paul Hartogh: Sicherlich, ja. Und es gibt eben Hinweise darauf, dass diese Monde eben außer
Paul Hartogh: Io auch über einen Ozean verfügen unter der Oberfläche.
Paul Hartogh: Bei Europa hat man das ja schon relativ früh vermutet, einfach anhand der Oberflächenstruktur.
Paul Hartogh: Das sieht ja so ein bisschen aus wie sich bewegende Platten.
Paul Hartogh: Und ja, möglicherweise beginnt dieser Ozean schon 10 Kilometer unterhalb der Oberfläche.
Paul Hartogh: Bei Ganymed vermutet man auch einen solchen, aber eher so in 150 Kilometer Tiefe und ja,
Paul Hartogh: einen relativ dünnen, wenn man so will, was die vertikale Ausdehnung angeht.
Paul Hartogh: Ozean vermutet man auch bei Callisto.
Paul Hartogh: Das ist zum Beispiel eine interessante Erkenntnis und das ist eben auch eine
Paul Hartogh: der großen Fragen, stimmt das wirklich jetzt?
Paul Hartogh: Das hat man teilweise anhand von Gravitationsanomalien feststellen können oder
Paul Hartogh: anhand von Beeinflussungen des externen Magnetfeldes durch möglicherweise Ströme
Paul Hartogh: in diesen salzwasserartigen Gebilden, die halt eine hohe Leitfähigkeit dann haben.
Paul Hartogh: Und ja, das ist eben auch eine der großen Fragestellungen, die wir jetzt bei Juice haben.
Paul Hartogh: Gibt es da Ozeane, in welcher Tiefe sind sie? Wie sind sie ausgedehnt etc.?
Tim Pritlove: Da würde ich gerne nochmal drauf eingehen. Weil, was heißt denn das?
Tim Pritlove: Man vermutet, dass da ein Ozean in 150 Kilometer, ich meine das ist ja extrem
Tim Pritlove: speziell und ich meine 150 Kilometer haben wir ja auf der Erde noch nicht mal gegraben bekommen.
Tim Pritlove: Woraus zieht man solche Schlüsse? Also was, mal abgesehen jetzt von,
Tim Pritlove: das sieht mir nach Ozean aus, wenn ich drauf schaue, was sind sozusagen die
Tim Pritlove: Messmethoden, die jetzt hier primär Daten liefern, aus denen man dann ableiten
Tim Pritlove: kann, da muss ein Ozean sein.
Tim Pritlove: Also wir reden ja von Wasser, also ein Wasserozean.
Paul Hartogh: Ja, das ist zum einen, wie sozusagen der Mond rotiert um seine eigene Achse
Paul Hartogh: und wie dann eine Flüssigkeit oder ein Ozean dieselbe beeinflusst.
Paul Hartogh: Und zum anderen eben, wie die elektrischen Eigenschaften eines solchen Leiters,
Paul Hartogh: Salzwasser leitet ja sehr gut, dann die Magnetfelder und elektrischen Felder,
Paul Hartogh: die man um den Mond herum misst,
Paul Hartogh: die natürlichen Felder beeinflussen. Das sind so die Hauptmethoden.
Tim Pritlove: Und da ist man sich dann so sicher? oder man...
Paul Hartogh: Man hat halt Fehlerbalken, natürlich, das sind so Abschätzungen.
Paul Hartogh: Das ist ja immer so eine Art Fernerkundung und Fernerkundung ist ja kein direktes
Paul Hartogh: Messen, man misst die elektromagnetischen Wellen meinetwegen oder man misst,
Paul Hartogh: die physikalischen Parameter, aber die Schlussfolgerung ist immer eine Abschätzung.
Paul Hartogh: Also eine Messung ist nur, wenn ich einen Thermometer nehme,
Paul Hartogh: manche in Quecksilber und direkt jetzt in die Erde stecke oder ins Wasser,
Paul Hartogh: das ist eine direkte Messung, aber wenn ich zum Beispiel vom Satelliten aus
Paul Hartogh: mit dem Infrarotspektrometer,
Paul Hartogh: die die emission von der oberfläche messe ist das immer eine
Paul Hartogh: abschätzung weil ich messe die elektromagnetische strahlung muss die interpretieren
Paul Hartogh: mit einem modell und so ist es in diesem fall auch ich habe als ein modell und
Paul Hartogh: das modell sagt mir ja es am wahrscheinlichsten dass ich bei europa halten ozean
Paul Hartogh: habt ja schon in zehn kilometer tiefe beginnt während bei ganymed muss der viel
Paul Hartogh: tiefer unten stehen so muss man sich das vorstellen okay.
Tim Pritlove: So, der Jupiter und ich weiß nicht, wie viele von diesen Monden muss man denn
Tim Pritlove: sonst noch jetzt sozusagen als relevant für die Erforschung heranziehen,
Tim Pritlove: abgesehen von den vier dicken Teilen, die man von hier aus sieht mit dem Fernrohr?
Paul Hartogh: Für die Juice Mission sind eigentlich nur diese vier oder eigentlich sogar nur
Paul Hartogh: drei relevant, weil es da Vorbeiflüge gibt.
Paul Hartogh: Aber das kommt natürlich darauf an, wen man da jetzt fragt. Die Frage ist, wo kommen die Monde her?
Paul Hartogh: Wie sehen sie aus? Wie ist die Oberflächenstruktur? Wie ist die Helligkeit der
Paul Hartogh: Oberfläche, die Albedo, die Reflektivität?
Paul Hartogh: Wie ist sie zusammengesetzt?
Paul Hartogh: Ist dort Material an der Oberfläche, die vielleicht von anderen Monden herrühren?
Paul Hartogh: Man kennt ja das Beispiel Enceladus auf Saturn-System.
Tim Pritlove: Der mit den Wasserfontänen.
Paul Hartogh: Genau, genau. Und hier haben wir eben tatsächlich Io. Das Io spuckt sozusagen
Paul Hartogh: Material in das Jupiter-System.
Paul Hartogh: Und da ist dann zum Beispiel die Frage, wie verteilt sich das und kann die Spuren
Paul Hartogh: davon auf diesen Körpern sehen.
Paul Hartogh: Und ja, in diesem Sinne gibt es da natürlich unzählige Fragestellungen,
Paul Hartogh: je nachdem, wie man da fragt und wer sich da jetzt mit auskennt.
Paul Hartogh: Ich kenne mich wie gesagt mehr mit Atmosphären aus, ein bisschen mit Oberflächen,
Paul Hartogh: aber das sind so die Hauptfragen.
Paul Hartogh: Man kennt ja Beispiele, dass die Albedo eines Mondes an zwei verschiedenen Seiten
Paul Hartogh: sehr unterschiedlich ist,
Paul Hartogh: weil er sozusagen entlang seiner Bahn Material aufsammelt und dann sozusagen
Paul Hartogh: im Lee eher weniger Material aufsammelt und so weiter.
Paul Hartogh: Und das sind dann so die indirekte Hinweise auf die Verteilung von Staub zum
Paul Hartogh: Beispiel im entsprechenden System.
Tim Pritlove: Galileo hat ja jetzt auch nochmal so einen besonderen Moment mit messen dürfen,
Tim Pritlove: nämlich den Einschlag des Schumacher Levi 9,
Tim Pritlove: der halt zufällig mehr oder weniger seine Laufbahn im wahrsten Sinne des Wortes
Tim Pritlove: am Jupiter beendet hat und in die Jupiter-Atmosphäre reingestürzt ist.
Tim Pritlove: Ich glaube, man hat zwar eigentlich Glück, aber dann doch wieder ein bisschen
Tim Pritlove: Pech gehabt, weil wäre man ein bisschen früher gekommen, hätte man es noch genauer messen können.
Tim Pritlove: Aber da kam, glaube ich, die Challenger-Katastrophe dazwischen,
Tim Pritlove: die zu einem verspäteten Start geführt hat von Galileo.
Tim Pritlove: Solche Ereignisse sind ja nun wirklich super selten, oder? Dass man da auch noch in der Nähe ist.
Paul Hartogh: Ja, ob die so selten sind, ist natürlich die Frage.
Paul Hartogh: Ich meine, möglicherweise gibt es öfter mal so Kometeneinschläge in die Gasriesen,
Paul Hartogh: aber man sieht sie denn halt nicht.
Paul Hartogh: Ja, trotzdem, man hat ja recht gute Bilder, sowohl im optischen als auch im Infraroten.
Paul Hartogh: Man sieht also, dass der Komet, bevor er eingeschlagen ist, auseinandergebrochen
Paul Hartogh: ist und ich glaube, ich weiß nicht,
Paul Hartogh: irgendwie im 44 Grad Süd, ich bin mir jetzt nicht ganz sicher,
Paul Hartogh: weil es irgendwie in die südliche Halbkugel eingeschlagen ist und man sieht
Paul Hartogh: zum Teil, dass dann Material aus der unteren Atmosphäre nach oben transportiert wurde,
Paul Hartogh: also die Farbe sozusagen der Atmosphäre sich geändert hat und gleichzeitig an
Paul Hartogh: den Einstiegstellen die Infrarotstrahlung stark anstieg, das heißt es war sehr heiß.
Paul Hartogh: Und man weiß halt auch dann eben aus Messungen im Millimeter- und Submillimeterwellenbereich
Paul Hartogh: unter anderem, dass dort Material eingetragen wurde, zum Beispiel Kohlenmonoxid, Wasserdampf.
Paul Hartogh: HCl, CS. und dass dieses Material dann in der mittleren Atmosphäre hängen geblieben ist.
Paul Hartogh: Also so irgendwo im Bereich von einigen hundert Millibar bis vielleicht einigen
Paul Hartogh: paar Millibar sich dann über diese mittleren Atmosphäre verteilt hat,
Paul Hartogh: sowohl in der Höhe als auch in der Horizontalen, also Ost, West, Nord, Süd.
Paul Hartogh: Also insgesamt kann man sagen, dass diese Atmosphäre von Jupiter sehr wenig
Paul Hartogh: Sauerstoff enthält und durch diesen Einschlag Sauerstoff in die Atmosphäre eingetragen
Paul Hartogh: wurde, was dann zu bestimmten chemischen Reaktionen führt, die ganz interessant sind.
Paul Hartogh: Aber in diesem Zusammenhang ist es eben interessant, dass der Wasserdampf sich
Paul Hartogh: im Laufe der Zeit sehr langsam nur ausgebreitet hat.
Paul Hartogh: Das heißt, das sieht fast so aus, als wenn die sogenannte meridionale Zirkulation,
Paul Hartogh: das heißt der Transport von Pol zu Pol eben sehr, sehr langsam geht auf Jupiter.
Paul Hartogh: Also das heißt, der Einschlag, wann war das? 94 oder so.
Paul Hartogh: Und wir haben mal Messungen gemacht mit dem Hershel Space Observatory, ich glaube in 2011,
Paul Hartogh: also fast 30 Jahre später und da konnte man sehen, dass dieser vom Kometen eingetragene
Paul Hartogh: Wasserdampf immer noch mehr oder weniger in der südlichen Hemisphäre war.
Paul Hartogh: Also ein bisschen über den Äquator
Paul Hartogh: rübergewandert, aber vielleicht bis 10 Grad Nord oder 20 Grad Nord,
Paul Hartogh: aber ja, das fand ich war eine interessante Erkenntnis, dass man sozusagen diese.
Paul Hartogh: Eingetragenen Gase als Tracer für die Zirkulation verwenden konnte von daher
Paul Hartogh: interessante Geschichte, eine andere interessante Geschichte wäre,
Paul Hartogh: das konnte man bisher nicht messen, wie ist eigentlich die isotopische Zusammensetzung
Paul Hartogh: des Wassers, was da eingetragen wurde,
Paul Hartogh: man hat so zwei Typen von Kometen, bei denen man das bisher analysiert hat,
Paul Hartogh: sogenannte Rodcloud Also Kometen der Ortschen Wolke und Kometen der Jupiter-Familie.
Tim Pritlove: Also die Ortsche Wolke, das war so richtig, richtig, richtig weit gelassen ist.
Paul Hartogh: Genau, richtig, richtig, genau. Und die Kometen der Ortschen Wolke kommen relativ
Paul Hartogh: selten dann ins Innere-Sonnensystem, während diejenigen der Jupiter-Familie
Paul Hartogh: halt Orbits von, was weiß ich, 5 bis 20 Jahren haben und öfter mal auch an der
Paul Hartogh: Erde oder eben relativ nah an der Sonne vorbeiziehen.
Paul Hartogh: Und die unterscheiden sich, was man bisher so weiß, wobei das auch kontrovers
Paul Hartogh: diskutiert wird, weil die Interpretation der Messungen oder die Auswertung der
Paul Hartogh: Messungen ein großes Thema sind,
Paul Hartogh: unterscheiden sich aber im Isotopenverhältnis vom Wasser, also zum Beispiel dem d zu h Verhältnis.
Paul Hartogh: Und nun wäre es mal interessant zu erfahren, wie ist eigentlich das Isotopenverhältnis
Paul Hartogh: des Wassers in der Jupiter-Stratosphäre?
Paul Hartogh: Das konnte man bisher halt noch nicht messen. Also das heißt,
Paul Hartogh: mit anderen Worten, sehe ich da sozusagen ein Abbild dessen,
Paul Hartogh: was ich bisher so in Kometen gemessen habe?
Paul Hartogh: Oder sehe ich möglicherweise viel, viel niedrigere Deuterium-Werte,
Paul Hartogh: so wie sie im Wasserstoff vorhanden sind?
Paul Hartogh: Also die Jupiter-Atmosphäre besteht zum großen Teil aus Wasserstoff,
Paul Hartogh: also Moleklar und Wasserstoff H2 und es gibt dann ungefähr mit einem 500.000 Anteil HD,
Paul Hartogh: also anstatt H2 HD, D ist Neuterium, also da wird das Proton durch einen Proton und Neutron ersetzt.
Paul Hartogh: Und ja, ist es jetzt in den letzten 30 Jahren oder 40 Jahren ja mittlerweile
Paul Hartogh: zu einem Austausch, nee 30 Jahre,
Paul Hartogh: zu einem Austausch der Isotope des Wasserstoffs mit dem des Wassers gekommen, also des Deuteriums.
Paul Hartogh: Und das ist zum Beispiel eine interessante Frage.
Paul Hartogh: Ist es möglich, über diesen Zeitplan tatsächlich eine sogenannte Äquilibrierung
Paul Hartogh: des Wassers mit dem umgebenden Wasserstoff herzustellen oder nicht?
Paul Hartogh: Oder habe ich nach wie vor den relativ hohen Wert, den ich von einem Kometen
Paul Hartogh: erwarte? Also es ist so, dass Kometen, die hauptsächlich aus Eis bestehen,
Paul Hartogh: dass die von Haus aus eher viel höhere D-zu-H-Verhältnisse aufweisen als zum Beispiel Wasserstoff.
Paul Hartogh: Und das hat einfach mit der Entstehung des Wassers zu tun im interstellaren Medium.
Tim Pritlove: Also man kann quasi daran, man kann die Art des Wassers interpretieren und daraus
Tim Pritlove: eine Schlussfolgerung vielleicht ableiten mit wo kommt es her?
Paul Hartogh: Ja, unter anderem, wo kommt es her, aber eben interessant ist,
Paul Hartogh: diesen Bereich, also man hat bisher einen Bereich von vielleicht 1,4 bis vielleicht
Paul Hartogh: 5 oder 6 mal 10 und minus 4.
Paul Hartogh: An D zu H-Fällen ist im Wasser bisher gemessen und die Frage ist,
Paul Hartogh: ist das jetzt ein Wert, der da in diesem Bereich liegt oder ist er möglicherweise
Paul Hartogh: viel höher oder viel niedriger?
Paul Hartogh: Wahrscheinlich ist er niedriger, aber jedenfalls mit unserem Instrument werden
Paul Hartogh: wir in der Lage sein, das eben mit sehr hoher Genauigkeit messen zu können.
Paul Hartogh: Das ist unter anderem auch eine Motivation, sozusagen das vom Kometen eigentragende
Paul Hartogh: Wasser genauer zu analysieren. Es geht nicht nur um Doterium,
Paul Hartogh: aber auch um die Sauerstoffisotope 17 und 18.
Paul Hartogh: Da sind wir sehr gespannt drauf. Insgesamt ist es übrigens so, dass man,
Paul Hartogh: obwohl es in der oberen Troposphäre, also vielleicht bis 10 Bar,
Paul Hartogh: relativ viel Wasser in der Jupiter-Atmosphäre geben soll, also relativ,
Paul Hartogh: absolut gesehen natürlich nicht,
Paul Hartogh: wird dieses aber nicht in die mittlere Atmosphäre eingetragen,
Paul Hartogh: weil die obere Troposphäre, die Tropopause sehr, sehr kalt ist und da sozusagen
Paul Hartogh: alles an Wasserdampf ausfriert.
Paul Hartogh: Und deswegen habe ich praktisch keinen Austausch zwischen der unteren Atmosphäre
Paul Hartogh: und der mittleren Atmosphäre.
Paul Hartogh: Ähnliches Phänomen wie in der Erdatmosphäre. Dort wird Wasserdampf hauptsächlich
Paul Hartogh: am Äquator durch diese Cumulonimbus-Wolken, also diese sehr hoch aufsteigenden
Paul Hartogh: Wolken in die Mittelatmosphäre eingetragen,
Paul Hartogh: weil auch hier in der Erdatmosphäre eben die Troposphäre relativ kalt ist und
Paul Hartogh: der Dampfdruck des Wassers dort
Paul Hartogh: entsprechend so gering ist, dass nur sehr geringe Mengen vorhanden sind.
Tim Pritlove: Also ich merke schon mal, ich spüre richtig den Blick des Atmosphärenforschers
Tim Pritlove: auf den Planeten, aber tatsächlich ist das ja auch etwas, was sehr viel des
Tim Pritlove: Wesens dieses Planetens ausmacht.
Tim Pritlove: Ich meine, man hat so den Kern, keine Ahnung, gibt es eine Annahme darüber,
Tim Pritlove: was im Kern des Jupiter so vorliegt?
Paul Hartogh: Ja, es gibt verschiedene Theorien, aber grundsätzlich kann man davon ausgehen,
Paul Hartogh: es gibt irgendeinen festen Kern, der aus Silikaten und so weiter,
Paul Hartogh: aus Gesteinen entsteht.
Paul Hartogh: Dann hat man festen und dann flüssigen Wasserstoff und teilweise sogenannter
Paul Hartogh: metallischer Wasserstoff und irgendwann weiter oben natürlich nur gasförmigen Wasserstoff.
Paul Hartogh: Aber durch die hohen Drücke ist es eben so, dass die Aggregatzustände eben selbst
Paul Hartogh: von Wasserstoff sich so ändern, dass man dort festen Wasserstoff hat als Festkörper.
Paul Hartogh: Aber trotzdem ist es so, dass der innere Kern wahrscheinlich wie bei anderen
Paul Hartogh: Planeten auch aus Material, was dort halt damals rumflog, sich entwickelt hat.
Tim Pritlove: Auch Eisen?
Paul Hartogh: Ja, kann man von ausgeben.
Tim Pritlove: Kann man von ausgeben.
Paul Hartogh: Ja, also eben alles, was damals halt so in der Protosolanwolke beziehungsweise
Paul Hartogh: Protoplanetanscheibe vorhanden war.
Tim Pritlove: Trotzdem ist ja unser Blick auf den Jupiter immer so ein bisschen geprägt von
Tim Pritlove: Stürmen und das ist ja, sagen wir mal, so die populäre Wahrnehmung.
Tim Pritlove: Also man hat da in der Horizontalen sehr viel Bewegung, wenn ich dich jetzt
Tim Pritlove: richtig verstanden habe, waren die Erkenntnisse dieser Kometenbeobachtung über
Tim Pritlove: einen längeren Zeitraum schon eher die,
Tim Pritlove: dass von Pol zu Pol da gar nicht so viel passiert.
Tim Pritlove: Also im Prinzip dreht sich alles im wahrsten Sinne des Wortes dort im Kreis,
Tim Pritlove: aber das ist alles eine extrem horizontale Bewegung und auch in den Höhenschichten
Tim Pritlove: der Atmosphäre gibt es relativ wenig Austausch.
Paul Hartogh: Ja, also man muss hier unterscheiden zwischen eben dem, was man so sieht im optischen Bereich,
Paul Hartogh: also diese Wolken, diese Bells and Stripes, da vermutet man ja,
Paul Hartogh: dass so eher durch hellen Materialien auch aufsteigende Gase sind und die dunkleren abfallende,
Paul Hartogh: also durch das Aufsteigen habe ich eine adiabatische Expansion und dementsprechende
Paul Hartogh: Abkühlung und Kondensation der Gase und umgekehrt eine Sublimation beim Absteigen.
Paul Hartogh: Und wichtig ist beim Jupiter halt auch, dass er sehr stark, also sehr schnell
Paul Hartogh: rotiert und deswegen ich sehr kleine Wirbelstrukturen erzeugen kann.
Paul Hartogh: Der sogenannte Rosspideformationsradius, was man auch sehr schön sieht auf den
Paul Hartogh: Bildern der Juno-Sonde, die halt erstmalig über die Pole fliegt.
Paul Hartogh: Und je weiter ich zu den Polen komme, desto interessantere Strukturen sehe ich
Paul Hartogh: da, als wenn das gemalt wäre von irgendeinem Künstler.
Paul Hartogh: Und ich sehe, dass die Wirbelstrukturen halt auch immer kleiner werden.
Paul Hartogh: Deswegen ist es auch sehr schwierig, Jupiter zu modellieren,
Paul Hartogh: so als Klimamodellierer,
Paul Hartogh: weil das extrem hohe Auflösung in den allgemeinen Zirkulationsmodellen benötigt.
Paul Hartogh: Aber was sozusagen relativ wenig erforscht ist, ist tatsächlich die Atmosphäre
Paul Hartogh: in dem Bereich, wo ich nichts sehe, weil ich halt dort keine Wolken habe.
Paul Hartogh: Das ist eben die mittlere Atmosphäre.
Paul Hartogh: Da sieht man ein bisschen was, man sieht da zum Teil Aerosole,
Paul Hartogh: aber man sieht halt keine Wolken.
Tim Pritlove: Also warum sieht man nichts?
Paul Hartogh: Ja, weil einfach keine Wolken da sind, weil die Zusammensetzung dieses Bereichs
Paul Hartogh: halt ein anderer ist und eben Wolkenbildung nicht möglich ist.
Tim Pritlove: Also man sieht nichts im optischen Bereich.
Paul Hartogh: Man sieht eben tatsächlich nur was in einem Bereich, in dem man sozusagen wiederum
Paul Hartogh: die Moleküle anschauen kann.
Paul Hartogh: Wie gesagt, man kann sich ja abschätzen, wie hoch die Windgeschwindigkeiten
Paul Hartogh: zum Beispiel in der oberen Troposphäre sind, wo man halt den großen roten Fleck
Paul Hartogh: sieht oder wo man halt die gegengläufigen Wolkensysteme sieht.
Paul Hartogh: Das kann man dann ja so abschätzen, aber in der Mittelatmosphäre hat man halt
Paul Hartogh: diese optischen Hinweise nicht und deswegen weiß man relativ wenig über diesen Bereich.
Paul Hartogh: Man weiß also nicht, wie zum Beispiel der Impuls und Energietransport von der
Paul Hartogh: oberen Atmosphäre in die oberen Atmosphäre geschieht.
Paul Hartogh: In der oberen Atmosphäre hat man nicht so richtig verstanden,
Paul Hartogh: warum die obere Atmosphäre, die Thermosphäre so heiß ist.
Paul Hartogh: Der Prozess ist nicht so gut verstanden. Und eine Möglichkeit wäre zum Beispiel
Paul Hartogh: Wellentransport aus der unteren Atmosphäre durch die mittlere Atmosphäre in
Paul Hartogh: die Thermosphäre, wo die Wellen dann sozusagen disziplieren würden und auch
Paul Hartogh: Impuls übertragen würden. Aber das sind alles wiederum nur Theorien.
Tim Pritlove: Disziplieren heißt was?
Paul Hartogh: Dissipieren heißt, dass praktisch die Wellenenergie in Wärme umgewandelt wird, als Beispiel.
Paul Hartogh: Weil Wellen übertragen ja immer Energie und Impuls. Und deswegen,
Paul Hartogh: also Galileo und auch Juno sind eigentlich Missionen, die tatsächlich,
Paul Hartogh: was die Atmosphärenforschung angeht,
Paul Hartogh: mehr fokussiert waren auf die Unteratmosphäre.
Paul Hartogh: Juno hat versucht bis 100 Bar oder vielleicht sogar bis 1000 Bar Messungen durchzuführen.
Paul Hartogh: Während die DUS-Mission eher so den oberen Teil der Atmosphäre sich anschaut.
Paul Hartogh: Also obere Troposphäre bis Thermosphäre und dann natürlich weiter die Magnetosphäre.
Paul Hartogh: Aber wenn wir jetzt von der eigentlichen neutralen Atmosphäre sprechen,
Paul Hartogh: kann man eben sagen Stratosphäre und Thermosphäre.
Tim Pritlove: Juno hatten wir noch gar nicht erwähnt. Also Galileo ist eine abgeschlossene
Tim Pritlove: Mission, das ist vorbei.
Tim Pritlove: Juno ist 2016 am Jupiter aufgetaucht und ist immer noch aktiv. und macht Dinge.
Tim Pritlove: Das ist eine NASA-Mission, die...
Tim Pritlove: Ganz erfolgreich ist, kann man sagen?
Paul Hartogh: Ja, kann man sagen, würde ich sagen. Hat viele neuartige Messungen durchgeführt,
Paul Hartogh: zum Beispiel durch das Instrument MWR, Mikrowellenradiometer,
Paul Hartogh: das eben zum Beispiel in die sehr tiefe Atmosphäre reinblicken kann oder jetzt
Paul Hartogh: auch Oberflächenmessungen auf den Galileischen Mohnen gemacht haben.
Paul Hartogh: Sehr interessante Messungen, die erst teilweise publiziert wurden für Ganymed
Paul Hartogh: hauptsächlich, Europa und Io noch nicht.
Paul Hartogh: Da gab es also Überflüge. Und man hat dann gesehen, dass bei den größeren Wellenlängen
Paul Hartogh: die Temperatur stark ansteigt.
Paul Hartogh: Also je größer die Wellenlänge ist, desto tiefer kann man in das Eis hineinschauen.
Paul Hartogh: Und da sieht man das eben bei den großen Wellenlängen. Große Wellenlänge ist
Paul Hartogh: ungefähr ein halber Meter Wellenlänge, dass man dort einen sehr starken Anstieg
Paul Hartogh: der Temperaturen sieht im Vergleich zur Oberfläche.
Paul Hartogh: Und ja, das ist eine relativ komplexe Auswertung. Man hat auch da Wechselwirkungen
Paul Hartogh: mit der sogenannten Synchrotonstrahlung des Jupiters.
Paul Hartogh: Und das führt aber dazu, dass man mehr und mehr über die Struktur des Eises der Oberfläche lernt.
Paul Hartogh: Und das ist jetzt gerade im Moment im Gange, dass dort diese Art von Daten ausgewertet werden.
Paul Hartogh: Eben Ganymed ist glaube ich noch in der Mache und Europa, da ist noch nichts
Paul Hartogh: publiziert worden. und neulich war halt Überflug von Io, ist wiederum völlig anders.
Tim Pritlove: Damit wir uns jetzt vielleicht nicht in diesen Details zu sehr verlieren,
Tim Pritlove: würde ich es gerne nochmal anders machen.
Tim Pritlove: Angenommen wir wären jetzt quasi komplett temperaturresistent und ich könnte
Tim Pritlove: jetzt einfach und auch druckresistent und überhaupt strahlenresistent,
Tim Pritlove: also total resistent und ich falle jetzt quasi aus dem All auf den Jupiter.
Tim Pritlove: Was wäre denn das und ich würde jetzt so quasi langsam dem, was auch immer der
Tim Pritlove: Boden dort sein könnte, wenn es so einen Ort überhaupt gibt,
Tim Pritlove: Was kann man jetzt aus dem, was man bisher meint zu wissen oder was man beobachtet
Tim Pritlove: hat ablesen Also wann, was ist so das Erste, auf was ich treffe und wie geht
Tim Pritlove: es dann weiter wenn ich so langsam einfach,
Tim Pritlove: dem Zentrum mich nähere oder vielleicht schnell, weil das ist ja relativ groß.
Paul Hartogh: Ja und hat eine entsprechend hohe Schwerkraft. Aber ob man so schnell fällt,
Paul Hartogh: ist eben die Frage, weil natürlich die Dichte immer weiter zunimmt und deswegen irgendwann… Ja.
Tim Pritlove: Okay, ignorieren wir das einfach mal. Ich bewege mich mit konstanter Geschwindigkeit
Tim Pritlove: jetzt sozusagen auf den Jupiter zu.
Tim Pritlove: Was spüre ich als erstes? Was ist sozusagen das Erste, was ich wahrnehme von dieser Atmosphäre?
Tim Pritlove: Was bildet quasi die Außenhaut, das Erste, was nicht alles?
Paul Hartogh: Ja, es kommt doch an, welcher Geschwindigkeit man da jetzt reinfällt.
Paul Hartogh: Also wenn ich jetzt von oben steil, einfach nach unten runter plumpse.
Paul Hartogh: Also man stellt sich vor, man ist da in irgendeinem...
Tim Pritlove: Also ich reagiere gar nicht.
Paul Hartogh: Ich schaue nur. Es kommt darauf an, ob man natürlich sozusagen in einem Orbit
Paul Hartogh: und so weiter ist oder ob man da einfach steht und dann runterfällt,
Paul Hartogh: das ist natürlich was ganz anderes.
Paul Hartogh: Wenn ich da mit hoher Geschwindigkeit um Jupiter rumfliege, ist natürlich auch
Paul Hartogh: selbst die sehr, sehr dünne Atmosphäre, kann schon eben zu hohen Reibungsverlusten
Paul Hartogh: führen und entsprechenden Temperaturen.
Paul Hartogh: Ich traue einfach nur ein. Dann habe ich eben erst eine Thermosphäre,
Paul Hartogh: eine sehr hohe Temperatur.
Tim Pritlove: Was heißt das, eine sehr hohe Temperatur?
Paul Hartogh: Ja, da kommt man dann auf Werte von 600, vielleicht 1000 Grad.
Tim Pritlove: Tatsächlich so heiß.
Paul Hartogh: So ähnlich auch wie in der Erdmosphäre,
Paul Hartogh: da habe ich ja auch sehr hohe Temperaturen in der Thermosphäre.
Tim Pritlove: Aber wo kommen die her, diese Temperaturen?
Paul Hartogh: Das weiß man eben nicht so genau bei Jupiter. Bei der Erde kommen die hauptsächlich
Paul Hartogh: dadurch, dass eben sehr kurzfällige UV-Strahlung absorbiert wird.
Paul Hartogh: Ähnlich wie mit der Ozonschicht weiter unten, wo die UV-Strahlung ein bisschen...
Tim Pritlove: Also mehr eine Aufheizung durch andere Strahlung, die dort ankommt.
Paul Hartogh: Und gleichzeitig hat man kein Molekül, das im Infrarotbereich abstrahlen kann.
Paul Hartogh: So ist es auf der Erde zumindest. Und bei Mars hat man zum Beispiel CO2.
Paul Hartogh: CO2 kann immer abstrahlen, deswegen
Paul Hartogh: hat man dort keine sehr heiße Thermosphäre, auch wie bei der Venus.
Paul Hartogh: Aber auf der Erde hat man das und auf Jupiter hat man das halt auch.
Paul Hartogh: Wobei bei Jupiter versteht man das an sich nicht, weil der solare Fluss eigentlich nicht ausreicht.
Paul Hartogh: Und da muss es halt noch irgendeine andere Quelle geben.
Tim Pritlove: Aber man weiß, es ist so heiß außen. Ja, genau. Also ich hätte mir das Ganze
Tim Pritlove: eher so als so eine eisige Umgebung vorgestellt, aber tatsächlich als erstes
Tim Pritlove: würde ich erst mal getoastet werden, wenn ich nicht totally invincible wäre.
Paul Hartogh: Ja, getoastet ist vielleicht zu viel gesagt. Die Atmosphäre ist ja sehr,
Paul Hartogh: sehr dünn. Man merkt da nicht viel.
Tim Pritlove: Ach so, es ist heiß und ich merke nichts davon?
Paul Hartogh: Ja, weil einfach die ganze, ja, ich meine, ich spreche über Mikrobar bis Nanobar.
Paul Hartogh: Das ist also Hochvakuum eigentlich.
Paul Hartogh: Oder Hochvakuum vielleicht noch nicht, jedenfalls Vakuum. Das heißt,
Paul Hartogh: wenn ich da jetzt, ich meine, wenn ich jetzt in Erd bin gegenüber Temperaturen
Paul Hartogh: oder unabhängig von Temperaturen drücken und so weiter, passiert mir natürlich
Paul Hartogh: nichts. Aber normalerweise als Mensch würden wir da natürlich sofort,
Paul Hartogh: weil Vakuum ist, auseinanderfliegen.
Paul Hartogh: Aber wenn man da halt die Temperaturen messen würde, würde man halt feststellen,
Paul Hartogh: da geht es dann schon damit los, überhaupt zu schauen, welche Art von Temperatur messe ich da gerade.
Paul Hartogh: Es gibt ja die Temperaturen, die Sie am Boden kennen, die charakterisiert sind
Paul Hartogh: die Gase durch Maxwell-Boltzmann-Verteilung und dann gibt es halt die Gase in
Paul Hartogh: sehr dünnen Atmosphären, wo dann die, wie ich anfangs schon sagte,
Paul Hartogh: mit dem Spacecraft da vorhin,
Paul Hartogh: dass die Moleküle in verschiedene Richtungen verschieden schnell fliegen können
Paul Hartogh: und so weiter, wo ich also in dem Sinne verschiedene Temperaturen pro Richtung
Paul Hartogh: habe oder pro Übergang des Moleküls, Rotationstemperaturen, Vibration und so
Paul Hartogh: weiter und so fort. Das ist also ein Thema für die Wissenschaft für sich.
Tim Pritlove: Man muss sich also jetzt nicht so eine Temperatur vorstellen,
Tim Pritlove: wie jetzt hier, es ist heiß und es ist überall gleichmäßig diese Temperatur,
Tim Pritlove: sondern diese Temperatur liegt in diesen Molekülen vor.
Paul Hartogh: Ja, die kinetische Energie der einzelnen Moleküle, genau.
Tim Pritlove: Weil die da einfach hoch angeregt sind und diese Energie in sich tragen,
Tim Pritlove: aber es gibt so wenig davon, dass ich also nicht wirklich getoastet werde,
Tim Pritlove: sondern es fliegen einfach nur so kleine 600 Grad heiße Moleküle durch mich durch.
Paul Hartogh: Ja, so in der Art, durch mich durch vielleicht nicht, aber fliegen da halt…
Paul Hartogh: Gegen mich gegen. Genau, genau.
Paul Hartogh: Und dann geht es weiter runter in die Stratosphäre. Stratosphäre heißt ja,
Paul Hartogh: das ist eine, das kommt vom Englischen Stratified,
Paul Hartogh: also eben eine geschichtete atmosphärische Schicht oder Schale,
Paul Hartogh: in der halt keine Konvektion stattfindet.
Paul Hartogh: Das heißt so eine Art Inversionswetterlage im Winter, das heißt die Temperatur
Paul Hartogh: nimmt nach oben hinzu anstatt ab.
Paul Hartogh: Und in der Erde kommt das ja durch die Ozonschicht zustande,
Paul Hartogh: die UV-Strahlung absorbiert und deswegen die Temperatur nach oben hin steigen lässt.
Paul Hartogh: Also in 50 Kilometer Höhe habe ich ja eine ähnliche Temperatur wie am Boden.
Paul Hartogh: Und bei Jupiter geschieht das durch Absorption der Sonnenstrahlung durch Aerosole und Methan.
Paul Hartogh: Das heißt, ich habe dann nach oben hin, je weiter ich nach oben komme,
Paul Hartogh: desto wärmer wird es. Und irgendwann in der unteren Stratosphäre wird es dann
Paul Hartogh: entsprechend kälter, bis ich in die Troposphäre komme.
Tim Pritlove: Aber ist es dann immer noch alles so vakuummäßig oder wird es jetzt schon so dicht?
Paul Hartogh: Nein, da komme ich schon in den Bereich von, also obere Troposphäre komme ich
Paul Hartogh: schon in den Bereich von, was weiß ich, Erdatmosphäre in 10 Kilometern Höhe oder so ähnlich.
Paul Hartogh: Oder 20 Kilometern Höhe und dann komme ich halt in die Troposphäre und da wird
Paul Hartogh: es dann wieder wärmer, wenn ich nach unten falle.
Paul Hartogh: Und da entstehen dann Temperaturen, die gehen dann in die hunderte oder tausende
Paul Hartogh: Grad, je weiter ich nach unten komme, desto wärmer wird es halt.
Paul Hartogh: Tausend ist, also ich weiß jetzt gar nicht genau.
Paul Hartogh: Ich habe durchaus, glaube ich, Temperaturen, wie sie entstehen bei der Verbrennung
Paul Hartogh: im Motor oder sowas, weil es gibt diese Thermochemiker,
Paul Hartogh: die die untere Atmosphäre von Jupiter modellieren Und die verwenden halt tatsächlich
Paul Hartogh: diese Chemiemodelle, die in der Verbrennung von Gas in Motoren und so weiter ablaufen.
Paul Hartogh: Thermochemie.
Paul Hartogh: Weiter oben nennt man das Ganze Photochemie, weil dort die Energiequelle zum
Paul Hartogh: großen Teil halt tatsächlich die Strahlung der Sonne ist.
Paul Hartogh: Photochemie. Aber weiter unten dringt halt kein Sonnenlicht mehr vor und da
Paul Hartogh: habe ich so eine Thermochemie.
Paul Hartogh: Also ich kann es jetzt gar nicht so genau sagen, weil ich mich tatsächlich mit
Paul Hartogh: dem Inneren des Jupiters gar nicht so gut auskenne. Aber ich kann mir eben durchaus
Paul Hartogh: vorstellen, dass ich dort Temperaturen
Paul Hartogh: im Bereich von 1000, 1500 Grad und wahrscheinlich sogar noch mehr.
Tim Pritlove: Also es ist heiß und es ist dunkel?
Paul Hartogh: Es ist heiß und es ist dunkel.
Tim Pritlove: Okay, das reicht mir auch erstmal. Und würde ich die Gabe haben,
Tim Pritlove: durch dieses heiße, dunkel weiter durchzutreffen, würde ich irgendwann auch
Tim Pritlove: auf was Festes stoßen, in dem Sinne, dass man jetzt nicht nur so von Luftdruck sprechen könnte.
Paul Hartogh: Sondern eben von einer Oberfläche. Ja, eben dieser berühmte metallische Wasserstoff.
Tim Pritlove: Der berühmte metallische Wasserstoff.
Tim Pritlove: Was sind denn jetzt die Ziele, was will man denn jetzt noch herausfinden oder
Tim Pritlove: muss man auch herausfinden, um überhaupt auch ein gutes Verständnis von dem
Tim Pritlove: Gesamtsystem zu bekommen,
Tim Pritlove: was jetzt mit der JUICE-Mission realisiert werden soll, mit den ganzen Instrumentarien,
Tim Pritlove: die dort untergebracht sind.
Tim Pritlove: Wovon können wir denn ausgehen? Was denn so in ein paar Jahren,
Tim Pritlove: wenn dann der Satellit angekommen ist, was wir dann so beobachten werden?
Tim Pritlove: Ich meine, es ist natürlich immer schön zu sagen, was werden wir beobachten?
Tim Pritlove: Weil man fliegt ja deshalb hin, weil man es nicht weiß. Aber es gibt ja schon,
Tim Pritlove: sagen wir mal, eine konkrete Vorstellung davon, wo man hinschauen möchte.
Tim Pritlove: Und man hat ja eine gewisse Vermutung, was dort zu finden ist.
Paul Hartogh: Ja, ich kann ja erstmal anfangen mit dem, was wir mit unserem Instrument machen
Paul Hartogh: wollen, also diesem Submillimeterwelleninstrument.
Paul Hartogh: Dort schauen wir uns natürlich zunächst Jupiter an und wir haben dann äquatorialen
Paul Hartogh: Orbit und sind dort tatsächlich interessiert, hauptsächlich in der mittleren Atmosphäre,
Paul Hartogh: die man bisher nicht so gut analysiert hat oder analysieren könnte.
Paul Hartogh: Und wir messen dort zum einen die molekulare Zusammensetzung,
Paul Hartogh: dann die Zusammensetzung der Isotope, zum Beispiel Wasser, was ich gerade sagte,
Paul Hartogh: aber auch von Komponenten, die Schwefel, Kohlenstoff, Phosphor und so weiter
Paul Hartogh: möglicherweise enthalten.
Paul Hartogh: Und dann messen wir vielleicht Kohlenwasserstoffe, je nachdem,
Paul Hartogh: ob man sie messen kann oder nicht, ob sie da sind oder nicht,
Paul Hartogh: das wissen wir halt nicht.
Paul Hartogh: Wir können aber auch Frequenzen tunen, in denen gewisse Kohlenwasserstoffe vorhanden sind.
Paul Hartogh: Wir messen natürlich Methan, weil wir wissen, Methan ist vorhanden und Methan
Paul Hartogh: ist auch relativ gut durchmischt und deswegen können wir Methan benutzen als
Paul Hartogh: Molekül, mit dem man die Temperaturverteilung in der Mittelatmosphäre messen kann.
Paul Hartogh: Also so ungefähr von 50 Kilometer bis 350 Kilometer oberhalb der Tropopause.
Paul Hartogh: Und sehr wichtig für uns, wir können Winde messen. Also wir können anhand der
Paul Hartogh: Dopplerverschiebung, wie wir es jetzt auch bei diesem Mondvorbeiflug gemacht
Paul Hartogh: haben, sagen, wie groß die Windgeschwindigkeiten dieser Mittelatmosphäre ist.
Paul Hartogh: Und das ist wichtig, weil man zwar aus diesen Klimamodellen oder Atmosphärenmodellen
Paul Hartogh: anhand der Temperaturunterschiede Winde berechnen kann oder vorhersagen kann.
Paul Hartogh: Das hat man auch beim Cassini-Vorbeiflug gemacht. Da hat man also Temperaturstruktur
Paul Hartogh: der Mittelatmosphäre bis 0,1 Millibar gemessen und hat dann anhand dieser Temperaturstrukturen
Paul Hartogh: berechnet, wie dann wohl die Winde dort wehen.
Paul Hartogh: Also man kann sich das vorstellen, vom Hochdruckgebiet fließt ein Wind ins Tiefdruckgebiet
Paul Hartogh: und so weiter, um es jetzt einfach darzustellen.
Paul Hartogh: Es gibt aber eben auch tatsächlich den Einfluss von Wellen, von Wirbeln und
Paul Hartogh: so weiter, die eben auch Energie und Impuls übertragen und die können Winde
Paul Hartogh: teilweise sogar umdrehen, wie wir es aus der Erdatmosphäre kennen.
Paul Hartogh: Also die Frage ist, was ist jetzt der Einfluss von Wellen und Wirbeln?
Paul Hartogh: Die kann man rein anhand von Temperaturmessungen nicht bestimmen.
Paul Hartogh: Wichtig ist also, dass man tatsächlich Temperaturen und Winde gleichzeitig misst.
Paul Hartogh: Und wenn man das macht, kann man damit halt im Endeffekt sagen,
Paul Hartogh: wie funktioniert die Zirkulation überhaupt? Wie wird sie angetrieben?
Paul Hartogh: Und gibt es vielleicht einen großen Antrieb von unten? Eben durch Wellen,
Paul Hartogh: die aus der unteren Atmosphäre in die mittlere Atmosphäre gelangen.
Paul Hartogh: Oder gibt es einen Einfluss des Polarlichtowals?
Paul Hartogh: Dort werden riesige Energiemengen umgesetzt, dadurch, dass diese hochenergetischen
Paul Hartogh: Teilchen in die Atmosphäre eingetragen werden und dort Polarlichter erzeugen.
Paul Hartogh: Oder auch Energie umsetzen in riesigen Mengen, die dann möglicherweise über
Paul Hartogh: Umwege auch wieder in die Atmosphäre, die Energie in die Atmosphäre eingetragen wird.
Tim Pritlove: Dieses Polarlicht oval, das ist ja, wenn ich es richtig sehe,
Tim Pritlove: eine Entdeckung, die Juno erst gemacht hat?
Paul Hartogh: Nein, das wurde schon. Hubble hat das zum Beispiel gesehen und ich bin mir jetzt nicht sicher.
Tim Pritlove: Aber es gab jetzt richtig gute Aufnahmen von Juno davon, wenn ich das richtig sehe.
Paul Hartogh: Bessere, aber es gab auch schon gute Aufnahmen von Hubble. Also man wusste auch schon,
Paul Hartogh: es gibt halt uralte Aufnahmen von Hubble, indem man halt Polarlichter sieht,
Paul Hartogh: aber Juno hat natürlich vielleicht nochmal mit höherer Auflösung diese Polarlichter aufgenommen.
Tim Pritlove: Ja, also wer das Bild vielleicht nicht vor Augen hat, aber das ist sozusagen,
Tim Pritlove: also der Jupiter hat eine Magnetosphäre, so wie die Erde auch.
Tim Pritlove: Mit anderen Worten, die kosmische Strahlung und was von der Sonne kommt etc.
Tim Pritlove: Trifft nicht gleichförmig auf den Jupiter auf, sondern wird eben von dem Magnetfeld
Tim Pritlove: dann auch in der Polregion quasi umgeleitet, umgesogen und wie auf der Erde
Tim Pritlove: auch entstehen diese Auroren.
Tim Pritlove: Diese Polarlichter, also eine aufglühende Atmosphäre durch diese verdichtete
Tim Pritlove: Strahlung und das tut es auf dem Jupiter halt super extrem.
Tim Pritlove: Also es sieht irgendwie irre aus und dieses Oval ist sozusagen so.
Tim Pritlove: Ist das permanent, ist das immer oder ist das manchmal? Das ist immer, ne?
Tim Pritlove: Genau, also sozusagen der Lichtschalter ist immer an, bei uns muss man die Aurora
Tim Pritlove: dann immer suchen oder Glück haben und da ist sozusagen Dauerbeleuchtung.
Paul Hartogh: Kann man so sagen, ja. Und wie gesagt, die Mengen, die an Energie umgesetzt
Paul Hartogh: werden, sind eben in Größenordnung mehr als zum Beispiel in der Erde und in
Paul Hartogh: der Erdatmosphäre, in der polaren Erdatmosphäre, Junosphäre und so weiter.
Paul Hartogh: Und die Frage ist eben, ist es möglich, dass sozusagen aus dieser Energiequelle
Paul Hartogh: Energie abgezapft wird, die dann die Zirkulation der mittleren Atmosphäre beeinflusst.
Paul Hartogh: Thermosphäre, Stratosphäre, Kopplung sozusagen. Das sind Sachen,
Paul Hartogh: die wir dann messen wollen, indem wir halt die Windgeschwindigkeiten bis eben
Paul Hartogh: in die untere Thermosphäre messen, um zu sehen, dass möglicherweise eine Kopplung
Paul Hartogh: entsteht oder besteht oder nicht.
Paul Hartogh: Und ob es dort Transportphänomene gibt, generell halt zu verstehen,
Paul Hartogh: wie funktioniert da diese Zirkulation überhaupt.
Paul Hartogh: Bisher gibt es da halt viel Spekulation und wir wissen halt ein bisschen was
Paul Hartogh: über den Transport durch Schumacher-Levy 9, aber so richtig wissen wir halt
Paul Hartogh: nicht, wie die Zirkulationssysteme dort funktionieren.
Paul Hartogh: Das ist eben eine große Fragestellung, die wir haben jetzt speziell mit unserem
Paul Hartogh: Instrument, weil wir unter anderem eben halt Temperaturen und gleichzeitig Winde messen können.
Paul Hartogh: Und anhand dieser Parameter tatsächlich die Modelle dann, den Modellen halt
Paul Hartogh: Randbedingungen liefern können.
Paul Hartogh: Um zu sehen, ob jetzt diese Vorhersage oder jene Vorhersage korrekt ist oder
Paul Hartogh: keine, das vielleicht ganz anders funktioniert.
Tim Pritlove: Das heißt im Idealfall...
Tim Pritlove: Den wünscht man sich ja immer, man weiß es ja nicht, aber im Idealfall würde
Tim Pritlove: man eigentlich einen ganz neuen Blick auf den Jupiter gewinnen,
Tim Pritlove: weil man das erste Mal nachweisen kann,
Tim Pritlove: wie diese Strömungen tatsächlich sind und es nicht nur quasi so in zweiter Ordnung
Tim Pritlove: nachgerechnet hat mit das, was wir da sehen, könnte in etwa auf das und das
Tim Pritlove: passen, weil mein Simulationssystem hat gesagt,
Tim Pritlove: das könnte Winde dieser Art ergeben, sondern diesmal werden wir das erste Mal
Tim Pritlove: wirklich den Fühler reinhalten und sagen so,
Tim Pritlove: ja, das ist jetzt mal hier genauso schnell und jetzt könnt ihr mal eure Modelle
Tim Pritlove: überarbeiten, weil das ist ja dann auch immer so ein Spiel in der Raumfahrt und Wissenschaft,
Tim Pritlove: dass man sagt, okay, auf der einen Seite haben wir eben viele Modelle,
Tim Pritlove: wir können viel vorhersagen, das ist ja auch eine wichtige Nahrung,
Tim Pritlove: um überhaupt auch erstmal solche Missionen auf bestimmte Ziele hin zu optimieren,
Tim Pritlove: Aber in dem Moment, wo man es dann eben auch wirklich konkret messen kann,
Tim Pritlove: ist das ja dann auch wieder eine Feedbackschleife für die Simulationen,
Tim Pritlove: die dann eben sagen, ja okay gut, wir hatten es im Prinzip richtig,
Tim Pritlove: aber diesen Aspekt haben wir offensichtlich nicht genug gewichtet oder überhaupt
Tim Pritlove: nicht bedacht, sodass ja dann in der
Tim Pritlove: Zukunft dann wiederum auch die Simulationsmodelle besser werden können,
Tim Pritlove: um eben weitere Voraussagen über den Jupiter oder vielleicht auch andere Planeten,
Tim Pritlove: vielleicht auch Exoplaneten später machen zu können.
Paul Hartogh: Ja genau, das ist eben so eine interessante Frage.
Paul Hartogh: Gibt es dort überhaupt einen Energietransport von unten nach oben oder einen
Paul Hartogh: Impulstransport oder gibt es dort eine Wechselwirkung mit der oberen Atmosphäre,
Paul Hartogh: weil ich dort halt diese riesige Energiequelle habe um den Pole herum und wie
Paul Hartogh: funktioniert das, wie ist eigentlich die Physik dahinter?
Paul Hartogh: Und das kann man natürlich, man kann da jetzt sehr viel spekulieren,
Paul Hartogh: wie das vielleicht sein könnte, aber man braucht im Endeffekt Messdaten dazu,
Paul Hartogh: um dann die verschiedenen Theorien verifizieren zu können oder widerlegen zu können.
Tim Pritlove: Also eigentlich ist der Jupiter noch ein ziemliches Fragezeichen,
Tim Pritlove: so kann man sagen, in der planetaren Forschung.
Paul Hartogh: Jaja, natürlich, sonst wären wir ja nicht hingeflogen. Ja klar,
Paul Hartogh: es gibt ja noch mehr Fragezeichen.
Tim Pritlove: Aber ich meine dafür, dass er so groß ist, würde man ja meinen,
Tim Pritlove: der bietet so viel Beobachtungsfläche, zum wahrsten Sinne des Wortes,
Tim Pritlove: dass die Erkenntnislage da schon besser sein sollte. Aber ist sie nicht.
Paul Hartogh: Nein, ist sie nicht. Aber gut, das ist auch bei anderen Planeten so.
Paul Hartogh: Venus hat man das auch schon vor 50 Jahren analysiert und jetzt gibt es sechs
Paul Hartogh: Venus-Missionen, die bis 2030 starten sollen.
Paul Hartogh: Das ist jetzt auch getrieben durch neue Erkenntnisse. Und bei Jupiter ist es eben so,
Paul Hartogh: dass es eben nach wie vor ein sehr interessanter Planet ist und nachdem man
Paul Hartogh: jetzt naturenintensiv mit Cassini erforscht hat und dort auch viele neue Erkenntnisse gewonnen hat,
Paul Hartogh: möchte man die natürlich auch anwenden für Jupiter und damit dann viele Fragestellungen
Paul Hartogh: möglichst beantworten,
Paul Hartogh: unter anderem auch zum Beispiel wie die Monde entstanden sind.
Tim Pritlove: Ein gutes Stichwort ist Cassini-Huygens, ist ja also auch eine Sonde,
Tim Pritlove: die am Jupiter vorbei geflogen ist, weil sie halt zum Saturn wollte und das
Tim Pritlove: finde ich schon fast ein bisschen absurd, dass man eigentlich so ein bisschen,
Tim Pritlove: vielleicht täusche ich mich auch, aber ich habe so ein bisschen den Eindruck,
Tim Pritlove: das Saturnsystem ist in gewisser Hinsicht schon mehr erforscht als das des Jupiters,
Tim Pritlove: obwohl es ja nochmal weiter weg ist. Kann man das so sagen?
Paul Hartogh: Kann man so sagen, tatsächlich durch die Cassini.
Tim Pritlove: Durch die Cassini-Mission, genau. Cassini-Huygens hatte ich hier in Raumzeit
Tim Pritlove: auch schon mal erzählt bekommen,
Tim Pritlove: ganz früh schon 2011 mit Michael Kahn von der ESA haben wir über diese Mission
Tim Pritlove: gesprochen, die ja nicht nur jetzt besonders war, weil es halt mit der Cassini-Mission
Tim Pritlove: so eine Langzeitmission der Beobachtung des Saturn-Systems an sich gab und der Monde,
Tim Pritlove: so wie eben Juno auch und eben jetzt auch Drews, sondern eben mit Huygens auch
Tim Pritlove: noch diese Kapsel gab, die ja auf dem Titanenmond abgeworfen wurde.
Tim Pritlove: Etwas Vergleichbares gibt es jetzt für den Jupiter glaube ich noch nicht,
Tim Pritlove: dass man jetzt wirklich mal einem Mond besonders auf die Schliche kommen wollte.
Tim Pritlove: Indem man was abwirft?
Paul Hartogh: Nein, das ist vielleicht was für die Zukunft. Also wäre natürlich sehr interessant,
Paul Hartogh: auf dem Mond Europa zu landen, unter anderem, je nachdem, mit wem man da spricht.
Paul Hartogh: Aber Europa ist natürlich sehr interessant wegen des potenziellen Ozeans oder
Paul Hartogh: diesem sogenannten chaotischen Gelände, chaotic terrain, im Englischen,
Paul Hartogh: wo man irgendwelche Wasserpockets, ich weiß gar nicht, Wassertaschen unter der Oberfläche vermutet.
Paul Hartogh: Und das dann zu analysieren. Das Problem ist aber, dass die Strahlung eben tatsächlich
Paul Hartogh: auf dem Europa so extrem hoch ist, dass es technologisch extrem anspruchsvoll ist,
Paul Hartogh: Geräte zu bauen oder Instrumente zu bauen oder Elektronik zu bauen,
Paul Hartogh: die dort länger als ein, zwei, drei Wochen überlebt.
Tim Pritlove: Ach echt?
Paul Hartogh: Ja, das sind halt diese extrem energiereichen Teilchen, die dort eben über Bremsstrahlung,
Paul Hartogh: unter anderem dann extrem hochenergetische elektromagnetische Strahlung erzeugen,
Paul Hartogh: die dann die Elektronik zerstört.
Tim Pritlove: Wo kommt die Strahlung her?
Paul Hartogh: Also Bremsstrahlung.
Tim Pritlove: Bremsstrahlung.
Paul Hartogh: Ja, das heißt, wenn ich irgendwie ein Teilchen habe, was mit extrem hoher Geschwindigkeit
Paul Hartogh: auf Material trifft, dann entsteht Bremsstrahlung.
Tim Pritlove: Also nicht der Mond strahlt, sondern die Strahlung wird von dem...
Paul Hartogh: Das sind die Teilchen, die da um Jupiter rumfliegen im Endeffekt.
Tim Pritlove: Achso, generell die Jupiter-Strahlung, nicht die von dem Mond aus geht.
Paul Hartogh: Ne, das ist eben die Strahlung, die entsteht durch die Wechselwirkung der extrem
Paul Hartogh: schnell fliegenden Teilchen mit Materie.
Paul Hartogh: Und diese Teilchen werden eingetragen durch Io, durch diese vulkanische Aktivität,
Paul Hartogh: der ungefähr eine Tonne pro Sekunde erzeugt, werden dann ionisiert durch die
Paul Hartogh: Sonne und werden dann im Jupiter-Magnetfeld extrem beschleunigt.
Paul Hartogh: Und dort kann ich halt zum Teil Teilchen, Elektronen mit relativistischen Geschwindigkeiten
Paul Hartogh: antreffen. Und wenn die halt auf Materie treffen, dann führt es eben zu Zerstörung der Elektronik.
Tim Pritlove: Also relativistische heißt sehr hoch.
Paul Hartogh: Sehr hoch, 10.000 Kilometer pro Sekunde.
Tim Pritlove: Und das heißt, das Problem besteht jetzt nicht nur am Europa,
Tim Pritlove: sondern generell, wenn man sich da in dem System bewegt.
Paul Hartogh: Ja, je weiter man nach außen geht, desto geringer wird sozusagen der Beitrag.
Paul Hartogh: Also bei Ganymed ist es nicht mehr ganz so schlimm und bei Callisto ist es noch unproblematischer.
Tim Pritlove: Weil die weiter draußen.
Paul Hartogh: Weil die weiter draußen sind und ursprünglich war es vielleicht auch mal geplant,
Paul Hartogh: anstatt zum Ganymed zu Europa zu fliegen in dieser Mission, also die ist seit 2005 diskutiert.
Paul Hartogh: Und dann ist man aber doch ziemlich schnell zu der Erkenntnis gelangt,
Paul Hartogh: dass mit dem Geld, was man in Europa zur Verfügung hat und mit der Technologie,
Paul Hartogh: das nicht möglich ist, einen Orbiter zu bauen, der jetzt um Europa fliegt.
Paul Hartogh: Das versuchen jetzt die Amerikaner mit Europa Clipper.
Tim Pritlove: Genau, eine geplante Mission, die vielleicht auch irgendwann ein Länder dann
Tim Pritlove: auch haben soll in einer Erfolgemission.
Paul Hartogh: Wenn ich das richtig sehe. Genau, ja das ist so die Idee, dass man tatsächlich,
Paul Hartogh: da gibt es ja viele Studien, dass man auf Europa landet, Löcher bohrt und versucht
Paul Hartogh: zu diesem Ozean vorzudringen.
Paul Hartogh: Da gibt es ja tatsächlich Versuche, habe ich gesehen, Diplom- und Doktorarbeiten,
Paul Hartogh: teilweise sogar auch an deutschen Universitäten.
Paul Hartogh: Allerdings ist das im Moment wohl alles sehr unrealistisch, weil dieses Bohren
Paul Hartogh: allein erfordert extrem viel Energie.
Paul Hartogh: Und ja, da sind wir also wahrscheinlich noch 100, 200 Jahre davon entfernt,
Paul Hartogh: dass die Technologie dafür zur Verfügung steht.
Paul Hartogh: Das würde wahrscheinlich auch bedeuten, dass man Raumfahrzeuge mit irgendeiner
Paul Hartogh: Art von Nuklearantrieb braucht, also Kernspaltung und so weiter,
Paul Hartogh: also Atomkraftwerke an Bord. Da sind wir wieder bei 2001.
Paul Hartogh: Also das ist eben Zukunftsmusik und ja, das ist eigentlich jetzt Science Fiction.
Paul Hartogh: Man überlegt sich zwar, wie man das machen könnte, aber ist einfach technisch
Paul Hartogh: nicht realisierbar und finanziell erst recht nicht. Aber vielleicht in 100 Jahren, wer weiß.
Tim Pritlove: Zukunftsmusik ist ja immer die schönste Musik. Ich meine, es besteht ja jetzt
Tim Pritlove: sozusagen die realistische Chance, dass wir demnächst unseren Helikopterflug
Tim Pritlove: auf dem Titan dann noch anschauen dürfen.
Tim Pritlove: Ich bin da ganz optimistisch, dass da noch eine Menge gehen wird.
Tim Pritlove: Ich würde schon gerne nochmal so ein bisschen auf diese Monde jetzt nochmal
Tim Pritlove: speziell drauf eingehen. Und welche Rolle die spielen.
Tim Pritlove: Jetzt insbesondere mit dem Io, der also diese hohe vulkanische Aktivität hat.
Tim Pritlove: Und wenn ich das jetzt eben richtig verstanden habe, macht der sozusagen richtig
Tim Pritlove: Stress mit seinem Vulkanismus.
Tim Pritlove: Und zwar nicht nur auf sich selber, sondern für das gesamte Jupiter-System durch
Tim Pritlove: diesen hohen Auswurf von Zeug.
Tim Pritlove: Was wirft er denn dann so aus?
Paul Hartogh: Ja, vulkanische Gase, Aerosole, also zum Beispiel SO2 als Beispiel,
Paul Hartogh: aber auch Salze, KCL, NaCl.
Paul Hartogh: Und die werden ausgestoßen eben mit einer Geschwindigkeit, die hoch genug ist,
Paul Hartogh: sodass das schwere Feld des IOS verlassen wird.
Paul Hartogh: Und deswegen verteilt sich das Ganze dann sozusagen im inneren Jupiter-System.
Tim Pritlove: Und Io ist dem Jupiter nächster Mond, also das ist wahrscheinlich auch der Grund
Tim Pritlove: für diesen hohen Vulkanismus, weil der vermutlich von der Gravitation des Jupiter
Tim Pritlove: die ganze Zeit so durchgeweigt wird.
Paul Hartogh: Genau, genau.
Tim Pritlove: Okay und das dankt er sozusagen dem Jupiter durch diesen hohen Auswurf von Zeug
Tim Pritlove: und das flirrt dann herum und zusammen mit der hohen Strahlung,
Tim Pritlove: die ohnehin um den Jupiter herrscht.
Paul Hartogh: Ja, Strahlung selber, die Strahlung wird halt im Endeffekt durch diese Teilchen erzeugt.
Paul Hartogh: Also der Jupiter selber strahlt natürlich nicht als Planet selber,
Paul Hartogh: sondern eben hervorgerufen durch die Wechselwirkung der Teilchen mit dem Starkmachnetfeld
Paul Hartogh: und der Ionisation dieser Teilchen durch die Sonnenstrahlung.
Tim Pritlove: Also es ist ein totales Chaos da oben.
Paul Hartogh: Ja, es ist zumindest eine unwirtliche Umgebung.
Paul Hartogh: Das gibt Schülerexperimente, also diese Wechselwirkung, die ich da jetzt kurz angesprochen habe,
Paul Hartogh: führt unter anderem dazu, dass eben nicht nur im UV und im sichtbaren Polarlichter
Paul Hartogh: und im Infraroten riesige Mengen an Energie umgesetzt wird, sondern auch im Radiowellenbereich.
Paul Hartogh: Und man kann mit einem Kurzwellenempfänger sozusagen Jupiter,
Paul Hartogh: wenn er über den Horizont kommt, empfangen.
Paul Hartogh: Da hört man so komisches Knistern und Knacken und so weiter.
Paul Hartogh: Das sind halt tatsächlich Signale, die in einem extrem breiten Spektralbereich
Paul Hartogh: von ULF bis ins UV oder Gammastrahlung abgestrahlt werden.
Paul Hartogh: Und ja unter anderem zum Beispiel eben durch das,
Paul Hartogh: Polarlicht, aus dem Polarlicht oval heraus oder generell durch die Wechselwirkung
Paul Hartogh: mit dem Manetfeld starke Mikrowellenstrahlung stattfindet und so weiter und so fort.
Paul Hartogh: Das heißt was da an Energie umgesetzt wird ist also deutlich mehr als bei allen
Paul Hartogh: anderen Planeten im Sonnensystem zusammen und das ist von daher eine ganz interessante Geschichte.
Tim Pritlove: Also Io macht Alarm und ist sozusagen der vulkanische Mond und ist auch überhaupt der nächste.
Tim Pritlove: Also der erste, der sozusagen überhaupt… Der innerste Mond, ja.
Tim Pritlove: Genau, dem folgt ein Europa, der ist nicht ganz so durchgeweigt,
Tim Pritlove: deswegen offensichtlich auch keine vulkanische Aktivität, aber wahrscheinlich
Tim Pritlove: immer noch genug Einfluss, um den in irgendeiner Form in Bewegung zu halten.
Paul Hartogh: Ja, vulkanische Aktivität ist so die Frage. Auf Island hat man ja Geysire und
Paul Hartogh: man glaubt ja auch mindestens drei Anzeichen eines großen Geysirs auf Europa entdeckt zu haben.
Paul Hartogh: Da gibt es halt zwei Hubble-Messungen und einmal Messungen vom Erdboden aus,
Paul Hartogh: von Hawaii aus im Infraroten.
Paul Hartogh: Dort glaubt man tatsächlich Geysire entdeckt zu haben, die etwa 2000 Tonnen
Paul Hartogh: Wasser in die Umgebung von Europa geschleudert haben.
Tim Pritlove: So pro Spritzer.
Paul Hartogh: Pro Spritzer kann man so sagen, ja. Und gut, das Ganze ist so ein bisschen fragwürdig,
Paul Hartogh: weil die Signale, von denen man da spricht, sind meistens so 3,3 bis 3,5 Sigma.
Paul Hartogh: Das kennt man ja auch vom Higgs-Boson, dass man gesagt hat, bevor wir keine
Paul Hartogh: Fünf-Sigma-Detektion haben, glauben wir das nicht.
Paul Hartogh: Das ist jetzt so die Frage, das ist natürlich eine sehr interessante Fragestellung,
Paul Hartogh: weil wenn es tatsächlich diese Geysire geben würde,
Paul Hartogh: da hat man halt Wasser gemessen, weil Wasser noch, also von Hubble zum Beispiel,
Paul Hartogh: noch am einfachsten zu messen ist, weil es halt sehr, sehr stark absorbiert bzw. imitiert.
Paul Hartogh: Dann gibt es vielleicht auch andere Gase, die dort vorkommen.
Paul Hartogh: Also wenn tatsächlich so ein Geysir jetzt Wasser aus dem Inneren,
Paul Hartogh: im Idealfall von dem Ozean, meinetwegen in 10 Kilometer Tiefe in die Atmosphäre
Paul Hartogh: schleudert, dann werden ja möglicherweise auch noch alle anderen Moleküle mitgerissen.
Paul Hartogh: Und kann man vielleicht die molekulare Zusammensetzung im Wasser bestimmen?
Paul Hartogh: Und da gibt es dann diese berühmte Frage nach diesem Schnopps,
Paul Hartogh: also C-A-O-N-P-S, also das sind die sogenannten essentiellen Elemente für Lebensfreundlichkeit.
Paul Hartogh: Neuntlichkeit, also Schnopps, C-A-O-M-P-S, so kann man sich das am leichtsten merken.
Tim Pritlove: Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel.
Paul Hartogh: Richtig. Und da ist dann die Frage, also für uns zum Beispiel,
Paul Hartogh: wir können unser Instrument so auf hunderte von Spektrallinien einstellen und
Paul Hartogh: knapp hundert verschiedene Moleküle oder tausende von Übergängen im Endeffekt.
Paul Hartogh: Da ist dann die Frage, finden wir tatsächlich Moleküle, die eins dieser Elemente enthält?
Paul Hartogh: Und falls tatsächlich wir feststellen sollten, dass diese Aktivität existiert,
Paul Hartogh: werden wir natürlich dann unsere Empfänger auf Moleküle tunen,
Paul Hartogh: die dann möglicherweise da gefunden werden oder auch nicht.
Tim Pritlove: Aber ist denn Europa nicht schon beobachtet worden von Galileo und von Juno?
Tim Pritlove: Da muss man doch irgendwie was gesehen haben.
Tim Pritlove: Also wenn man sich jetzt hier nur auf Hawaii beruft, wundere ich mich ja,
Tim Pritlove: warum man nicht schon mal näher hingeschaut hat.
Paul Hartogh: Ja, das ist eben die Idee, warum man halt diese neuartigen Instrumente baut,
Paul Hartogh: die halt viel höhere Empfindlichkeit ermöglichen und liefern als eben die mehr
Paul Hartogh: in Anführungsstrichen klassischen wie Infrarot-Experimente.
Paul Hartogh: Im Endeffekt kommt es bei dieser Spektroskopie immer darauf an,
Paul Hartogh: dass man eine sehr, sehr hohe spektrale Auflösung hat.
Paul Hartogh: Einfach deswegen, weil die Spektrallinien selber da in dieser Situation im mehr
Paul Hartogh: oder weniger Vakuum extrem schmal sind.
Paul Hartogh: Und ich muss die auflösen können, damit ich die entsprechende Empfindlichkeit habe.
Paul Hartogh: Wenn ich ein normales Gitterspektrometer oder FTS im Infrarot nehme,
Paul Hartogh: habe ich vielleicht Auflösungen von 5.000, 10.000, wenn es hochkommt und damit
Paul Hartogh: kann ich diese Linien nicht auflösen.
Tim Pritlove: 10.000 was, so einzelne Linien?
Paul Hartogh: Also das ist praktisch das Frequenzintervall oder die Frequenz geteilt durch
Paul Hartogh: das Frequenzintervall. Also wenn ich zum Beispiel, was weiß ich.
Paul Hartogh: Ein Terahertz, sage ich jetzt einfach mal, 10 hoch 12 Hertz als Frequenz des
Paul Hartogh: Moleküls habe und löse das auf mit einem Megahertz,
Paul Hartogh: dann ist das 10 hoch 12 geteilt durch 10 hoch 6, dann habe ich eine Auflösung von einer Million.
Paul Hartogh: Und um alle Linien sicher auflösen zu können, braucht man etwa so 10 Millionen Auflösung.
Paul Hartogh: Das heißt, je höher ich in der Frequenz gehe, desto schlechter muss jetzt die
Paul Hartogh: absolute Auflösung sein, damit ich das Ganze erreiche.
Paul Hartogh: Die normalen Gitterspektrometer oder so oder Fourier-Transform-Spektrometer
Paul Hartogh: im Paroten, die so fliegen, haben meistens Auflösungen 1000,
Paul Hartogh: maximal 5000, vielleicht 10.000.
Paul Hartogh: Wenn man eine höhere Auflösung haben will, dann werden sie sehr groß und schwer
Paul Hartogh: und schwierig zu fliegen. Also am Boden habe ich durchaus diese Art von Spektrometern.
Paul Hartogh: Ich stelle Spektrometern bis Auflösung von vielleicht 100.000.
Paul Hartogh: Aber die kann man halt nicht so ohne weiteres fliegen. Und deswegen haben wir
Paul Hartogh: eine andere Methode angewandt. Das nennt sich Heterodynspektroskopie,
Paul Hartogh: mit der ich halt 10 Millionen erreiche.
Paul Hartogh: Und dadurch erreiche ich eben die extrem hohe Empfindlichkeit,
Paul Hartogh: weil ich die Linien tatsächlich auflöse.
Paul Hartogh: Und deswegen hoffen wir eben, dass wir Moleküle sehen können,
Paul Hartogh: die man vorher nicht sehen konnte, weil die Empfindlichkeit einfach fehlte.
Paul Hartogh: Wir haben zum Teil tausendfach höhere Empfindlichkeit als das,
Paul Hartogh: was man da vorher geflogen ist.
Tim Pritlove: Also man war schon da, aber man hatte einfach noch nicht das Instrumentarium,
Tim Pritlove: durch Juice wird jetzt alles besser. Genau.
Paul Hartogh: Als Beispiel, man hat jetzt halt, von Hubble beziehungsweise vom Boden aus,
Paul Hartogh: eine Empfindlichkeit sowas von, also man hat 2000 Tonnen gemessen mit einer
Paul Hartogh: Empfindlichkeit vielleicht von 600 Tonnen, also 3, irgendwas Sigma.
Paul Hartogh: Und wenn wir dort sind, haben wir dann eine Empfindlichkeit,
Paul Hartogh: die ist meinetwegen 10 Kilogramm oder 1 Kilogramm. Also wir sind da in fünf
Paul Hartogh: Größenordnungen empfindlicher.
Paul Hartogh: Das heißt, wenn da irgendwas rumschwirrt an Geysieren und so weiter,
Paul Hartogh: selbst im ganz kleinen Bereich sehen wir das sofort.
Paul Hartogh: Und deswegen ist es auch so, wenn wir um Jupiter herumfliegen in der Anfangsphase,
Paul Hartogh: wollen wir jeden Tag eine Stunde
Paul Hartogh: die Monde beobachten, ob es da irgendeine atmosphärische Aktivität gibt.
Paul Hartogh: Wir können die Monde aus Entfernung von einigen Millionen Kilometern beobachten
Paul Hartogh: und trotzdem noch die Atmosphäre entsprechend nachweisen.
Tim Pritlove: So, das heißt, wir haben jetzt Io und Europa schon ein wenig gewürdigt.
Tim Pritlove: Ganymed und Callisto sind dann die anderen von den vier großen.
Tim Pritlove: Alle außer Io gelten quasi als Eismonde.
Tim Pritlove: Also heißt das, dass sie im Wesentlichen aus Wasser bestehen oder nennt man
Tim Pritlove: sie Eismonde, weil sie so kalt sind?
Paul Hartogh: Nee, weil wohl der Anteil von leichteren Elementen und Wasser unter anderem
Paul Hartogh: relativ gesehen zu Io größer ist.
Paul Hartogh: Also insgesamt ist es ja so, dass die Dichte von innen nach außen abnimmt.
Paul Hartogh: Ich weiß jetzt nicht auswendig, aber ich meine, Io hat eine Dichte von 3,6.
Paul Hartogh: Ich glaube Europa von 3 und dann Ganymed von 1,8 und so weiter.
Paul Hartogh: Also die werden immer leichter sozusagen von innen nach außen.
Tim Pritlove: Das ist so Gramm pro Kubikzentimeter.
Paul Hartogh: Genau, oder Tonnen pro Kubikmeter.
Tim Pritlove: Ja, das geht von 3,5 bis 1,8, wenn ich das hier richtig sehe.
Tim Pritlove: Okay, aber so Ganymed und Kalusso haut dich jetzt nicht so vom Hocker,
Tim Pritlove: ist nicht so interessant?
Paul Hartogh: Doch, ich meine natürlich haut mich das vom Hocker.
Tim Pritlove: Weil… Ich spüre die Begeisterung noch nicht so richtig.
Paul Hartogh: Ja, ja, ja, natürlich finde ich das auch sehr interessant.
Paul Hartogh: Ich meine, wie gesagt, diese Frage der Lebensfreundlichkeit,
Paul Hartogh: Habitability im Englischen, ist natürlich auch eine große Frage,
Paul Hartogh: Aber damit haben wir eigentlich gar nicht angefangen, sondern da geht es auch
Paul Hartogh: wieder um grundsätzliche Fragestellungen.
Paul Hartogh: Ganymede ist auch ein sehr breites Gebiet, ein sehr breites Thema und wir speziell
Paul Hartogh: interessieren uns für die Exosphäre oder die Atmosphäre.
Paul Hartogh: Und zwar, es gibt dort wohl eine Atmosphäre, man hat Sauerstoff gemessen,
Paul Hartogh: man hat CO2 gemessen, man hat Wasser gemessen.
Paul Hartogh: Aber da gibt es zum Beispiel die Frage, wie funktioniert die Atmosphäre überhaupt?
Paul Hartogh: Was sind die Quellen der Atmosphäre?
Paul Hartogh: Was führt dazu, dass dort eine Atmosphäre existiert? Wodurch entsteht die?
Paul Hartogh: Und nächste Frage ist dann, was passiert mit dieser Atmosphäre?
Paul Hartogh: Sind dort Dichten vorhanden in der Unternehmensphäre, die hoch genug sind?
Paul Hartogh: Dass sie stoßdominiert ist, dass ich dort wirklich von der Atmosphäre sprechen
Paul Hartogh: kann oder habe ich sowas ähnliches wie jetzt um den Satelliten herum,
Paul Hartogh: wie ich vorhin gesagt habe, dass die Moleküle kaum Möglichkeit haben zu stoßen.
Paul Hartogh: Das kann ich tatsächlich in einer Art von dynamischem Modell anwenden,
Paul Hartogh: um das zu modellieren oder ist das eine rein kinetische Atmosphäre,
Paul Hartogh: meinetwegen eine ballistische Atmosphäre, wo irgendwo aus dem Boden Material
Paul Hartogh: in Form von Gas nach oben geschleudert wird und dann irgendwo anders wieder runterfällt.
Paul Hartogh: Und wir können dann halt, wie gesagt, wiederum die Dichte messen,
Paul Hartogh: wie viele Moleküle sind vorhanden, mit welcher Geschwindigkeit verlassen sie
Paul Hartogh: den Boden, in welche Richtung wird dieser Wind in Anführungsstrichen geblasen.
Paul Hartogh: Das sind also viele grundsätzliche Fragestellungen, Messungen,
Paul Hartogh: die man bisher so noch nie gemacht hat.
Paul Hartogh: Jedenfalls nicht bei Monden, vielleicht bei Kometen, Miro, Rosetta.
Paul Hartogh: Aber andere Frage sind dann wiederum die isotopische Zusammensetzung.
Paul Hartogh: Wir wissen, dort ist Wasser, wir wissen, wir sind sehr empfindlich.
Paul Hartogh: Wir können diese Wasseratmosphäre sehr genau charakterisieren und wir können
Paul Hartogh: eben auch sagen, wie das Wasser wiederum sich zusammensetzt und daraus Rückschlüsse
Paul Hartogh: ziehen, wie der Mond entstanden ist und wo er entstanden ist.
Paul Hartogh: Ist der Mond sehr schnell entstanden bei sehr, sehr hohen Temperaturen,
Paul Hartogh: was darauf hindeutet, dass wir wahrscheinlich ein sehr niedriges Dezuharverhältnis
Paul Hartogh: im Wasser sehen würden oder ist er sehr langsam entstanden und weiter außen.
Paul Hartogh: Und wenn er sehr langsam entsteht, kann man davon ausgehen, dass die Temperaturen,
Paul Hartogh: die bei der Entstehung entstanden sind, in der Scheibe um Jupiter herum niedriger
Paul Hartogh: sind, weil der Energieumsatz entsprechend geringer war beziehungsweise die Wärmestrahlung
Paul Hartogh: dazu geführt hat, dass das System mehr gekühlt wurde und so weiter und so fort.
Paul Hartogh: Man kann halt anhand der isotopischen Zusammensetzung der Gase,
Paul Hartogh: die man dort sieht, Wasser wird man auf jeden Fall sehen, vielleicht sieht man
Paul Hartogh: auch noch andere Gase, eben Aussagen darüber machen, wie der entsprechende Mond,
Paul Hartogh: Und also Ganymed zum Beispiel in diesem Fall entstanden ist.
Paul Hartogh: Das ist also eine völlig andere Fragestellung als diese der Habitabilität,
Paul Hartogh: die auch interessant ist.
Paul Hartogh: Und man kann auch nicht ausschließen, dass es möglicherweise Geysir oder sowas
Paul Hartogh: ähnliche Phänomene auch im Ganymed gibt.
Paul Hartogh: Wie gesagt, wir haben hier mindestens tausendfache Empfindlichkeit gegenüber
Paul Hartogh: allem, was man bisher hatte.
Paul Hartogh: Das heißt, wir werden auch sehr kleine und sehr schwache lokale Prozesse sehen können.
Paul Hartogh: Und es ist ja so, dass die JUICE-Mission dann irgendwann in einen polaren Orbit
Paul Hartogh: um Ganymed einschwenkt.
Paul Hartogh: Erst 5000, dann schließlich 500 Kilometer im Durchmesser.
Paul Hartogh: Das heißt, man ist sehr nah dran und kann dann halt hochpräzise atmosphärische
Paul Hartogh: Messungen mit sogenanntem Limp-Scanning durchführen,
Paul Hartogh: indem man manchmal den Höhenbereich von 0 bis 500 Kilometern immer abscannt
Paul Hartogh: und dort dann halt Windetemperaturen und Dichten der Atmosphäre bestimmt,
Paul Hartogh: beziehungsweise molekulare Zusammensetzung.
Paul Hartogh: Und das ist für uns jetzt eben von sehr großem Interesse, weil es ist also relativ exotisch.
Paul Hartogh: Titan hat ja eine sehr dichte Atmosphäre mit 1,5 Bar am Boden und hier sprechen
Paul Hartogh: wir eben über Atmosphären, die so etwa der Erdatmosphäre in 90,
Paul Hartogh: 100 Kilometern Höhe entsprechen.
Paul Hartogh: Aber wie gesagt, bei der Erdatmosphäre wissen wir ja, wie die entstanden ist
Paul Hartogh: und wie die funktioniert und da wissen wir das überhaupt nicht.
Paul Hartogh: Also wir wissen überhaupt nicht, wie gesagt, was die Prozesse sind,
Paul Hartogh: die überhaupt dazu führen, dass ich dort Gase habe.
Paul Hartogh: Also ist es Sublimation, die Sonne scheint praktisch einfach auf den Mond und
Paul Hartogh: führt dann dazu, dass Eis sublimiert oder sind es diese hochenergetischen Teilchen, Sputtering,
Paul Hartogh: die also dazu führen, dass dort Gasmoleküle die Oberfläche verlassen oder Radiolyse
Paul Hartogh: und das sind alles so die verschiedenen Theorien, die es dort gibt.
Paul Hartogh: Aber wie gesagt, wenn wir auf Europa zurückkommen als Beispiel.
Paul Hartogh: Dort haben wir bisher eine Empfindlichkeit von 600 Tonnen und da kommen wir
Paul Hartogh: vielleicht auf, ich weiß jetzt nicht, ich muss jetzt nochmal genau nachreichen,
Paul Hartogh: aber vielleicht 600 Mikrogramm Empfindlichkeit.
Tim Pritlove: Was heißt das 600 Mikrogramm Empfindlichkeit? Was ist da empfindlich?
Paul Hartogh: Wenn da jetzt so ein Plum rauskommt, also so ein Geysir,
Paul Hartogh: da hat man bisher halt drei bis dreieinhalb Sigma-Detektionen von 2000 Tonnen
Paul Hartogh: gehabt und wir würden Geysire sehen, die da vielleicht eine Masse haben,
Paul Hartogh: anstatt von 2000 Tonnen von ein paar Mikrogramm.
Tim Pritlove: Okay, das ist schon mal eine Ansage.
Paul Hartogh: Ja, das sind also, wie gesagt, jetzt als Beispiel.
Tim Pritlove: Also vorher hat man gesehen, dass da überhaupt irgendwas ist und jetzt würde
Tim Pritlove: man es schon sehr feinfühlig messen können.
Paul Hartogh: Genau, von daher war dieser Mondvorbeiflug ganz interessant.
Paul Hartogh: Da hatten wir eigentlich eine
Paul Hartogh: sogenannte Säulendichte von 2 mal 10 hoch 17 Molekülen pro Quadratmeter.
Paul Hartogh: Das sind etwa 7 Größenordnungen weniger als ein Mol Wasser. Ein Mol Wasser sind 18 Gramm.
Paul Hartogh: Das sind 6 mal 10 hoch 23 und hier sprechen wir von 2 mal 10 hoch 17.
Paul Hartogh: Und da konnten wir richtig dicke Linien sehen. Also in Wirklichkeit haben wir
Paul Hartogh: noch eine Impflichkeit, die etwa 3, 4 Größenordnungen darunter liegt.
Paul Hartogh: Und ja, das ist eben das Interessante, man sieht da fast nichts.
Paul Hartogh: Also extrem geringe Mengen werden wir dort aufspülen können.
Paul Hartogh: Und das kann man natürlich auch mit Massenspektrometern und Massenspektrometer
Paul Hartogh: sind ja auch in der Vergangenheit geflogen und dadurch bekannt,
Paul Hartogh: dass sie eben sehr, sehr geringe Mengen von Stoffen, teilweise auch unbekannten
Paul Hartogh: Stoffen, die man dann erst identifizieren muss, finden können.
Paul Hartogh: Aber dazu muss man natürlich durch so eine Wolke oder durch eine Atmosphäre durchfliegen.
Paul Hartogh: Und das ist ja nicht so einfach.
Paul Hartogh: Wenn man weiß, dass dort irgendwie eine Aktivität ist, kann man vielleicht mal
Paul Hartogh: Glück hat, die Trajektöre des Satelliten zu ändern, dass man da mal irgendwann
Paul Hartogh: durchfliegt, wie zum Beispiel bei Enceladus.
Paul Hartogh: Aber wir können das eben halt aus der Entfernung machen. Wir können eben aus
Paul Hartogh: großer Entfernung bis zu 1, 2, 3, 5 Millionen Kilometer Entfernung diese Zusammensetzung bestimmen.
Paul Hartogh: Das ist halt das Neue und eben auch mit extrem hoher Empfindlichkeit.
Paul Hartogh: Von daher ist es eben für uns eben doch, allein diese, ich meine das hört sich jetzt sehr speziell an.
Paul Hartogh: Tatsächlich diese Exosphären genau analysieren zu wollen oder zu können.
Paul Hartogh: Aber es ist eben, bisher weiß man nicht viel.
Paul Hartogh: Und das wird uns die Augen öffnen. Wir werden komplett neue Erkenntnisse gewinnen.
Tim Pritlove: Diese Monde, von denen wir sprechen,
Tim Pritlove: sind ja auch alle so in etwa in der Größenordnung unseres Mondes.
Tim Pritlove: Bisschen kleiner, bisschen größer. Aber auch Titan ist ja auch alles so in derselben
Tim Pritlove: Größenordnung. Also würden die jetzt quasi um die Erde herumschwimmen,
Tim Pritlove: die wären am Himmel so in etwa in derselben Größenordnung.
Tim Pritlove: Verwundert das eigentlich so ein bisschen, dass bei so einem Riesenteil wie
Tim Pritlove: Jupiter die Monde auch nur so vergleichsweise kleine Kleckse sind?
Tim Pritlove: Oder ist das jetzt einfach nur so eine spezifische Erdgeschichte,
Tim Pritlove: weil wir hier davon ausgehen, dass der Mond dann doch im Wesentlichen wahrscheinlich
Tim Pritlove: aus der Erde heraus geschlagen wurde und deshalb relativ groß ist?
Paul Hartogh: Ja, ich denke, das ist wahrscheinlich ein Zufall. Also wie gesagt,
Paul Hartogh: der Erdmond ist ja durch diesen Einschlagkörper teilweise höchstwahrscheinlich entstanden,
Paul Hartogh: was man allein schon an der eben tatsächlich isotopischen Zusammensetzung der
Paul Hartogh: Materialien des Mondes weiß.
Paul Hartogh: Die ist praktisch identisch mit dem, was wir auf der Erde sehen.
Paul Hartogh: Und man kann davon ausgehen, dass die Monde des Jupiters also völlig anders
Paul Hartogh: entstanden sind, sondern nämlich aus einer Gaswolke, die in der Umgebung des
Paul Hartogh: Jupiters in irgendeiner Form vorhanden war.
Tim Pritlove: Es ist mehr so eine Resteverwertung als ein großer kosmischer Unfall.
Paul Hartogh: Könnte man vielleicht so bezeichnen, ja.
Tim Pritlove: Da muss man sich ja auch mal klar machen, das haben wir glaube ich auch hier
Tim Pritlove: beim Gespräch um das Saturnsystem gemacht, Jupiter ist ja eigentlich so groß,
Tim Pritlove: er ist ja so ein bisschen schon fast so ein verhinderter Stern.
Tim Pritlove: Also der ist ja sehr groß und sehr schwer und alles und so weiter,
Tim Pritlove: aber es ist halt jetzt einfach so ein Gasriese ein großer Planet,
Tim Pritlove: aber es hätte jetzt auch nicht mehr so sehr viel mehr gebraucht, um das Ding auch,
Tim Pritlove: selber zu zünden also ein bisschen mehr schon, aber ist ja,
Tim Pritlove: schon so, also ich weiß nicht, sehr viel größere Planeten gibt es glaube ich
Tim Pritlove: dann auch sonst gar nicht mehr oder?
Paul Hartogh: Doch, denke ich schon, also wenn man sich im Sonnensystem natürlich nicht,
Paul Hartogh: aber Wenn man sich Exoplaneten anschaut, gibt es auch durchaus größere.
Tim Pritlove: Bis zum Faktor was ungefähr?
Paul Hartogh: Das kann ich jetzt nicht sagen, aber ich meine, das wäre ja sehr unwahrscheinlich,
Paul Hartogh: dass Jupiter allein von der Statistik her der größte Planet wäre.
Paul Hartogh: Es gibt sicherlich diese heißen Jupiter. Im Endeffekt ist es so,
Paul Hartogh: dass es verschiedene Kategorien von Planeten gibt. Die nennt man dann eben Jupiter
Paul Hartogh: oder nennt man Neptun anhand der Masse und der Größe.
Paul Hartogh: Aber ich bin überzeugt, dass es also deutlich größere Planeten gibt,
Paul Hartogh: weil wie groß ein Planet ist, hängt ja im Endeffekt davon ab,
Paul Hartogh: wie viel Material in der Protoplanetanscheibe, aus dem er entstanden ist,
Paul Hartogh: vorhanden war. Aber es gibt wahrscheinlich Planeten, die zehnmal so groß im Durchmesser sind.
Tim Pritlove: Ja, aber wenn sie dann eine gewisse Masse haben, dann zünden sie ja dann vielleicht
Tim Pritlove: auch irgendwann, wenn sie sich zusammenklappen.
Paul Hartogh: Ja, kommt dann auch auf die Zusammensetzung an. Klar, wenn es nur Wasserstoff ist.
Tim Pritlove: Auf jeden Fall spielt der Jupiter ja im Sonnensystem auch eine besondere Rolle.
Tim Pritlove: Nicht nur, weil er jetzt der Größte ist, sondern weil er durch seine Masse ja
Tim Pritlove: auch das Gesamtsystem ordentlich durcheinander bringt.
Tim Pritlove: Also wir haben ja den Merkur, die Venus, uns, die Erde, dann halt den Mars und
Tim Pritlove: dann passiert ja erstmal eine ganze Weile lang nichts, beziehungsweise passiert
Tim Pritlove: ja eigentlich eine ganze Menge, weil wir ja diesen riesigen Asteroidengürtel haben.
Tim Pritlove: Und da fliegt ja auch eine ganze Menge Zeug rum, aus dem ja nie ein Planet geworden ist.
Tim Pritlove: Und der Grund dafür ist der Jupiter, weil er einfach mit seiner Gravitation
Tim Pritlove: so viel Ärger macht, dass sich einfach diese Asteroiden nie so richtig haben
Tim Pritlove: zusammenfinden können.
Tim Pritlove: Ist denn das ein geklärter Bereich oder kann man jetzt mit diesen Missionen,
Tim Pritlove: die wir dorthin schicken, auch aus diesem Bereich des Asteroidengürtels noch
Tim Pritlove: irgendwelche Erkenntnisse gewinnen?
Tim Pritlove: Schaut man da einfach nochmal auf irgendwas drauf oder ist das alles schon kalter
Tim Pritlove: Kaffee, interessiert keinen mehr?
Paul Hartogh: Ne, das ist natürlich kein kalter Kaffee, aber ich glaube rein aus praktischen
Paul Hartogh: Gründen wird man jetzt mit der Juice-Mission keine Asteroiden untersuchen können,
Paul Hartogh: einfach weil man nicht genug Treibstoff hat.
Paul Hartogh: Also man wählt eine Trajektüre natürlich hauptsächlich danach,
Paul Hartogh: um mit möglichst viel Energie dort anzukommen und wenn man Glück hat,
Paul Hartogh: liegt dann auf dem Weg irgendwie ein Asteroid, den man sich anschauen kann.
Paul Hartogh: Es ist mal tatsächlich diskutiert worden, ob man die Bahn nicht ein bisschen
Paul Hartogh: ändern kann, um dort irgendwelche Untersuchungen zu machen.
Paul Hartogh: Das ist aber im Endeffekt verhofft worden. Was natürlich nicht heißt,
Paul Hartogh: dass jetzt die Erforschung des Asteroidengürtels nicht interessant wäre.
Paul Hartogh: Das ist natürlich an sich schon interessant.
Paul Hartogh: Und nach wie vor, also zum Beispiel ein interessantes Gebiet,
Paul Hartogh: was mir gerade so einfällt, sind die sogenannten Mainbelt-Kometen.
Paul Hartogh: Also Asteroiden, die tatsächlich so eine Art Kometenschweif hinter sich herziehen.
Paul Hartogh: Und die Frage ist, wie kommt das überhaupt dazu?
Paul Hartogh: Weil man ja glaubt, dass Kometenschweife entstehen durch Ausgasen,
Paul Hartogh: zum Beispiel von Wasser oder anderen Molekülen, die dann sozusagen den Staub
Paul Hartogh: an der Oberfläche mit sich mitreißen.
Paul Hartogh: Man hat aber erst bei einem dieser Mainbelt-Kometen, ich glaube letztes Jahr
Paul Hartogh: oder vorletztes Jahr, mit dem James-Webb-Teleskop letztes Jahr überhaupt Wasser
Paul Hartogh: entdecken können, während zig andere Messungen nichts gefunden haben.
Paul Hartogh: Das ist die Frage. Was sind eigentlich die Prozesse, die dann dazu führen,
Paul Hartogh: dass tatsächlich so ein Staubschweif entsteht?
Paul Hartogh: Ist das vielleicht ein völlig anderer Prozess als Ausgasen? Das ist natürlich
Paul Hartogh: auch noch eine von vielen Fragen.
Paul Hartogh: Dann gibt es natürlich die Leute, die interessiert wären, die Zusammensetzung
Paul Hartogh: des Oberflächenmaterials sich anzuschauen. also Sample Return,
Paul Hartogh: Um dann mit viel höherer Genauigkeit.
Tim Pritlove: Da gibt es ja eine Menge Missionen, vor allem die Amerikaner und die Japaner ganz eifrig dabei.
Paul Hartogh: Hayabusa, genau, Osiris Rex.
Paul Hartogh: Und ja, dann eben die Frage der Asteroiden im äußeren Asteroidengürtel, der Kohlenkondriten,
Paul Hartogh: wie viele Organe des Materiales vorhanden ist, wie ist die genaue Zusammensetzung,
Paul Hartogh: wie viel Wasser ist dort vorhanden.
Tim Pritlove: Was genau bezeichnet man als den äußeren und den Hauptgürtel?
Tim Pritlove: Wir reden jetzt schon noch immer nur von dem Bereich zwischen Mars und Jupiter,
Tim Pritlove: der teilt sich nochmal in verschiedene Bereiche.
Paul Hartogh: Ja, verschiedene, die dadurch charakterisiert sind, dass sie eben eine verschiedene
Paul Hartogh: Entfernung von der Sonne haben und deswegen der Solare Fluss,
Paul Hartogh: der Energiefluss der Sonne halt immer weiter abnimmt und es wird halt immer
Paul Hartogh: kälter und irgendwann ist man so, dass ist man in einem Bereich,
Paul Hartogh: wo im Wassereis existieren kann,
Paul Hartogh: während im inneren Bereich das Wassereis eben weg sublimieren würde und somit
Paul Hartogh: auch die Zusammensetzung entsprechend.
Tim Pritlove: Ja, verstehe. Also Asteroid ist nicht gleich Asteroid, sondern hängt schon ein
Tim Pritlove: bisschen davon ab, wo man ist.
Paul Hartogh: Ich bin kein Experte, hängt nicht nur davon ab, wo man ist. Es gibt auch natürlich
Paul Hartogh: an sich kohlige, nicht kohlige Konteriten, es gibt dann Eisenmeteoriten, alles mögliche.
Tim Pritlove: Okay, also aber für Juice ist das erstmal kein Thema. Ist ja eigentlich auch
Tim Pritlove: ganz gut, wenn man einen Weg wählt, wo man jetzt nicht unbedingt mit Asteroiden
Tim Pritlove: kollidieren würde, weil das will man ja dann auch nicht.
Tim Pritlove: Ja, was birgt denn so die Zukunft für den Jupiter?
Tim Pritlove: Also gut, jetzt ist natürlich die Zukunft erstmal Juice und haben wir jetzt
Tim Pritlove: schon gehört, da geht es erstmal hart an die Atmosphäre ran.
Tim Pritlove: Ist dann in Zukunft, geht es dann noch darum,
Tim Pritlove: noch genauer hinzuschauen, Instrumente zu bauen,
Tim Pritlove: die nochmal höhere Frequenzen machen und dann macht man dasselbe einfach nochmal
Tim Pritlove: mit Faktor 10 bis 100 oder wäre es eigentlich so für die Jupiter-Erforschung wichtiger,
Tim Pritlove: dass man mehr auf Lander geht, dass man also wirklich auf die Monde herabsteigt,
Tim Pritlove: dass man irgendwas in den Jupiter rein versenkt.
Tim Pritlove: Wonach schreit das Jupitersystem?
Tim Pritlove: Das möchte doch bestimmt von uns erforscht werden. Was wünscht sich denn der
Tim Pritlove: Jupiter, wie wir uns ihm annähern?
Paul Hartogh: Ja, zunächst muss man sagen, man muss natürlich jetzt erstmal abwarten,
Paul Hartogh: was diese Mission, was Juice zum Beispiel, Euclipa bringt.
Paul Hartogh: Was gibt es an neuen Erkenntnissen? Und ähnlich wie die Cassini-Mission ja Erkenntnisse
Paul Hartogh: zum Beispiel über Enceladus gebracht hat Und jetzt ist geplant,
Paul Hartogh: in der Zukunft Missionen zu entwickeln,
Paul Hartogh: die entweder sehr oft an Enceladus vorbeifliegen oder auf Enceladus sogar landen.
Paul Hartogh: So ähnlich wird es dann auch bei der Jupiter-Mission sein. Ich vermute mal,
Paul Hartogh: es werden neue Erkenntnisse, jede Menge neue Erkenntnisse gewonnen werden und
Paul Hartogh: basierend auf diesen Erkenntnissen wird es Ideen geben, was man als nächstes machen kann.
Paul Hartogh: Die Ideen, dass man jetzt auf den Monden landet und dort irgendwelche Untersuchungen
Paul Hartogh: macht, die sind natürlich trotzdem schon lange da und gerade Europa,
Paul Hartogh: da gab es ja Ideen, sich durch die Eisschicht durchzuschmelzen und dann ein
Paul Hartogh: U-Boot unter der Eisschicht fahren zu lassen, um zu untersuchen, was da so passiert.
Paul Hartogh: In dieser Richtung gibt es natürlich alles mögliche, aber das ist energetisch,
Paul Hartogh: wie gesagt, im Moment nicht möglich.
Paul Hartogh: Dann müsste man zunächst mal ein Atomkraftwerk da oben auf der Oberfläche installieren,
Paul Hartogh: das genügend Energie liefert, damit man sich durch eine 10 Kilometer Eisschicht durchschmelzen kann.
Paul Hartogh: Aber grundsätzlich ist es natürlich, klar, es ist immer interessant,
Paul Hartogh: dass man jetzt zum Beispiel Dragonfly auf Titan landet und dort sich das alles
Paul Hartogh: sehr genau anguckt, wie zum Beispiel ja auch einige Leute.
Tim Pritlove: Also Dragonfly ist der von mir angesprochene Sporber.
Paul Hartogh: Genau, das ist die nächste Frontiersmission, die dann auch viermal so teuer
Paul Hartogh: bisher schon ist, wie sie eigentlich ursprünglich hätte werden sollen.
Paul Hartogh: Und genau wie auf Mars. Sample Return ist eben interessant oder Elon Musk möchte
Paul Hartogh: ja sogar auf Mars landen und dann durch Astronauten die Oberfläche erforschen lassen bzw.
Paul Hartogh: Eine Stadt dort aufbauen. Und wenn natürlich Leute auf dem Mars sind,
Paul Hartogh: sind natürlich die Forschungsmöglichkeiten nochmal wieder ganz andere,
Paul Hartogh: als wenn man das alles remote mit Robotern macht, weil man ja vor Ort sieht,
Paul Hartogh: was da gerade so passiert.
Paul Hartogh: Und von daher kann man sich alle möglichen Sachen ausdenken.
Paul Hartogh: Das meiste sind schöne Gedankenexperimente, weil es praktisch nicht durchführbar
Paul Hartogh: ist aufgrund der Kosten und der nicht vorhandenen Technologie und der nicht
Paul Hartogh: vorhandenen Möglichkeit,
Paul Hartogh: größere Raumschiffe dorthin zu transportieren mit entsprechenden Ressourcen,
Paul Hartogh: die man braucht, um etwas entsprechend aufzubauen.
Paul Hartogh: Nichtsdestotrotz gibt es Vorschläge für eine Vorbeiflugmission von Io.
Paul Hartogh: Also da ist dann die Idee, dass man also relativ tief über die Vulkane fliegt
Paul Hartogh: und dann über Aerogel oder andere Möglichkeiten versucht Material,
Paul Hartogh: was die Vulkaner ausstoßen, also Festkörpermaterial einzufangen.
Tim Pritlove: Wie man das auch schon bei Kometen gemacht hat, dass man hinter dem Kometen
Tim Pritlove: herfliegt und in diesem Aerogel, also in diesem super leichten Stoff,
Tim Pritlove: ich weiß gar nicht, wie soll man den beschreiben, ich habe sowas mit meiner
Tim Pritlove: Hand gehabt, das finde ich bemerkenswert leicht,
Tim Pritlove: also wie so ein super durchsichtiger Schwamm quasi, wo dann halt die kleinen
Tim Pritlove: Teilchen einfach drin hängen bleiben und wenn man das dann wieder zurückführt,
Tim Pritlove: dann kann man eben diese Partikel da sich rauspuppeln.
Paul Hartogh: Genau, das ist vielleicht etwas, was auch schwierig ist, aber vielleicht noch
Paul Hartogh: realisiert werden kann in absehbarer Zeit. Da gab es halt auch Vorschläge.
Paul Hartogh: Aber wie gesagt, so Landen, Sample Return, das sehe ich in nächster Zeit nicht.
Paul Hartogh: Es gibt ja auch Leute, die sehr gerne Sample Return für Venus machen würden,
Paul Hartogh: für die Oberfläche, was wissenschaftlich sicherlich auch sehr interessant ist.
Paul Hartogh: Aber es ist auch technisch sehr anspruchsvoll wegen der hohen Drücke und der hohen Temperaturen.
Tim Pritlove: Und Jupiter ist halt einfach super weit weg, wenn man da wieder zurück muss,
Tim Pritlove: das ist eine lange Reise.
Paul Hartogh: Richtig, richtig. Das ist ja bisher eben überhaupt noch nicht gelungen,
Paul Hartogh: dass man an der Oberfläche landet und dann halt wieder startet.
Paul Hartogh: Das muss man erstmal können und nachweisen, dass es geht.
Paul Hartogh: Das ist ja jetzt für Mars, wird das Ganze diskutiert. Beim Mond hat man das
Paul Hartogh: natürlich gemacht, klar.
Paul Hartogh: Und die Chinesen wollen es ja jetzt auch bei der Tianhe-Ven-3-Mission beim Mars
Paul Hartogh: durchführen, glaube ich sogar bis Ende des Jahrzehnts.
Paul Hartogh: Aber das muss erstmal gelingen und sowas beim Mars zu machen mit einer Atmosphäre,
Paul Hartogh: wo man im Prinzip mit Fallschirmen Energie abbauen kann oder bei einem atmosphärenlosen
Paul Hartogh: Körper, das ist nochmal wiederum eine andere Dimension, also einem Körper mit
Paul Hartogh: Schwerkraft und Atmosphären.
Paul Hartogh: Ohne Atmosphäre ist natürlich, bedeutet man braucht noch mehr Energie und wird
Paul Hartogh: entsprechend schwieriger und teurer.
Paul Hartogh: Alles theoretisch machbar, aber wahrscheinlich nicht darstellbar im Rahmen der
Paul Hartogh: finanziellen Möglichkeiten.
Tim Pritlove: So, jetzt muss ich aber trotzdem noch fragen, was ist dein Lieblingsmond auf
Tim Pritlove: dem Jupiter? Hast du einen?
Paul Hartogh: Äh, ja, ich meine...
Tim Pritlove: Oder sind bei dir alle Kinder gleich?
Paul Hartogh: Also im Moment ist es eigentlich so, ja, ich kann mich nicht so entscheiden
Paul Hartogh: zwischen Ganymed und Europa.
Tim Pritlove: Tatsächlich Ganymed.
Paul Hartogh: Ja, beide haben so, also Ganymed deswegen, weil wir uns halt sehr intensiv damit
Paul Hartogh: beschäftigt haben, wie dann wohl eine solche Atmosphäre überhaupt entstehen
Paul Hartogh: kann und so weiter und so fort.
Paul Hartogh: Und Europa eben, weil da ja angeblich diese Blumes gemessen wurden, diese Geysire.
Paul Hartogh: Und wenn es die wirklich gibt, falls es die geben sollte, interessiert mich
Paul Hartogh: natürlich, wie sind die jetzt molekular zusammengesetzt?
Paul Hartogh: Und haben wir da tatsächlich Zeichen davon, dass es Lebensfreundlichkeit unter dem Eis gibt?
Paul Hartogh: Aber wie realistisch das nun ist, das wissen wir erst, wenn wir dort sind.
Paul Hartogh: Ob es da Aktivität gibt, das ist das Interessante, denn eben wenn wir im Jupiter-Orbit
Paul Hartogh: sind und aus ein paar Millionen Kilometer Entfernung die Monde beobachten können,
Paul Hartogh: dann können wir aus ein paar Millionen Kilometer Entfernung schon sagen,
Paul Hartogh: ob dort tatsächlich irgendeine Aktivität stattfindet. Oder nicht?
Paul Hartogh: Und das Ganze finde ich eben sehr spannend.
Paul Hartogh: Ist da eigentlich Aktivität? Man hat jetzt ein paar Mal von Hubble oder sonst
Paul Hartogh: wie irgendwie was gemessen.
Paul Hartogh: Ist das jetzt permanent vorhanden oder ist das so ein transienter Prozess,
Paul Hartogh: der mit irgendeinem anderen physikalischen Prozess zu tun hat?
Paul Hartogh: Und gibt es tatsächlich so eine Art Tektonik da und dass irgendwann die Platten
Paul Hartogh: so übereinander stehen, dass es Möglichkeiten gibt, dass Wasser von unten an
Paul Hartogh: die Oberfläche gelangt und so weiter und so fort.
Paul Hartogh: Das sind viele interessante Fragen. Für mich persönlich sind diese beiden am
Paul Hartogh: interessantesten natürlich IO im Endeffekt, auch deswegen, weil er permanent
Paul Hartogh: aktiv ist und wir auch aus großer Entfernung die Zusammensetzung dieser Abgasfahnen gemessen können.
Paul Hartogh: Wir haben, wie gesagt, diese Möglichkeit, sehr, sehr viele verschiedene Moleküle
Paul Hartogh: zu sehen und da machen wir dann immer die sogenannten Line-Surveys,
Paul Hartogh: dass man den gesamten Bereich mal durchstimmt und guckt, ob man nicht irgendein
Paul Hartogh: Molekül entdeckt, was vorher noch nicht entdeckt wurde.
Tim Pritlove: Ja, dauert ja alles nicht mehr so lange. In zehn Jahren treten wir schon in
Tim Pritlove: die Umlaufbahn um Ganymed ein. Ist ja quasi morgen.
Paul Hartogh: Naja, die Missionen, also die Ideen fingen 2005 an, also 19 Jahre haben wir
Paul Hartogh: schon hinter uns und die letzten zehn Jahre gehen dann schnell vorbei.
Tim Pritlove: Timeline, ja. Na gut, schauen wir mal.
Tim Pritlove: Ich habe ja schon über so einige Missionen berichtet, die dann irgendwann auch
Tim Pritlove: mal angefangen haben, dort anzukommen.
Tim Pritlove: Demnächst geht es ja dann bei Bibi Colombo zum Beispiel auf der anderen Seite los, etc.
Tim Pritlove: Und das, ja, mal gucken, wie lange ich den Podcast hier noch mache,
Tim Pritlove: dann kriege ich vielleicht die Ergebnisse hier auch nochmal berichtet.
Tim Pritlove: Paul, vielen Dank für die Ausführungen.
Tim Pritlove: Jetzt wissen wir mehr über die atmosphärische Situation am Jupiter,
Tim Pritlove: auch wenn wir noch nicht so richtig viel wissen.
Tim Pritlove: Aber demnächst ein bisschen mehr wissen.
Tim Pritlove: Ja, und ich sage auch vielen Dank fürs Zuhören hier bei Raumzeit. Das war's mit der 123.
Tim Pritlove: Und ihr wisst, bald geht es wieder weiter. Bis dahin sage ich Tschüss und bis bald.