Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Southwest Research Institute hat durch Simulationsstudien gezeigt, wie komplexe organische Moleküle während der Entstehung der Galileischen Monde des Jupiter in diese eingebaut wurden. Die Ergebnisse des Teams wurden in den Fachzeitschriften „The Planetary Science Journal" und „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" veröffentlicht und bieten eine neue Perspektive für das Verständnis der Möglichkeit von Leben im Jupitersystem. Die Studie konzentrierte sich hauptsächlich auf die Entstehungsprozesse der vier Galileischen Monde Io, Europa, Ganymed und Kallisto.

Komplexe organische Moleküle sind wichtige chemische Vorläufer, die für die Bildung von Lebensmaterial benötigt werden. Laborexperimente zeigen, dass sich komplexe organische Moleküle bilden können, wenn Eispartikel mit bestimmten Zusammensetzungen ultravioletter Strahlung oder moderater Erwärmung ausgesetzt werden. Das Forschungsteam kombinierte ein Modell der Scheibenentwicklung mit einem Partikeltransportmodell, um die Strahlungs- und Wärmebedingungen zu quantifizieren, denen Eispartikel sowohl in der präsolaren Nebelscheibe, aus der die Sonne entstand, als auch in der zirkumjovianischen Scheibe, aus der der Jupiter entstand, ausgesetzt waren. Dr. Olivier Mousis vom Department of Solar System Science and Exploration des Southwest Research Institute sagte: „Durch den direkten Vergleich der Simulationsergebnisse mit experimentellen Ergebnissen, die unter realen astrophysikalischen Bedingungen erzeugt wurden, fanden wir heraus, dass sich komplexe organische Moleküle sowohl in der Umgebung der präsolaren Nebelscheibe als auch in der zirkumjovianischen Scheibe des Jupiter bilden können."

Das von dem Forschungsteam entwickelte fortschrittliche Modell beschreibt detailliert den Entwicklungsprozess der präsolaren Nebelscheibe und der zirkumjovianischen Scheibe des Jupiter und kombiniert dies mit einem Partikeltransportmodul, um die Bewegungsbahnen von Eispartikeln zu verfolgen. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass ein erheblicher Teil der Eispartikel organische Materie aufgenommen und effektiv in die Regionen transportiert haben könnte, in denen die Jupitermonde akkretierten. In einigen Simulationsszenarien transportierte fast die Hälfte der Partikel neu gebildete organische Materie von der präsolaren Nebelscheibe in die zirkumjovianische Scheibe des Jupiter und integrierte sie in die sich bildenden Monde, ohne dass es zu signifikanten chemischen Veränderungen kam. Darüber hinaus zeigt die Studie, dass es in der zirkumjovianischen Scheibe des Jupiter Regionen mit Temperaturen gibt, die hoch genug sind, um organische Reaktionen auszulösen. Dies unterstützt die Ansicht, dass organische Materie lokal innerhalb der Jupiterbahn entstanden sein könnte.

Diese Entdeckung ist von großer Bedeutung für das Verständnis der Bewohnbarkeit der Jupitermonde. Unter den Eisschichten von Europa, Ganymed und Kallisto werden unterirdische Ozeane vermutet, die potenzielle Bedingungen für die Evolution von Leben bieten. Die frühzeitige Einbindung organischer Moleküle bedeutet, dass diese Monde möglicherweise bereits bei ihrer Entstehung chemische Bausteine besaßen, die präbiotische Prozesse antreiben konnten. Mousis wies darauf hin: „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Jupiters Monde bereits zu Beginn ihrer Entstehung beträchtliche Mengen an organischer Materie angesammelt haben könnten, was die chemische Grundlage für spätere Reaktionen mit innerem flüssigem Wasser legte."

Derzeit sind die NASA-Mission „Europa Clipper" und die ESA-Mission „JUICE" (Jupiter Icy Moons Explorer) auf dem Weg zum Jupitersystem, um die Zusammensetzung, Struktur und potenzielle Bewohnbarkeit dieser Monde zu untersuchen. Mousis sagte, dass die Etablierung zuverlässiger Wege für die Bildung und den Transport organischer Moleküle einen entscheidenden Rahmen für die Interpretation der bevorstehenden Messungen der chemischen Zusammensetzung der Jupitermonde biete und dazu beitrage, aufzudecken, wie bewohnbare Umgebungen in frühen Phasen der Planetenentstehung entstanden.

Veröffentlichungsdetails: Autoren: Olivier Mousis et al., Titel: „Formation and Survival of Complex Organic Molecules in Jupiter's Circumplanetary Disk", veröffentlicht in: The Planetary Science Journal (2026). Autoren: Tom Benest Couzinou et al., Titel: „Delivery of Complex Organic Molecules to the Jovian System", veröffentlicht in: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). Zeitschrifteninfo: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Zeitschrifteninfo: The Planetary Science Journal