Eismonde sind Monde der äußeren Planeten, deren Oberfläche überwiegend aus Wassereis besteht. Zu ihnen gehören die großen Monde von Jupiter und Saturn wie Europa, Ganymed, Kallisto, Enceladus und Titan. Unter ihrer eisigen Kruste verbergen viele dieser Monde einen flüssigen Ozean aus Wasser. Bei kleineren Monden wie Enceladus und Europa steht dieser Ozean vermutlich in direktem Kontakt mit dem darunterliegenden Gestein. Bei größeren Monden wie Ganymed, Kallisto und Titan ist der Ozean dagegen wahrscheinlich von Eis eingeschlossen: oben von der Eiskruste aus gewöhnlichem Niederdruck-Eis, unten von Hochdruck-Eisphasen, die ihn vom Gesteinskern trennen. Diese unterirdischen Ozeane gelten als eine der vielversprechendsten Umgebungen, um außerhalb der Erde nach Bedingungen für Leben zu suchen.
Die Oberflächen der Eismonde sind durch niedrige Temperaturen, Strahlung und geologische Aktivität geprägt. Bei Enceladus etwa treten an Rissen im Südpolgebiet Fontänen aus Wasserdampf und Eispartikeln aus, die Material aus dem darunterliegenden Ozean bis ins Weltall tragen. Solche Aktivität macht Eismonde zu wichtigen Zielen aktueller und kommender Raumfahrtmissionen.
Am Institut für Planetologie untersuchen wir die Oberflächen der Eismonde, um ihre thermo-physikalischen und mechanischen Eigenschaften zu verstehen. Dazu nutzen wir unseren thermo-physikalischen Code MoCSI sowie Laborexperimente, etwa die Messung der Kompressionskurve von granularem Eis. Mit einem eindimensionalen Code zur thermischen Entwicklung können wir darüber hinaus die gesamte Entwicklung eines Eismondes vom (metallischen) Kern bis zur Oberfläche modellieren. In weiteren Experimenten testen wir mögliche Probennahme-Mechanismen, wie sie für die L4-Mission der ESA zu Enceladus relevant sind.
Mit diesen Arbeiten tragen wir dazu bei, Eismonde besser zu verstehen, und schaffen Grundlagen, um die Daten laufender und kommender Missionen wie JUICE, Europa Clipper, der ESA-Mission L4 oder der NASA-Mission Dragonfly zum Saturnmond Titan besser interpretieren zu können.