Ozean unter Eis

Messungen der Saturnsonde Cassini deuten auf riesige Wassermassen am Südpol des Saturnmondes Enceladus
Nach den neuesten Ergebnissen könnte Enceladus aus einer äußeren Eisschicht und einem Kern aus Gestein bestehen, zwischen denen sich am Südpol ein unterirdischer Ozean befindet.
Nach den neuesten Ergebnissen könnte Enceladus aus einer äußeren Eisschicht und einem Kern aus Gestein bestehen, zwischen denen sich am Südpol ein unterirdischer Ozean befindet.
© NASA/JPL-Caltech
Rom (Italien) - Bereits seit einigen Jahren umrundet die amerikanisch-europäische Raumsonde Cassini den Saturn und seine Monde. Dabei hat sie neben anderen wissenschaftlichen Entdeckungen auch die Tigerstreifen auf dessen Begleiter Enceladus untersucht und dünne Fontänen aus Wasserdampf nachweisen können, die bis über 400 Kilometer in die Höhe schießen. Das entspricht fast dem Durchmesser dieses vollständig von Eis bedeckten Trabanten. Forscher vermuten deshalb unter der Eisdecke große Wasserreservoirs. Wenn die starke Gravitation des Saturn den Mond durchknetet, erhitzt sich dieser unterirdisch. Wie bei irdischen Geysiren ist wohl dieser Effekt für die hohen Fontänen verantwortlich. Neue Ergebnisse von Cassini zeigen nun, dass nicht das eine oder andere kleine Wasserreservoir, sondern ein riesiger unterirdischer Ozean die Weltraum-Geysire antreibt. Wie die beteiligten Wissenschaftler im Fachblatt „Science“ schreiben, gelangen ihnen diese Messungen, als Cassini in den letzten Jahren mehrfach knapp über Enceladus’ Oberfläche flog. Dabei konnten die Forscher das Schwerefeld des Mondes sehr exakt ausmessen und fanden eine Anomalie unter der südlichen Eisdecke.

„Aus unseren Daten können wir folgern, das sich in der Tiefe ein dichteres Material befinden muss: flüssiges Wasser, etwa sieben Prozent dichter als Eis“, sagt Luciano Iess von der römischen Universität La Sapienza, Erstautor der Studie. Die Messungen und die Analyse gestalteten sich schwierig: Enceladus ist kein besonders großer Mond und seine Schwerkraft entsprechend schwach. Die Wissenschaftler nutzten deshalb drei sehr enge Vorbeiflüge von Cassini, bei denen die Raumsonde sich dem Eismond auf nur 100 Kilometer näherte und deshalb den Einfluss seiner Schwerkraft besonders stark spüren konnte. Mit Hilfe der großen Radioteleskope des NASA Deep Space Network verfolgten die Forscher dann mit höchster Präzision die Flugbahn von Cassini jeweils über mehrere Stunden, wobei ihnen ein Mikrowellensender an Bord der Raumsonde behilflich war. Diese drei Überflüge geschahen bereits in den Jahren 2010 bis 2012, die Analyse der Daten ist aber erst jetzt abgeschlossen.

Die Ergebnisse weisen auf einen etliche Kilometer tiefen Ozean hin, der sich rund dreißig bis vierzig Kilometer unter der dicken Eisdecke befindet und der sich vermutlich bis in mittlere südliche Breitengrade erstreckt. Er wäre etwa so groß wie der Obere See zwischen den USA und Kanada, das zweitgrößte Binnengewässer der Erde. An seinem Grund beginnt wahrscheinlich der Gesteinskern des Mondes. Unterseeische vulkanische Aktivitäten könnten dort zu komplexen chemischen Prozessen führen, wie sie vielleicht auch auf der frühen Erde vorlagen. Die Messungen von Cassini deuten auch auf einen mehrschichtigen Aufbau des gesamten Mondinneren hin. Wahrscheinlich besitzt Enceladus unter Eisdecke und Ozean einen Gesteinskern mit niedriger Dichte, der von einem Mantel umgeben ist.

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