Saturnmond Enceladus Oase in der Eishölle

Mit der "Cassini"-Sonde haben Forscher unter die eisige Kruste des Saturnmondes Enceladus gespäht - und dort den geheimnisvollen Ozean vermessen. Ist das Meer ein Tummelplatz für Organismen?

REUTERS / Nasa / Karl Kofoed

Von Thorsten Dambeck


Verglichen mit dem Erdmond ist Enceladus winzig. Mit seinen 504 Kilometern Durchmesser füllt er weniger als ein Prozent vom Volumen unseres himmlischen Begleiters. Auch unter den Dutzenden Monden des Saturn ist er nur der sechstgrößte. Doch etwas anderes zeichnet ihn aus: Von der Oberfläche, die bei minus 180 Grad eigentlich erstarrt sein sollte, schießen regelmäßig Dampffontänen Hunderte Kilometer weit ins All.

Deshalb vermuten Planetologen schon länger, dass es tief unter dem bizarren Spektakel flüssiges Wasser gibt. Wichtiges Indiz ist eine auffällige, bis zu einem Kilometer tiefe Senke im Gelände der aktiven Südpolregion. Ruht darunter ein Ozean, womöglich bevölkert von Organismen? Bisher fehlten direkte Messungen, doch nun meldet ein Team angeführt von italienischen Astrophysikern: Die Oase in der Tiefe existiert tatsächlich, erstmals beziffern die Forscher sogar deren Ausmaße.

Im Wissenschaftsmagazin "Science" berichten Luciano Iess von der Universität in Rom und seine Kollegen, wie sie unter die Kruste des Eismondes spähten. Die Forscher nutzten dazu die Radiosignale der "Cassini"-Sonde. Bei engen Vorbeiflügen zwischen 2010 und 2012 zeichneten die Empfangsantennen der Nasa akribisch die Radiowellen auf, als sich "Cassini" Enceladus näherte. Weil dessen Anziehung dabei geringfügig die Flugbahn der Sonde änderte, wurde auch die Frequenz des Radiosignals etwas verschoben.

Weitläufige Senke am Südpol

Die Forscher berechneten aus diesen Verschiebungen die Eigenheiten von Enceladus' Schwerefeld - und daraus wiederum die Massenverteilung: "Die präzisen Messungen 'Cassinis' zeigen am Südpol eine negative Anomalie im Schwerefeld", erklärt Iess. Eine solche Anomalie war erwartet worden, da die weitläufige Senke am Südpol ein Defizit an Masse bedeutet, also dort auch die Schwerkraft abnehmen muss.

Die Messungen zeigen allerdings, dass die Anomalie kleiner ist als erwartet. Iess erklärt dies mit einer Art Kompensation: Dichteres Material in der Tiefe gleicht das "fehlende" Eis der Senke teilweise aus. Dies könne unter den gegebenen Umständen nur flüssiges Wasser sein, so der Forscher, denn Wasser ist rund sieben Prozent dichter als Eis. Der gleiche Dichteunterschied lässt auf der Erde Eisberge schwimmen.

"Die Daten sprechen für einen großen, möglicherweise regionalen Ozean", so David Stevenson vom California Institut of Technology, einer der Co-Autoren der Studie. Den Auswertungen zufolge liegt das Gewässer 30 bis 40 Kilometer unter der Eiskruste. Wenn es sich um ein "regionales" Meer handelt, reicht es vom Südpol in alle Richtungen bis etwa 50 Grad südlicher Breite; einen globalen Ozean können die Forscher jedoch nicht ausschließen, da nur Daten von drei Vorbeiflügen der Sonde analysiert wurden.

Klar scheint aus ihrer Sicht aber, dass es auf Enceladus weit mehr als eine Pfütze gibt. Laut Stevenson erreicht die Wassermenge mindestens die des Oberen Sees an der Grenze zwischen den USA und Kanada - immerhin der größte See Nordamerikas.

Florierendes Leben?

Acht Kilometer tief soll das Meer sein. Ob die Oase im Eis auch eine lebensfreundliche Umwelt bietet, hängt vor allem davon ab, ob das Wasser bis an den festen Gesteinskern des Mondes heranreicht. "Dann könnten dort Bedingungen herrschen, die manchen Stellen am Meeresgrund der Erde ähneln, etwa in der Nähe der schwarzen Raucher. Dort, wo heißes, mineralreiches Wasser aus dem Untergrund quillt, florieren üppige Lebensgemeinschaften", sagt Dirk Schulze-Makuch, der an der Studie nicht beteiligt war und momentan als Gastprofessor an der TU Berlin tätig ist.

Doch der Astrobiologe bleibt skeptisch, ob die neuen Analysen wirklich den Kontakt zwischen Wasser und Gestein im Untergrund von Enceladus belegen. "Wäre der Ozean oben und unten von Eis begrenzt, so wie es beim Jupitermond Ganymed vermutet wird, wäre er astrobiologisch nicht besonders vielversprechend."

Dagegen kann sich Jonathan Lunine von der New Yorker Cornell University den Ozean nicht anders als im Kontakt mit dem Gesteinskern vorstellen. Denn in einem ausgedehnten Enceladus-Ozean wäre ein Situation wie auf Ganymed instabil, sagt er: "Da es auf Enceladus, anders als auf Ganymed, nur eine Sorte Eis gibt, würde Eis am Boden eines Ozeans in Stücke brechen und nach oben schwimmen, im Gegenzug würde das Wasser so weit absinken, bis es schließlich auf das Gestein treffen würde. Das folgt allein schon aus den Dichteunterschieden."

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