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Saturnmond Enceladus: Heiße Quellen wecken Hoffnung auf Leben

Von Thorsten Dambeck

Schichten von Enceladus (Zeichnung): Im Inneren des Saturnmondes könnten heiße Quellen sprudeln Zur Großansicht
DPA/ NASA/ JPL-Caltech

Schichten von Enceladus (Zeichnung): Im Inneren des Saturnmondes könnten heiße Quellen sprudeln

Der Saturnmond Enceladus verbirgt einen Ozean unter seinem Eis, dort gibt es Quellen, aus denen mindestens 90 Grad Celsius heißes Wasser sprudelt. Der kleine Eismond wird damit zu einem heißen Studienobjekt für Astrobiologen.

Wenn Enceladus nicht gerade mit den Göttern kämpft, ruht er unter dem Ätna. Doch der Schlaf ist unruhig, Erdbeben und Eruptionen sind die Konsequenz. Die Ausbrüche des Vulkans seien nichts anderes als der Atem des Enceladus - so der römische Dichter Vergil. In den Mythen ging es fantasievoll zu.

Erstaunlich ist deshalb, wie hellsichtig die Astronomen im 18. Jahrhundert waren, als ausgerechnet der mythische Gigant Enceladus dem damals entdeckten Saturnmond seinen Namen verleihen musste. Denn der Mond ist tatsächlich vulkanisch aktiv. Seit der Mission der "Cassini"-Sonde wissen Forscher: Enceladus spuckt zwar kein Feuer, dafür aber Wasserdampf und Eis.

Hunderte Kilometer hoch reichen seine Fontänen ins All, unter der Oberfläche verbirgt sich ein salziger Ozean, bedeckt von 40 Kilometer dickem Eis. Mehr noch: Aktuellen Analysen zufolge sprudelt am Grund dieses Tiefenmeers heißes Wasser. Die Chancen, dass dort Leben floriert, sind damit beträchtlich gestiegen.

Schockgefrorene Wassertröpfchen

Als Gigant wäre der Mini-Mond trotzdem überbewertet, sein Durchmesser beträgt nur 500 Kilometer. Das internationale Team um Hsiang-Wen Hsu von der University of Boulder im US-Bundesstaat Colorado berichtet in der aktuellen Ausgabe von "Nature", wie sie die heißen Quellen durch eine Kombination aus "Cassini"-Messungen, Laborexperimenten und Computersimulationen aufspürten. Die Messdaten stammen von dem CDA-Instrument (Cosmic Dust Analyzer, CDA) an Bord der Raumsonde, es ist für die chemische Analyse kosmischen Staubs zuständig.

In der Nähe Saturns fing CDA winzige, nur Nanometer-große Partikel mit einer merkwürdigen Zusammensetzung auf: "Die meisten scheinen aus reinem Siliziumdioxid zu bestehen", erklärt der Co-Autor der Studie Frank Postberg vom Institut für Raumfahrtsysteme der Universität Stuttgart. Eine Computersimulation ihrer Bahnen ergab, dass diese Partikel aus Saturns sogenanntem E-Ring stammen.

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Saturnmond Enceladus: Verborgener Ozean
Wie auch die anderen Ringe des Saturns besteht der diffuse E-Ring aus Wassereis, allerdings sind die Eiskörnchen kleiner als in den anderen Ringen, weshalb "Cassini" dort gefahrlos operieren kann. Bereits seit Längerem ist bekannt, dass der E-Ring mit Eis aus den Fontänen des Enceladus gespeist wird. Ohne diesen Nachschub würde er sich spätestens nach tausend Jahren auflösen. Laut Postberg erreichen die Siliziumdioxid-Partikel den Ring zusammen mit den Eisteilchen, "sie sind in die Eiskörnchen eingebettet wie Rosinen in einem Brötchen. Es sind die schockgefrorene Tröpfchen aus dem Tiefenmeer."

"Einer der heißesten Kandidaten für Leben"

Die Vermessung der Nanopartikel ermöglicht nun detaillierte Einblicke in die Umweltbedingungen des verborgenen Meeres. Denn die Partikel können sich nur beim Kontakt zwischen Wasser und Gestein und zwar bei ganz bestimmten Werten von Temperatur, pH-Wert und Salzgehalt bilden. Das belegen geochemische Laborexperimente an der Universität von Tokio, die den Enceladus-Ozean nachstellten. Sie zeigen, dass die Temperatur, bei der die Nanopartikel entstehen, mindestens 90 Grad Celsius beträgt, möglicherweise ist sie sogar noch deutlich höher. Erstaunlich für den sonnenfernen Mond, auf dessen Oberfläche minus 200 Grad üblich sind.

Womöglich finden viele der chemischen Reaktionen zwischen dem heißen Wasser und dem Gestein tief im Innern des Gesteinskerns von Enceladus statt, also noch unterhalb des Ozeans, so Erstautor Hsiang-Wen Hsu. Denn Analysen des Schwerefeldes von Enceladus legen nahe, dass der Kern ziemlich porös ist, das Wasser kann also entsprechend tief eindringen.

Gabriel Tobie von der Université de Nantes sieht durch die neue Studie Vermutungen bestätigt, dass die Verhältnisse in dem Mond-Ozean manchen untermeerischen hydrothermalen Feldern auf der Erde ähneln. Mit dem Fund eröffne sich eine neue Perspektive für die Suche nach Leben im Sonnensystem, kommentiert Tobie in derselben Ausgabe von "Nature".

Auch Hauke Hussmann vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Berlin, der an der Publikation nicht beteiligt war, hält neue Studie für plausibel. Die Autoren hätten ein "konsistentes Szenario" vorgelegt. "Enceladus gehört neben den Monden Europa und Titan sicher zu den heißesten Kandidaten bei der Suche nach Leben im äußeren Sonnensystem", meint der DLR-Forscher.

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1.
schwerpunkt 12.03.2015
Mit Jupitermond Europa, Eceladus, mit anderen Umständen Titan und womöglich auch Ganymed (die Präsentation einer Entdeckung dort ist von der NASA für heute angekündigt) gibt es bereits eine ganze Liste von Himmelskörpern unseres Sonnensystems, auf dem flüssiges Wasser mit langzeitstabilen Umweltbedingungen existieren könnte. Sollte auch auf einem dieser potentiell lebensfreundlichen Himmelskörper Leben gefunden werden, wird dies die Wahrscheinlichkeit für leben in anderen Sonnensystemen dramatisch ansteigen lassen. Wenn bereits in unserem Sonnensystem Leben auf zwei Himmelskörpern unabhängig voneinander entstanden ist, dann scheint Leben kein Zufall sondern eine zwangsläufige Entwicklung zu sein, sobald die Umstände dafür gegeben sind. Zum Anderen sollte dann auch das Konzept der sogenannten "habitablen Zone" um Sonnen überdacht werden, denn alle diese Monde befinden sich weit außerhalb dieser Zone unserer Sonne. Sehr wahrscheinlich wird sich solches Leben aber nicht über eine dem Einzeller entsprechendem Stadium nicht hinaus entwickelt haben, da die Bedingungen in den vermuteten Ozeanen dieser Monde deutlich stabilere Bedingungen aufweist, als auf der Oberfläche unserer Erde. Somit besteht kein Anlasse aufgrund von Krisensituationen zur Weiterentwicklung. Auch sind technische Zivilisationen auf solchen Himmelskörpern kaum möglich (wenn sich das leben dort doch entsprechend weiter entwickelt haben sollte), denn wie es Harald Lesch es ausdrückte: " In einem salzigen Ozean, machen sie ein Hochspannungsexperiment genau einmal."
2.
schwerpunkt 12.03.2015
Sollte es in diesen vermuteten Ozeanen Leben geben, könnte der Nachweis eventuell einfacher sein, als bisher vermutet. Während man spekulierte mit einem Uboot unter die Eisdecke Europas abzutauchen (eine wesentlich komplexere Mission, als eine bemannte Landung auf dem Mars), könnten die Spuren dieses leben in den Geysiren Enceladus oder den aufgebrochenen Eisschollen Europas gefunden werden. Ein Orbiter oder einfacherer Lander mit entsprechendem Equipment könnte diese Frage bereits beantworten.
3.
schwerpunkt 12.03.2015
Himmelskörper wie Enceladus könnten hervorragend geeignete Gefährte für ein Generationsraumschiff zu anderen Sternen sein. Mann hat Wasser, materielle Ressourcen, Energie und ausreichend Schutz vor kosmischer Strahlung. Die Geysire kann man zur Lenkung des "Raumschiff" als "Triebwerke" mit minimalen Schub verwenden. Tja, nun noch eine Methode finden, einen solchen Brocken auf eine erträgliche Geschwindigkeit zu beschleunigen, damit dieser in absehbarer Zeit von einigen Jahrtausenden interstellare Distanzen überbrücken kann. ;-)
4. Energie
Layer_8 12.03.2015
Zitat von schwerpunktHimmelskörper wie Enceladus könnten hervorragend geeignete Gefährte für ein Generationsraumschiff zu anderen Sternen sein. Mann hat Wasser, materielle Ressourcen, Energie und ausreichend Schutz vor kosmischer Strahlung. Die Geysire kann man zur Lenkung des "Raumschiff" als "Triebwerke" mit minimalen Schub verwenden. Tja, nun noch eine Methode finden, einen solchen Brocken auf eine erträgliche Geschwindigkeit zu beschleunigen, damit dieser in absehbarer Zeit von einigen Jahrtausenden interstellare Distanzen überbrücken kann. ;-)
Die ist aber weg, wenn Saturn nicht mehr da ist und die Geysire einfrieren. Die Generationen sind dann ganz schnell im mumifizierten "Kälteschlaf".
5.
schwerpunkt 12.03.2015
Zitat von Layer_8Die ist aber weg, wenn Saturn nicht mehr da ist und die Geysire einfrieren. Die Generationen sind dann ganz schnell im mumifizierten "Kälteschlaf".
Durch mangelnde Gezeitenreibung werden die Geysire wohl tatsächlich schnell aufhören. Die im Inneren vorhandene Wärme wird aber wesentlich länger brauchen um abzustrahlen, vor allem wenn die Geysire als Weg für den Wärmetransport von Innen nach Außen weg fallen. Das komplette Auskühlen des Körpers wird wohl eher mehrere Jahrmillionen dauern. Vorher sollte man idealerweise das Ziel erreichen. ;-)
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