Enceladus Beweise für Wasserozean auf Saturnmond

Bislang fehlte der definitive Beweis, dass es tief unter dem Eis des Saturnmondes Enceladus große Mengen flüssigen Wassers gibt - auch wenn viele Astronomen das vermutet hatten. Nun könnte einem Experiment unter deutscher Führung die entscheidende Messung gelungen sein.
Temperaturkarte von Enceladus (2005): Beim Südpol steigen Fontänen aus Eis auf

Temperaturkarte von Enceladus (2005): Beim Südpol steigen Fontänen aus Eis auf

Foto: Reuters/ NASA/ JPL/ GSFC

Der Saturn hat einen ganzen Haufen wundersamer Monde um sich geschart. Einer, der unter Forschern seit einiger Zeit ganz besonders viel Aufmerksamkeit bekommt, ist der eisige Enceladus. Aus tiefen Rissen, die sich der Nähe des Südpols in der Oberfläche des Mondes auftun, den sogenannten Tigerstreifen, steigen riesige Fontänen aus Eispartikeln nach oben. Die beeindruckenden Eruptionen reichen bis zu 750 Kilometer weit ins All. Sie lassen Wissenschaftler darüber räsonieren, ob es tief unter dem Eis von Enceladus einen Ozean aus flüssigem Wasser geben könnte.

Dann wäre Saturns kleiner kosmischer Begleiter, er hat gerade einmal einen Durchmesser von 500 Kilometer, ein extrem interessanter Kandidat bei der Suche nach außerirdischem Leben, quasi direkt vor unserer Haustür - vor allem, weil auch andere wichtige Zutaten wie Wärme und organische Verbindungen zu existieren scheinen. Ein definitiver Beweis für die Existenz des tief verborgenen Wasserreservoirs fehlte jedoch bisher, auch wenn es Hinweise darauf gab. Forscher um den Heidelberger Physiker Frank Postberg stellen nun im Fachmagazin "Nature"  Messungen vor, von denen sie glauben, dass sie sich nur mit Hilfe eines Ozeans auf Enceladus erklären lassen.

Die Wissenschaftler hatten gar nicht auf beziehungsweise unter der Mondoberfläche nach Argumenten gesucht, sondern sich stattdessen in der kosmischen Nachbarschaft umgesehen. Die meisten der von den wundersamen Fontänen ausgestoßenen Teilchen fallen wieder auf die Oberfläche von Enceladus zurück - doch längst nicht alle: Postberg und seine Kollegen sahen sich deswegen den sogenannten E-Ring des Saturns an, den äußersten bisher bekannten Ring des Planeten. Das planetare Schmuckstück besteht nämlich zu einem guten Teil aus Partikeln, die ursprünglich von Enceladus stammen.

Gerade einmal 0.2 bis zwei Mikrometer messen die kleinen Teilchen, für deren Analyse die Wissenschaftler den Cosmic Dust Analyser auf der der europäischen Raumsonde "Cassini" nutzten. Sie hatte die entscheidenden Daten bereits von Oktober 2004 bis Dezember 2005 aufgezeichnet, also zu Beginn ihrer Untersuchungen am Saturn. Später, im vergangenen März, war "Cassini" sogar direkt an Enceladus vorbeigeflogen und hatte die Geysir-Region fotografiert.

"Kandidat für die Entstehung primitiver Lebensformen"

Bei ihrer Analyse stützten sich die Forscher auf bemerkenswerte Messergebnisse beim Salzgehalt der Partikel im E-Ring. Dieser liegt nämlich vergleichsweise hoch. Die in den kleinen Eiskristallen gelösten Mineralien müssten, so argumentieren die Forscher, deswegen aus dem Gesteinskern des Saturnmondes stammen - und könnten nur durch flüssiges Wasser dort ausgewaschen worden sein.

Die Komposition der gelösten Salzmischung stimme ebenso mit den Eigenschaften überein, die für einen flüssigen Wasserozean unter dem Eis von Enceladus vorhergesagt worden seien wie der gemessene basische pH-Wert. In den winzigen Partikeln hatten die Forscher neben Kochsalz unter anderem Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) und Natriumcarbonat (Na2CO3) nachgewiesen. Auch Kaliumsalze seien - in niedrigeren Konzentrationen - messbar gewesen.

"Unsere Messungen lassen kaum einen anderen Schluss zu, als dass es Wasser gibt", sagt Forscher Postberg im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Enceladus, so gibt sich der Physiker sicher, ist damit "einer der wenigen Kandidaten für die Entstehung von primitiven Lebensformen" in unserem Sonnensystem. In dieser Einschätzung lässt sich Postberg auch nicht von einem weiteren Fachaufsatz beirren, der ebenfalls in der aktuellen Ausgabe von "Nature"  erscheint. Darin beschreibt nämlich Nicholas Schneider von der University of Colorado in Boulder, dass er mit dem "Keck"-Teleskop auf Hawaii und dem Anglo-Asutralian-Teleskop in Australien gerade kein Salz in den Enceladus-Fontänen habe nachweisen können.

Für Postberg ist das aber kein Widerspruch. Zum einen maskiere der Wasserdampf in den Fontänen das Spektrum von atomarem Natrium, zum anderen handele es sich bei den von Schneider beobachteten Partikeln um kondensierten Dampf. Da sei es nachvollziehbar, dass die Natriumkonzentration sehr niedrig liege. Auch auf der Erde sei das so: Wenn Salzwasser langsam gefriere, dann enthalte das Eis kaum noch gelöste Substanzen.

Bei den von seinem Team im E-Ring des Saturn analysierten Teilchen handle es sich im Gegensatz dazu aber um schockgefrostete Tröpfchen von Enceladus - sie enthielten damit noch das Salz aus dem tief verborgenen Ozean.

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