astronews.com
 
ENCELADUS
Aktiver Eismond mit Atmosphäre
von Ulrich Knittel
für astronews.com
18. März 2005

Innerhalb von nur drei Wochen, am 16. Februar und am 9. März dieses Jahres, nahm die Raumsonde Cassini den Saturnmond Enceladus gleich zweimal ins Visier. Am 16. Februar passierte die Sonde den Trabanten in einem Abstand von 1.180 Kilometern, am 9. März in nur rund 500 Kilometer Entfernung. Der Mond entpuppte sich als aktive Eiswelt mit einer dünner Atmosphäre.

Enceladus / Voyager

Aufnahme des Saturnmondes Enceladus von Voyager 2 mit den scheinbar kraterfreien Regionen. Foto:  NASA / JPL

Enceladus

Mosaik von vier Cassini-Aufnahmen von Enceladus: Auch in "glatten" Regionen finden sich zahlreiche Strukturen. Der Blick zeigt ein Gelände von etwa 300 Kilometern Breite. Wegen der schnellen Fluggeschwindigkeit von Cassini wurden die rechte Bildhälfte aus einem leicht anderen Blickwinkel aufgenommen. Foto: NASA / JPL / Space Science Institute

Der 1789 von Sir William Herschel, dem Entdecker des Planeten Uranus, entdeckte Mond hat einen Durchmesser von nur rund 500 Kilometern. Er ist unter den größeren Saturn-Monden der nach Mimas zweitinnerste Mond und umkreist Saturn innerhalb des E-Ringes. Enceladus hat mit über 90 Prozent das größte Reflexionsvermögen - nicht nur unter den Saturnmonden, sondern im gesamten Sonnensystem. Dies legt nahe, dass er über eine im wahrsten Sinne des Wortes eisige Oberfläche verfügt.

Und in der Tat ergaben Messungen der Spektrometer der Sonde Cassini, dass die Oberfläche von Enceladus aus purem Wassereis besteht. Die Vermutung, dass auch Ammoniak, Kohlendioxid und andere Gase am Aufbau der Oberfläche beteiligt sind, konnte nicht bestätigt werden. Eine genauere Analyse der Daten könnte zwar noch zum Nachweis dieser Elemente führen, doch dann nur in Spuren. "Die Spektren sehen aus wie die von im Labor hergestellten Wassereis, was darauf deutet, dass das Eis sehr rein ist", sagte Dr. Roger N. Clark, Mitglied des Cassini-Wissenschaftsteams vom U.S. Geological Survey in Denver. Damit unterscheidet sich Enceladus deutlich von anderen Eismonden, wie zum Beispiel dem Jupitermond Europa, auf dessen eisiger Oberfläche verschiedene Salze nachgewiesen wurden oder den als "schmutzige Schneebälle" bezeichneten Kometen.

Doch nicht nur die Spektrometer lieferten neue, "aufregende" Ergebnisse. Vor allem die bei den beiden Vorbeiflügen aufgenommenen Bilder begeistern die Wissenschaftler. Vor den beiden Vorbeifügen hatte nur Voyager 2 im August 1981 detailreiche Bilder der Enceladus-Oberfläche gemacht. Dadurch war schon vor Cassini bekannt, dass Enceladus eine der interessantesten Mondoberflächen im Sonnensystem besitzt. Immerhin sechs, in Bezug auf Alter und Struktur unterschiedliche Regionen konnten auf den Voyager Bildern kartiert werden, wobei die jüngste Einheit fast kraterfrei erschien. Damit war klar, dass Enceladus noch lange nach der Entstehung des Sonnensystems geologisch aktiv war - erstaunlich für einen so kleinen Himmelskörper.

Doch seit auf dem Jupiter-Mond Io aktiver Vulkanismus nachgeweisen wurde, ist bekannt, dass ein Mond nicht nur durch den Zerfall radioaktiver Elemente, sondern auch durch Gezeitenkräfte aufgeheizt werden kann. "Cassini hat jetzt dieses Terrain mit einer zehn Mal besseren Auflösung als Voyager untersucht" sagt Dr. Carolyn Porco Teamleiterin am Space Science Institute in Boulder.

Enceladus

Dieses Bild der Oberfläche von Enceladus zeigt die streifenförmigen Bereiche unterschiedlicher Zusammensetzung oder unterschiedlicher Korngröße auf Enceladus. Das Bild ist eine Kombination mehrerer in unterschiedlichen Spektralbereichen aufgenommener Bilder, die in unterschiedlichen Farben dargestellt sind. Die Oberfläche von Enceladus ist weder blau noch rot. Bild: NASA / JPL/ University of Arizona

Die hochaufgelösten Bilder zeigen nun eine Fülle geologischer Einzelheiten, die bislang weder gesehen noch von uns erwartet worden waren. So zeigt sich, dass die jungen, fast kraterfreien Ebenen, die bislang "glatte Ebenen" genannt wurden, von einer Fülle von Rissen und Falten durchzogen werden. Falschfarbenbilder der Oberfläche zeigen zudem lineare Strukturen, deren Färbung ein wenig von der ihrer Umgebung abweicht, was auf eine etwas andere Zusammensetzung, oder aber eine andere Korngrößenverteilung des Eises deutet, wobei die Wissenschaftler gegenwärtig zur zweiten Erklärung tendieren. Beides könnte auf andere Bildungsbedingungen oder ein unterschiedliches Alter der Formationen hinweisen.

Nach dem zweiten Rendezvous veröffentlichten die Wissenschaftler eine weitere, fast sensationelle Entdeckung: Enceladus hat eine Atmosphäre! Sie ist sehr dünn und besteht vermutlich vor allem aus Wasserdampf. "Die neuen Messungen durch Cassini sind ersten Hinweise auf Gase, die von der Oberfläche oder aus dem Inneren von Enceladus freigesetzt werden," urteilte Dr. Michele Dougherty, verantwortliche Wissenschaftlerin für das Magnetometer von Cassini und Professor am Imperial College in London. Die Hinweise auf die Atmosphäre bestehen in Störungen des Magnetfeldes von Enceladus, die durch ionisierte (elektrisch geladene) Teilchen, wie sie auch in der Ionosphäre der Erde vorkommen, hervorgerufen werden.

Da Enceladus sehr klein ist, reicht seine Gravitation nicht, eine Atmosphäre festzuhalten, also muss Enceladus ständig Material an die Atmosphäre abgeben. Dies könnte durch eine Art Kryovulkanismus oder durch Geysire geschehen. Für eine solche Aktivität spricht auch die Tatsache, dass die kraterarmen Landschaften jung sein müssen, denn in der Frühzeit war die gesamte Oberfläche von Enceladus einem intensiven Bombardement durch Meteoriten ausgesetzt. Und schon nach den Voyager-Vorbeiflügen hatte man spekuliert, dass eine Art Vulkanismus auf Enceladus den E-Ring des Saturn ständig mit neuem Material beliefern könnte, da Enceladus eigentlich die Materie, aus der dieser Ring besteht, anziehen und wie ein kosmischer Staubsauger den Ring verschwinden lassen sollte

URL des Artikels: http://www.astronews.com/news/artikel/2005/03/0503-014.shtml

Links zu Artikeln zum Thema auf astronews.com oder zu Seiten von anderen Webangeboten finden Sie - falls verfügbar - in der Online-Version unter der oben angegebenen Adresse.

© astronews.com / Stefan Deiters 2005
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.