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ENCELADUS
Neue Hinweise auf Ozean unter dem Eis
von Stefan Deiters
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4. April 2014

Bei drei Vorüberflügen der Saturnsonde Cassini am Eismond Enceladus haben Astronomen neue Indizien dafür gefunden, dass sich unter der eisigen Oberfläche des Mondes ein lokaler Ozean aus Wasser befindet. Aus diesem Reservoir könnten sich auch die Fontänen am Südpol speisen, die die Sonde im Jahr 2005 erstmals beobachtet hat.

Enceladus

So stellen sich die Wissenschaftler den inneren Aufbau von Enceladus vor: Eine Gesteinskern im Inneren ist von einer dicken Eisschicht umgeben, auf der Südhalbkugel gibt es dazwischen noch einen Ozean aus Wasser. Bild: NASA / JPL-Caltech [Großansicht]

Bevor die Saturnsonde Cassini den Ringplaneten erreichte, hielt man die Mehrzahl seiner Monde für relativ langweilig: Mit Ausnahme des in eine dichte Atmosphäre gehüllten Titan schien es sich bei ihnen um tiefgefrorene eisige Welten zu handeln, auf denen es nicht viel zu entdecken gab.

Doch dann beobachtete Cassini spektakuläre Fontänen aus Eispartikeln und Wasserdampf, die aus der Südpolarregion von Enceladus ins All geschleudert wurden. Und bald tauchte der Verdacht auf, dass diese Fontänen eventuell aus einem Ozean aus flüssigem Wasser gespeist werden könnten, der sich unter der Oberfläche des 500 Kilometer durchmessenden Mondes verbirgt.

Jetzt liefern neue Untersuchungen, die auch auf Cassini-Daten beruhen, weitere starke Indizien für die Existenz eines lokalen Ozeans unter dem Eis. Die Wissenschaftler werteten die Daten eines Radioexperiments während dreier Vorüberflüge von Cassini an dem Mond in den Jahren 2010 und 2012 aus. Dabei hatte sich die Sonde dem Mond auf weniger als 100 Kilometer genähert - zweimal war sie dabei über die Südhalbkugel und einmal über die Nordhalbkugel geflogen.

Bei den Vorüberflügen wurde die Sonde von der Anziehungskraft des Mondes ganz leicht abgelenkt. Ihre Geschwindigkeit änderte sich dadurch um 0,2 bis 0,3 Millimeter pro Sekunde. Dies mag wenig erscheinen, ließ sich aber mithilfe der Radiosignale, die Cassini zur Erde sandte, messen. Auf diese Weise erhielten die Wissenschaftler einen Hinweis darauf, wie sich die Anziehungskraft von Enceladus entlang der Bahn der Sonde veränderte. Diese Daten ließen dann Rückschlüsse auf den inneren Aufbau des Mondes zu.

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Eine höhere Anziehungskraft als gewöhnlich deutet beispielsweise auf einen Berg oder eine andere Massenansammlung hin, während eine geringere Anziehungskraft auf ein Massendefizit hinweist. Bei den Vorüberflügen stellten die Wissenschaftler nun eine geringere Masse als erwartet an der Oberfläche der Südpolarregion fest und eine höhere Masse in einer Tiefe von 30 bis 40 Kilometern.

"Wenn man die Bewegung der Raumsonde so untersucht und zudem die Topografie des Mondes berücksichtigt, die wir dank der Kameras von Cassini kennen, erhalten wir praktisch ein Fenster in den inneren Aufbau von Enceladus", erläutert Luciano Iess von der Università La Sapienza in Rom, der auch Erstautor eines Fachartikels über die Beobachtungen in der Fachzeitschrift Science ist. "Die Abweichungen der Bewegung der Raumsonde lassen sich am einfachsten erklären, wenn man eine asymmetrische innere Struktur annimmt, wie etwa eine Eisschicht, die in der südlichen Hemisphäre über flüssigem Wasser in einer Tiefe von 30 bis 40 Kilometern liegt."

Die Daten wären auch mit der These vereinbar, dass Enceladus über einen globalen Ozean verfügt, doch würde sich, so die Wissenschaftler, ein lokaler Ozean, der sich vom Südpol bis etwa zum 50. südlichen Breitengrad erstreckt, am besten mit der Topographie des Mondes und den in der Tigerstreifen-Region gemessenen höheren Temperaturen in Einklang bringen lassen. Die Tigerstreifen-Region ist der Bereich, aus dem die Fontänen von Enceladus kommen.

Der lokale Ozean 30 bis 40 Kilometer unter dem Eis dürfte eine Tiefe von ungefähr zehn Kilometern haben. Es ist zwar nicht sicher, dass er durch Spalten und Brüche im Eis mit den Fontänen an der Oberfläche verbunden ist, erscheint den Forschern aber als durchaus möglich. Flüssiges Wasser gilt als notwendige Zutat für die Entwicklung von Leben. Der Nachweis eines verborgenen Sees aus Wasser würde Enceladus somit noch interessanter machen, als der Saturnmond ohnehin schon ist. 

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Cassini: Was die Fontänen von Enceladus regelt - 1. August 2013
Cassini: Erfolgreicher Flug über Enceladus 17. April 2012
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Enceladus: Astronomen finden Ursprung der Eisfontänen - 11. Oktober 2007
Enceladus: Cassini entdeckt wasserspeiende Geysire - 13. März 2006
Enceladus: Aktiver Eismond mit Atmosphäre -18. März 2005
Links im WWW
Cassini, Seite der NASA
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