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CASSINI
Verborgener Ozean auch auf Mimas?
von Stefan Deiters
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17. Oktober 2014

Astronomen sind bei der Auswertung unzähliger Aufnahmen des Saturnmonds Mimas, die die Sonde Cassini in den vergangenen Jahren gemacht hat, auf ein eigentümliches Umlaufverhalten gestoßen. Erklären können sie sich dies nur, wenn der kleine Mond nicht über einen kugelförmigen, sondern über einen eher länglichen Kern verfügt oder aber sich unter seiner Oberfläche ein Ozean verbirgt.

Mimas

Unter der Oberfläche von Mimas könnte sich Überraschendes verbergen. Bild: NASA/JPL/Space Science Institute  [Großansicht]

Für ihre Studie werteten die Astronomen eine Vielzahl von Aufnahmen aus, die die Saturnsonde Cassini im Laufe der vergangenen Jahre von Mimas gemacht hatte. Ihr Interesse galt dabei dem Umlaufverhalten des Mondes, insbesondere einer spezifischen Taumelbewegung, die man als Libration bezeichnet.

Wie der Mond der Erde, wendet auch Mimas dem Saturn immer hauptsächlich eine Seite zu. Das bedeutet, dass die Rotation des Mondes um den Planeten und die Rotation um die eigene Achse sich gerade so eingestellt haben, dass sich der Mond während eines Umlaufs um Saturn genau einmal um die eigene Achse dreht.

Doch - genau wie im Fall Erde-Mond - ist auch die Umlaufbahn von Mimas nicht exakt kreisförmig. Da dadurch die Geschwindigkeit des Mondes auf seinem Orbit leicht variiert, könnte ein hypothetischer Beobachter auf der Oberfläche des Saturn im Laufe eines Umlaufs etwas mehr als nur genau die Hälfte der Mimas-Oberfläche sehen. Mimas führt also eine leichte Taumelbewegung aus, die man als Libration bezeichnet.

Auf Aufnahmen von Cassini haben Wissenschaftler nun genau diese Taumelbewegung des Mondes studiert und mit Modellrechnungen über den inneren Aufbau des Mondes verglichen. "Die Daten deuten darauf hin, dass irgendwas im Inneren von Mimas sozusagen nicht ganz stimmt", so Radwan Tajeddine von der Cornell University. "Das Taumeln, das wir beobachten, ist doppelt so stark, wie die Modelle vorausgesagt haben."

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Zwei Möglichkeiten gäbe es allerdings, so die Forscher, um das Rotationsverhalten des Mondes zu erklären: Der Mond könnte über einen langgezogenen und nicht etwa über einen kugelförmigen Kern verfügen. Das wäre eine Überraschung, da man angesichts des Alters des Mondes von über vier Milliarden Jahren eigentlich erwarten müsste, dass der Kern bereits eine kugelförmige Gestalt angenommen hat. Sollte er also tatsächlich mehr die Form eines amerikanischen Fußballs haben, müsste der urzeitliche Kern von Mimas irgendwie konserviert worden sein.

Noch faszinierender wäre natürlich die zweite Möglichkeit: Mimas könnte in etwa 24 bis 31 Kilometern unter der Oberfläche über einen flüssigen Ozean verfügen. Auch dies wäre überraschend, weil sich auf dem Mond bislang keinerlei Hinweise auf irgendeine Form von geologischer Aktivität haben finden lassen. Mit einem Durchmesser von nur knapp 400 Kilometern ist der Mond auch zu klein, um ausreichend Wärme im Inneren erhalten zu haben, die einen flüssigen Ozean möglich machen würde.

Nötig wäre also eine Wärmequelle, um diesen Ozean im Untergrund erhalten zu können. Eine Möglichkeit wäre, dass die Umlaufbahn von Mimas früher noch deutlich langgezogener war, was zu erhöhten Gezeitenkräften und dadurch zu Wärmeentwicklung geführt haben könnte.

Trotz dieser Problematik erscheint den Forschern das Ozean-Modell gegenwärtig als wahrscheinlicher, weil ein langgezogener Kern eigentlich auch zu einer etwas anderen Form des Mondes hätte führen müssen, als man sie heute beobachtet. Allerdings weisen die Wissenschaftler darauf hin, dass sich vielleicht noch alternative Modelle entwickeln ließen, die die Taumelbewegung erklären könnten. Auch weitere Beobachtungen von Cassini sollten helfen, das eine oder andere Modell auszuschließen.

Über die neuen Resultate berichteten die Wissenschaftler heute in der Wissenschaftszeitschrift Science.

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siehe auch
Cassini: Saturnmond Mimas glüht wie Pac-Man - 30. März 2010
Links im WWW
Cassini, Seite der NASA
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