ENCELADUS
Saturnmond könnte lebensfreundlicher sein als gedacht
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Freien Universität Berlin
astronews.com
29. September 2026

Der Saturnmond Enceladus ist vielleicht lebensfreundlicher als angenommen. Das ergab eine jetzt vorgestellte Studie, in deren Rahmen umfangreiche Laborexperimente durchgeführt worden waren. Eine zweite Studie lässt vermuten, dass mögliches Leben zudem deutlich leichter entdeckt werden könnte als gedacht. Eine gute Nachricht für künftige Missionen zu Enceladus.

Der Saturnmond Enceladus in einer Aufnahme der NASA-Sonde Cassini. Foto: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute [Großansicht]

Wie groß sind die Chancen, außerirdisches Leben in unserem Sonnensystem zu finden? Eine jetzt erschienene Studie unter Leitung des Planetologen der Freien Universität Berlin, Prof. Dr. Frank Postberg, zeigt, dass sich die Bestandteile des unter einer Eiskruste verborgenen Ozeans des Saturnmondes Enceladus leichter nachweisen lassen, als bislang gedacht. Eine weitere Studie legt zudem nahe, dass bestimmte Mikroorganismen mit den Bedingungen in Ozean des Enceladus besser zurechtkommen könnten als angenommen, was die Chancen erhöht, Spuren des Lebens auf dem Saturnmond zu finden.

Enceladus gilt als einer der vielversprechendsten Orte für die Suche nach außerirdischem Leben in unserem Sonnensystem. Unter seiner dicken Eiskruste verbirgt sich ein globaler Ozean aus flüssigem Wasser, darunter liegt ein Gesteinskern. Aus Rissen in der Eiskruste am Südpol schießen gewaltige, vom Ozean gespeiste Fontänen aus Wasserdampf und winzigen Eispartikeln mehrere hundert Kilometer weit ins All. Die NASA-Raumsonde Cassini durchflog diese Fontänen mehrfach und analysierte ihre Zusammensetzung. Der Enceladus-Ozean ist damit das einzige außerirdische "Gewässer", von dem bislang Material direkt untersucht werden konnte. Nachgewiesen wurden unter anderem Salze und organische Verbindungen. Frühere Cassini-Analysen lieferten zudem Hinweise auf hydrothermale Prozesse am Meeresboden und weitere wichtige Voraussetzungen für lebensfreundliche Bedingungen.

Die neue Studie liefert nun überraschende Erkenntnisse darüber, was mit dem Ozeanwasser auf seinem Weg ins All geschieht. Mithilfe von Cassini-Daten, jahrelangen Laborexperimenten und theoretischen Modellierungen konnten die Forschenden diesen Prozess rekonstruieren. Durch platzende Gasblasen an der Ozeanoberfläche entstehen kleine Tröpfchen. Sie werden von Wasserdampf durch Spalten in der Eiskruste Richtung Weltall getragen. Anders als bislang angenommen, gefrieren sie nicht schlagartig, sondern langsam. Dabei trennen sich ihre Bestandteile (auch zuvor gelöste) voneinander: Salze und organische Stoffe sammeln sich an unterschiedlichen Stellen im gefrierenden Tröpfchen. Auch werden z. B. zuvor gelöste Salzarten wie Natriumchlorid (Kochsalz) und Natriumkarbonate voneinander getrennt.

Auf dem Weg nach oben beschleunigen die gefrorenen Tröpfchen auf Geschwindigkeiten von bis zu 1000 Kilometer pro Stunde. Stoßen sie gegen die Wände der Eisspalten, zerbrechen sie in nur wenige Mikrometer große Fragmente bevor sie in All hinausschießen. Viele dieser Eispartikel enthalten dadurch überwiegend eine einzige der zuvor abgetrennten Substanzen – diese jedoch in stark erhöhter Konzentration. "Enceladus übernimmt damit gewissermaßen einen Teil der Probenvorbereitung, für die wir in einem chemischen Labor auf der Erde erheblichen Aufwand betreiben würden", so Postberg. "Die Bestandteile des Ozeans werden voneinander getrennt und zugleich in einzelnen Eispartikeln stark angereichert."

Dieser Mechanismus ist bei der Untersuchung von Enceladus‘ Eisfontänen nicht nur für die Charakterisierung des Ozeans als möglichen Lebensraum hilfreich, sondern auch besonders interessant für die Suche nach Biosignaturen, also messbaren Hinweisen auf Leben. Befände sich mikrobielles Material in einem Ozeantröpfchen, könnte es beim Gefrieren von anderen Bestandteilen getrennt werden. Nach dem Zerbrechen wäre es möglicherweise nur in wenigen Eispartikeln enthalten – dort jedoch vergleichsweise rein und in hoher Konzentration. "Für die Suche nach Leben ist das eine gute Nachricht", sagt Postberg. "Künftige Raumsonden müssten zwar beim Durchflug durch Enceladus‘ Eisfontänen viele einzelne Eispartikel untersuchen. Träfen sie aber auf eines mit mikrobiellem Material, könnten sich Biosignaturen darin mit bereits verfügbarer Messtechnik besonders gut erkennen lassen." Der Befund könnte für künftige Weltraum-Missionen zu Enceladus, wie die derzeit in Planung befindliche L4-Mission der ESA, von großer Bedeutung sein, die dort gezielt nach Spuren von Leben suchen soll.

Bereits frühere Laborstudien an der Freien Universität Berlin haben gezeigt, dass sich Zellmaterial in einzelnen ausgestoßenen Eispartikeln mit geeigneten Instrumenten grundsätzlich nachweisen ließe. Aber könnte Leben auf Enceladus überhaupt existieren? Auch dazu gibt es neue Erkenntnisse: Zeitgleich erschien eine weitere Studie unter Leitung der Ludwig-Maximilians-Universität in München, an der auch Postberg und sein Kollege Dr. Nozair Khawaja beteiligt war. Die Forschenden stellten dafür im Labor die nahezu sauerstofffreie, stark alkalische (pH-Werte 10 bis 11) und karbonathaltige Umgebung des Enceladus-Ozeans und deren hydrothermale Wechselwirkung mit dem Gestein des Ozeanbodens nach. Anschließend setzten sie den Mikroorganismus Methanothermococcus okinawensis diesen Bedingungen aus. Er gehört zu den methanbildenden Archaeen – Einzellern, die auf der Erde etwa an heißen Tiefseequellen vorkommen. Sie kommen ohne den auf Enceladus raren Sauerstoff aus und benötigen für ihren Energiestoffwechsel Wasserstoff und Kohlendioxid.

Das überraschende Ergebnis: In einem normalerweise für die Mikroorganismen optimalen Nährmedium konnten sie bei den für Enceladus ermittelten hohen pH-Werten nicht überleben, da es an gelöstem Kohlendioxid fehlt. Unter den im Labor nachgebildeten Enceladus-Bedingungen vermehrten sie sich dagegen trotz der für sie eigentlich viel zu hohen pH-Werte weiter. Sie nutzten den auf Enceladus durch die Gesteinswechselwirkung generierten Wasserstoff als Energiequelle und produzierten Methan. Selbst mit den sehr geringen Mengen Kohlendioxid kamen sie zurecht, da die speziellen Bedingungen auf Enceladus zu einer überraschenden Anpassung ihres Stoffwechsels führten. "Damit haben wir wirklich nicht gerechnet", so Khawaja. "Es war ein Experiment bei dem wir einen solchen Erfolg für unwahrscheinlich gehalten haben."

Zusammen zeichnen die beiden Studien damit ein neues Bild: "Auf Enceladus könnten die besonderen geochemischen Eigenschaften auch bei hohen pH-Werten einen der ältesten bekannten irdischen Stoffwechselwege des Lebens ermöglichen. Das heißt bei weitem nicht, dass es dort tatsächlich Leben gibt", betont Postberg. "Aber falls doch, so zeigt unsere erste Studie, dass künftige Raumsonden nun gute Chancen haben könnten, in einigen ausgestoßenen Eispartikeln seine Spuren zu entdecken".

Die Ergebnisse der beiden Studien sind in zwei Fachartikeln erschienen, die in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht wurden.