Was Enceladus das Herz wärmt

Enceladus, aufgenommen von der Raumsonde Cassini. (Credit: NASA)

Er gilt als ein heißer Kandidat bei der Suche nach extraterrestrischen Lebensräumen in unserem Sonnensystem: Daten der Raumsonde Cassini zufolge besitzt der Saturnmond Enceladus unter seinem Eispanzer einen Ozean aus flüssigem Wasser. Bisher ist allerdings unklar, wie sich das Innere des geheimnisvollen Himmelskörpers so stark erwärmen kann. Einem neuen Modell zufolge könnte poröses, wassergesättigtes und fragmentiertes Material im Inneren des Mondes ausschlaggebend sein: Gezeitenkräfte könnten es so stark aufheizen, dass sich ein Ozean darüber für lange Zeit etablieren kann, sagen die Wissenschaftler.

Der nur etwa 500 Kilometer große Saturnmond ist in den letzten Jahren immer mehr ins Zentrum der Aufmerksamkeit gerückt. 2005 zeigten Beobachtungen der Raumsonde Cassini, dass aus dem Südpol von Enceladus Eisfontänen austreten. Cassini gelang es schließlich sogar im Vorbeiflug etwas Wassereis aufzuschnappen, das aus diesen Geysiren entweicht. Die Analysen zeigten: Das Wasser ist salzig und enthält organische Moleküle. Seit diesen Entdeckungen haben weitere Beobachtungen bestätigt: Enceladus besitzt unter seinem Eispanzer einen Ozean aus flüssigem Wasser, dessen Grund vermutlich der Gesteinskern des Mondes bildet.


Warme Ungereimtheiten

Klar scheint: Grundsätzlich ist die Wärme im Inneren des Mondes auf die Gezeitenkräfte zurückzuführen, die vom Saturn ausgehen: Während Enceladus seine Bahnen um ihn zieht, wird er gleichsam durchgeknetet. Durch die Verformungen wird dann Energie in  Form von Wärme frei. Doch diesbezüglich sind Forscher bisher auf Ungereimtheiten gestoßen: Berechnungen der Effekte der Gezeitenkräfte auf das vermutete Material des Mondes können nicht erklären, warum er so warm ist, wie er zu sein scheint. Die Wärmeabgabe ins All würde Enceladus demnach in weniger als 30 Millionen Jahren durchfrieren lassen.

Es muss also noch einen weiteren Wärme-generierenden Faktor geben. Wie die Ergebnisse der Forscher um Gael Choblet von der Universität von Nantes nun nahelegen, könnte des Rätsels Lösung im Kernmaterial von Enceladus liegen. Plausible Wärmemengen können ihren Modellberechnungen zufolge dadurch entstehen, dass es sich um ein poröses und inhomogenes Material handelt, das von Wasser durchdrungen ist. Wird diese Substanz durch die Gezeitenkräfte durchgeknetet, kommt es zwischen den Teilchen zu intensiver Reibung und damit zur Freisetzung von thermischer Energie.


Spezielles Material sorgt für hydrothermale Effekte

Das in dem porösen Material enthaltene Wasser kann sich nach der Erwärmung bewegen und schließlich zu hydrothermalen Effekten am Grund des Ozeans führen, erklären die Forscher. Von hier aus steigen dann warme Strömungen nach oben und dünnen den Eispanzer von unten aus. Damit verursachen sie letztlich auch die Eisfontänen am Südpol des Mondes. "Wir sind somit in der Lage, die wichtigsten globalen Merkmale von Enceladus zu erklären", schreiben die Forscher.

Ihre Berechnungen legen zudem nahe, dass die entstehende hydrothermale Aktivität genügend Wärme erzeugt, um den Ozean möglicherweise für Jahrmilliarden flüssig zu halten. Das bedeutet wiederum: Der Ozean unter dem Panzer von Enceladus könnte bereits uralt sein. Und somit schließt sich wieder der Kreis zur spannenden Frage rund um Enceladus: Hat sich in dem geheimnisvollen Meer des kleinen Mondes möglicherweise Leben entwickelt?

Zukünftige Missionen zum Saturn und seinen Trabanten könnten Licht auf diese Frage werfen, sagen die Forscher: "Genauere Instrumente zur Analyse der organischen Moleküle im Wasser der Fontänen könnten Hinweise liefern, ob es lange genug Bedingungen gegeben hat, um Leben in dieser fernen Ozeanwelt entstehen zu lassen", schreiben Choblet und seine Kollegen.

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