Cassini-Sonde erbringt letzten Beweis für Wasserozean auf Saturnmond Enceladus

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Schematische Darstellung des Inneren Aufbaus des Saturnmondes Enceladus (Illu.)

Copyright: NASA/JPL-Caltech (dt. Version: grewi.de)

Ithaca (USA) – Schon lange vermuten Astronomen und Planetenforscher, dass sich unter der eisigen Kruste des Saturnmondes Enceladus ein gewaltiger Wasserozean befindet, der den gesamte Mond bedeckt. Nach sieben Jahren Bildauswertung sind sich die NASA-Wissenschaftlern jetzt endgültig sicher.

Wie die NASA-Wissenschaftler vorab und in der kommenden Ausgabe des Fachjournals „Icarus“ (DOI: 10.1016/j.icarus.2015.08.037) berichten, kann die Stärke der leichten Schwankungen des Mondes während seiner Umrundung des Saturn ausschließlich dadurch erklärt werden, dass sich unter seiner Eiskruste kein festes Material, sondern ein globaler Ozean flüssigen Wasser befinden muss.

Die Entdeckung legt zudem nahe, dass feinster Wasserdampf, Eispartikel und einfache organische Moleküle, wie sie von Cassini bereits zuvor detektiert wurden und aus Rissen im Eismantel am Südpol des Mondes austreten, tatsächlich von eben diesem gewaltigen flüssigen Wasserreservoir gespeist werden.

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Schon frühere Analysen der Cassini-Daten hatten nahe gelegt, dass sich unter der Südpolregion von Enceladus zumindest ein linsenförmiger Wasserkörper oder Meer befinden muss und erste Analysen der Gravitationsmessungen während der zahlreichen Vorbeiflüge der Sonde legten auch die Möglichkeit eines globalen Ozeans nahe (…GreWi berichtete). „Die neuen Ergebnisse auf der Grundlage einer unabhängigen Beweisführung – basierend auf den Cassini-Aufnahmen – bestätigen nun, dass (letzteres Szenario) der Fall ist“, so die NASA-Pressemitteilung.

„Diese Schlussfolgerung war ein schwerer Prozess und bedurfte jahrelangen Beobachtungen und Berechnungen der Daten durch unterschiedliche Forschungsdisziplinen“, erläutert Peter Thomas vom Cassini-Bildauswertungsteam an der Cornell University. „Nach all dieser Zeit sind wir uns aber jetzt wirklich sicher, dass unsere Berechnungen und Schlussfolgerungen richtig sind.“

Um zu diesen Schlussfolgerungen zu gelangen, analysierten die Cassini-Forscher die Ergebnisse von sieben Jahren Fotodokumentation der Enceladus-Oberfläche durch Cassini. Hierbei markierten sie auf hunderten von Aufnahmen sorgfältig unterschiedliche Oberflächenmerkmale auf Enceladus – vornehmlich Krater – um anhand dieser die Veränderungen der Rotation des Saturnmondes mit extrem genauer Präzision messen zu können.

Das Ergebnis dieser Arbeit zeigt, dass Enceladus auf seinem Saturnumlauf leicht schlingert. Grund dafür ist, dass der Eismond eine leichte Abweichung von der Kugelform aufweist, da er auf seinem Umlauf von seinem Planeten auf unterschiedlichen Positionen während seiner Rotation hin und her gestoßen wird und so seinen Planeten mal leicht langsamer und mal leicht schneller umkreist.

Die Forscher gaben ihre Messungen dieser Schlingerbewegungen, der sogenannten Libration, in verschiedene Modelle zum möglichen inneren Aufbau von Enceladus ein, darunter eben auch jenes, wonach der Mond vom Kern bis zur Oberfläche erstarrt wäre.

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Beim Blick der Cassini-Kamera über die Südpolregion des Saturnmondes Enceladus werden zahlreiche Wassereisfontänen sichtbar.
Copyright: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

„Wären Oberfläche und Kern aber starr miteinander verbunden, so würde der Kern derart viel Eigenmasse besitzen, sodass die Schlingerbewegung von Enceladus viel kleiner wäre als die, die wir beobachten können“, erklärt Matthew Tiscareno vom SETI Institute. „Da die Schlingerbewegungen aber deutlich stärker sind, muss es global eine flüssige Schicht geben, die Kern und Oberfläche voneinander trennt.“

Zugleich bleibt jener Mechanismus, der das Zufrieren dieses Ozeans bislang verhindert hat, weiterhin rätselhaft. In ihrer Studie stellen die NASA-Forscher allerdings schon jetzt einige Ideen vor, die zukünftig überprüft werden können. Zu diesen zählt auch die Theorie, wonach alleine die Gezeitenkräfte des Ringplaneten sehr viel mehr Hitze im Innern von Enceladus erzeugen als bislang vermutet.

„Wir wissen jetzt sehr viel mehr über diesen Mond and jemals zuvor. Und unsere Ergebnisse zeigen auch, welche Vorteile eine Missionen zu fremden Planeten mit einem langjährigen Orbiter haben“, kommentiert Carolyn Porco vom Space Science Institute (SSI) in Boulder.

Am 28. Oktober soll Cassini erneut direkt durch die Eisfontänen am Südpol des Enceladus durchfliegen und dabei dessen Oberfläche in nur 49 Kilometer Höhe passieren.

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