Alte Cassini-Daten offenbaren komplexe organische Moleküle im Ozean des Saturnmondes Enceladus

01/10/2025 3 min

Berlin (Deutschland) – Fast zwei Jahrzehnte nachdem die Cassini-Sonde erstmals Eispartikel aus den geysirartigen Fontänen aus dem Innern des Saturnmondes Enceladus beproben konnte, wurden nun anhand dieser Daten bislang unbekannte komplexe organische Moleküle in diesen Proben nachgewiesen. Einmal mehr stärkt der Nachweis der komplexen Moleküle damit das Bild von Enceladus als einem der aussichtsreichsten Kandidaten für außerirdisches Leben in unserem Sonnensystem.

Gegen-Sonnenlichte-Aufnahmen der Wassereis-Gas-Fontänen, die aus der Südpolregion des Saturnmondes Enceladus austreten und von einem tief unter dem kilometerdicken Eispanzer des Mondes verborgenen Salzwasserozean gespeist werden Copyright: NASA/JPL — Gegen-Sonnenlichte-Aufnahmen der Wassereis-Gas-Fontänen, die aus der Südpolregion des Saturnmondes Enceladus austreten und von einem tief unter dem kilometerdicken Eispanzer des Mondes verborgenen Salzwasserozean gespeist werden
Copyright: NASA/JPL

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Wie das Team um Nozair Khawaja und Frank Postberg von der Freien Universität Berlin aktuell im Fachjournal „Nature Astronomy“ (DOI: 10.1038/s41550-025-02655-y) berichtet, zeigt die Entdeckung, dass im unterirdischen Ozean des Mondes chemische Reaktionen ablaufen, die sogar biologisch relevante Molekülketten hervorbringen könnten.

Alte Daten liefern neue Erkenntnis

Bereits 2005 hatte Cassini erstmals Hinweise auf einen verborgenen Ozean unter der dicken Eiskruste von Enceladus entdeckt. Damals wurden gewaltige Fontänen am Südpol sichtbar, die Wasser, Eis und organische Stoffe ins All schleudern. Ein Teil dieses Materials fällt wieder zurück auf die Oberfläche, ein anderer bildet den sogenannten E-Ring des Saturn. In diesen Eispartikeln hatte man schon früher organische Moleküle identifiziert – allerdings oft verändert durch Strahlungseinflüsse während ihres langen Aufenthalts im All.

Entscheidend für die nun veröffentlichte Entdeckung war ein gezielter Vorbeiflug im Jahr 2008, bei dem die Cassini-Sonde direkt durch die Fontänen hindurchflog. Mit dem Cosmic-Dust-Analyzer-Instrument (CDA) wurden dabei winzige Eispartikel registriert, die erst wenige Minuten zuvor aus den Spalten im Eis ausgeworfen worden waren – unverändert und „frisch“ aus dem Inneren.

„Die hohe Geschwindigkeit der Partikel beim Aufprall auf das Instrument war ein entscheidender Vorteil“, erläutert Studienleiter Khawaja. Bei rund 18 Kilometern pro Sekunde zerbrachen die Eiskörner so, dass Wassermoleküle keine störenden Cluster bildeten. Dadurch konnten erstmals verborgene Signale bislang unbekannter organischer Moleküle sichtbar gemacht werden.

Bausteine des Lebens

Die Analyse zeigte: Zum einen fanden sich bekannte organische Substanzen, die schon zuvor im E-Ring nachgewiesen worden waren. Zum anderen aber tauchten nun völlig neue Molekültypen auf, darunter aliphatische Verbindungen, heterozyklische Strukturen sowie Sauerstoff- und Stickstoff-haltige organische Stoffe. Auf der Erde sind solche Moleküle wesentliche Bausteine in chemischen Reaktionsketten, die letztlich zu Aminosäuren und anderen lebenswichtigen Verbindungen führen.

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„Es gibt zahlreiche denkbare Reaktionswege von den hier nachgewiesenen Molekülen hin zu biologisch relevanten Stoffen“, betont Khawaja. „Das erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die Umweltbedingungen auf Enceladus prinzipiell lebensfreundlich sind.“

Frank Postberg ergänzt: „Unsere Ergebnisse beweisen, dass die komplexen organischen Moleküle nicht erst durch kosmische Verwitterung entstanden sind, sondern tatsächlich direkt aus dem Ozean von Enceladus stammen.“

Auch die ESA zeigt sich begeistert. Projektwissenschaftler Nicolas Altobelli spricht von einem „herausragenden Beispiel dafür, wie wertvoll die Daten vergangener Missionen noch Jahrzehnte später sein können“.

Künstlerische Darstellung des Inneren des Saturnmondes Enceladus, unter dessen eisiger Oberfläche sich ein an Nährstoffen reicher und wahrscheinlich von hydrothermalen Quellen gespeister flüssiger Wasserozean befinden (Illu.). Copyright: ASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute — Künstlerische Darstellung des Inneren des Saturnmondes Enceladus, unter dessen eisiger Oberfläche sich ein an Nährstoffen reicher und wahrscheinlich von hydrothermalen Quellen gespeister flüssiger Wasserozean befinden (Illu.).
Copyright: ASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute

Bedeutung für zukünftige Missionen

Die neuen Erkenntnisse haben zudem konkrete Auswirkungen auf die Zukunft der Planetenforschung: Innerhalb der ESA laufen bereits Studien für eine eigene Enceladus-Mission, die sowohl die Fontänen erneut durchfliegen als auch erstmals in der Südpol-Region landen soll. Ziel wäre es, Proben direkt vor Ort zu sammeln und mit modernsten Instrumenten zu untersuchen.

Denn Enceladus erfüllt alle Voraussetzungen für eine potenziell lebensfreundliche Umgebung: flüssiges Wasser, Energiequellen in Form hydrothermaler Aktivität, die nötigen chemischen Elemente – und nun der Nachweis komplexer organischer Moleküle.

„Selbst wenn wir auf Enceladus keine Spuren von Leben finden sollten, wäre das eine revolutionäre Erkenntnis“, erklärt Khawaja abschließend. „Denn es würde die Frage aufwerfen, warum in einer scheinbar idealen Umgebung dennoch kein Leben entstanden ist.“