Enceladus: Ozean auf Saturnmond beinhaltet ausreichend Nährstoffe und ist alt genug für Leben

Seattle (USA) – Eine neue Studie legt nahe, dass die Konzentration von Kohlendioxid und Wasserstoff im Wasser des unter der eisigen Kruste des Saturnmondes Enceldaus verborgenen Wasserozeans höher und der pH-Wert erdähnlicher ist als bislang gedacht. Auf diese Weise könnte der Enceladus-Ozean genügend Energie für dortiges mikrobisches Leben zur Verfügung stellen. Auch scheint der Ozan alt genug zu sein, damit darin Leben entstanden und sich bereits entwickelt haben könnte. Zudem könnte es im Enceladus-Ozean auch höhere Konzentrationen an Ammonium geben, ein Gas, das ebenfalls als potentielle Nährstoff für Leben dienen könnte.

Wie das Team um Lucas Fifer von der University of Washington aktuell auf der Astrobiologie-Konferenz AbScieCon2019 berichtete, stelle die erhöhte Konzentration an Kohlendioxid und Wasserstoff zum eine Art „freier chemischer Treibstoff“ für potentiell hier vorhandene Mikroben dar, zum anderen könnte die hohe Konzentration aber auch bedeuten, dass in diesem Ozean nichts vorhanden ist, was die Stoffe verzehrt.

Wie Fifer und Kollegen zeigen, sind die geysirartigen Fontänen, durch die Wasser aus dem verborgenen Ozean kilometerweit ausgespiehen wird, chemisch nicht mehr mit dem Ozeanwasser selbst identisch, da der Eruptionsprozess selbst die Zusammensetzung des Wassers verändern kann.

Aus diesem Grund stellen die Fontänen auch nur ein “unvollkommenes Fenster” beim Blick auf die Zusammensetzung des globalen Enceldaus-Ozeans unter der frostigen Oberfläche dar. Hierbei könnten einige Komponenten herausgepresst werden, während andere zurück bleiben.

Vor diesem Hintergrund analysierten die Wissenschaftler die Daten der NASA-Saturnsonde “Cassini” mit Hilfe von Computersimulationen erneut. Das Ergebnis zeigt “deutliche Unterschiede” zwischen der Chemie der Fontänen und der des verborgenen Ozeans. Zuvor hatten frühere Studien den Gehalt von Wasserstoff, Methan und Kohlendioxod im globalen Enceladus-Ozean offenbar unterschätzt.

Tatsächlich sei es besser, höhere als gar keine derartigen Konzentrationen zu finden, erläutert Fifer. „Ohne sie wäre es unwahrscheinlich, dass erdähnliches Leben in dem Ozean existieren würde.“ Zugleich legen die Werte einen niedrigeren und damit erdähnlicheren pH-Wert des Wassers im Ozean auf Enceladus nahe, als frühere Studien dies angenommen hatten. Auch dies komme möglichem (erdähnlichen) Leben im Encleadus-Ozean entgegen: „Obwohl es natürlich immer Ausnahmen gibt, so gedeiht das meiste irdische Leben doch auf der Grundlage von Wasser mit einem nahezu neutralen pH-Wert. Ähnliche Bedingungen auf Enceladus machen also auch dort Hoffnung auf Leben.” Zugleich sei es nun sehr viel einfacher, diese doch sehr exotische Ozeanwelt mit einer Umwelt wie der unsrigen zu vergleichen.

Zugleich könnte die hohe Konzentration der Gase aber auch bedeuten, dass es im Enceladus-Ozean schlichtweg keine Lebewesen gibt, die diese Gase konsumieren. Aber auch das würde wiederum noch nicht zwangsläufig bedeuten, dass der verborgene Ozean völlig leblos ist, so die Forscher: „Es könnte aber bedeuten, dass es nicht genügend Mikroben gibt, die die zur Verfügung stehende chemische Energie selbst aufbrauchen.“ (Anm. GreWi: Oder, dass eventuell vorhandenes Leben sich anders ernährt, wie wir uns das angesichts des uns bekannte irdischen Lebens vorstellen…)

Die neu ermittelten Konzentrationen können aber schon jetzt dabei behilflich sein, in weiteren Studien die Obergrenze für bestimmte Lebensformen zu skizzieren, wie sie im Enceladus-Ozean existieren könnten.

Schon jetzt sind zukünftige Missionen angedacht, bei der die Fontänen durchflogen werden sollen, um so im Wasser aus dem Ozean nach Spuren von Leben gesucht werden soll. Hierzu ist es wichtig, den potentiellen Unterschied zwischen Ozean- und Fontänenwasser zu kennen, obwohl sie gleichen Ursprungs sind.

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Woraus auch immer eventuell im Enceladus-Ozean vorhandenes Leben seine Energie und Nährstoffe bezieht – genügend Zeit dafür, dass darin Leben entstanden sein könnte, ist bislang offenbar vergangen: Wie Marc Neveu und Alyssa Rhoden vom Goddard Space Flight Center der NASA und dem Southwest Research Institute (SwRI) ebenfalls auf der „Astrobiology Science Conference 2019“ berichteten, sollte der Ozean „genügend Zeit und genügend Nährstoffe beinhalten, damit Leben darin entstanden sein könnte.“

Tatsächlich benötigt es offenbar viel Zeit, bis die Bedingungen auf einem Planeten reif für die Entstehung des Lebens sind. „Ist ein Ozean zwar vorhanden, aber noch zu jung, könnte es sein, dass noch kein Leben existiert, selbst wenn der Ozean lebensfreundliche Merkmale aufweist“, so Neveau und Rhoden. „Ist er aber zu alt, so könnte er das sogenannte ‘chemische Equilibrum‘ mit dem felsigen Untergrund erreicht haben, durch den einst vorhandene Biosphären derart stark reduziert würden, dass sie nur noch schwer nachweisbar wären.“

Doch gerade das Alter der Saturnmonde selbst ist immer noch Inhalt kontroverser Diuskussionen. Deshalb haben sich Rhoden und Neveu neuen Simulationen über die Entstehung und Entwicklung der Saturnmonde Mimas, Tethys, Dione, Rhea und Enceladus auf der Grundlage der Cssini-Daten angenommen.

Deren Ergebnisse legen nun nahe, dass Enceladus selbst bereits mehrere Milliarden Jahre alt ist und auch sein Ozean nicht erst das Ergebnis jüngerer Prozesse. Vielmehr scheint sich dieser gemeinsam mit seinem Mutterkörper entwickelt zu haben, was Bedingungen für die Entstehung und Entwicklung von Leben entgegenkommt.

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Andreas Müller

Autor und Publizist