Trabanten-Tanz könnte verborgene Ozeane auf Eiswelten flüssig halten


Schaubild: Pluto und sein größter Mond, Charon auf Aufnahmen der NASA-Sonde ‘New Horizons’ in etwa im korrekten Größen- aber nicht im korrekten Entfernungsmaßstab.

Copyright: NASA/JHUAPL/SwRI

Greenbelt (USA) – Monde, die um Eiswelten wie den Zwergplaneten Pluto kreisen, könnten unter den Eiskrusten dieser Himmelskörper verborgene Ozeane flüssig halten. Zu diesem Ergebnis kommen NASA-Wissenschaftler und erweitern damit die Anzahl jener Orte, an denen außerirdisches Leben auch in unserem eigenen Sonnensystem möglich sein könnte.

Wie das Team um Prabal Saxena und Wade Henning vom Goddard Space Flight Center der NASA aktuell im Fachjournal “Icarus” (DOI: 10.1016/j.icarus.2017.11.023) berichtet, sollten somit deutlich mehr Objekte im Sonnensystem als potentielle Wasserreservoire und damit potentiell lebensfreundlich betrachtet werden.

Zu den untersuchten Objekten zählen Welten jenseits der Umlaufbahn des Neptun – darunter auch der Zwergplanet Pluto mit seinen mindestens fünf Monden. Normalerweise sollten diese sogenannten transneptunischen Objekte (TNOs) mit über minus 200 Grad Celsius viel zu kalt sein, um Wasser in flüssiger Form – und damit zumindest die Grundlage des irdischen Lebens – beherbergen zu können.

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Dennoch gibt es schon heute Hinweise dafür, dass einige dieser Objekte unter ihrer eisigen Oberflächenkruste Schichten flüssigen Wasser – verborgene Ozeane – besitzen.

Während der Zerfall radioaktiver Elemente eine mögliche Wärmequelle im Innern der Körper sein könnte, würde dieser Vorgang nach den bereits vergangenen Jahrmilliarden, durch den Zerfall der instabilen Elemente zu stabilen, nach und nach zum Erliegen gekommen sein. Die Folge wäre ein vollständigen Einfrieren der verborgenen Ozeane.

Wie die Forscher nun jedoch berichten, könnte die Gravitationswechselwirkung der Hauptkörper mit einem oder gar mehreren Monden ebenfalls genügend Wärme generieren, um die Lebensdauer der verborgenen Ozeane bedeutend zu verlängern.

Nach der Entstehung eines Mondes, beginnt ein regelrechter Schwerkraft-Tanz, durch den der Trabant eine möglichst stabilen Zustand bzw. rotationsgebundene Position auf einer möglichst runden Bahn entlang der Äquatorebene seines Mutterplaneten einnimmt. Auf diese Weise übt ein solcher Mond eine Schwerkraftanziehung auf das Innere seines Mutterkörpers aus, die diesen fortwährend staucht und dehnt. Dieser als Gezeitenerwärmung bezeichnete Vorgang erzeugt Wärme im Innern des Planeten.

Der Zwergplanet Eris und sein Mond Dysmonia.
Copyright: NASA, ESA, M. Brown (California Institute of Technology)

In Simulationen haben die Forscher nun diese Gezeitenerwärmung für eine Vielzahl bereits entdeckter aber auch hypotetischer TNO-Systeme erstellt – darunter auch für Pluto und seine Monde, sowie für das zweitgrößte transneptunische Objekt, den Zwergplaneten Eris und seinen Mond Dysnomia.

“Hierbei haben wir festgestellt, dass die Gezeitenerwärmung jenen Punkt übersteigt, ab dem verborgene Ozeane bis heute erhalten geblieben sein könnten”, berichtet Henning. “Zugleich könnte der Vorgang dazu führen, dass sich diese Ozeanschichten mit der Zeit immer näher in Richtung der Oberflächen ausdehnen, wodurch sie zusehends in Reichweite potentieller zukünftiger Missionen gelangen könnten, wenn die überschüssige Wärme beginnt, auch die darüberliegenden Schichten zu schmelzen”, fügt Joe Renaud von der George Mason University und Koautor der Studie hinzu.

Darüber hinaus könnten beide Wärmequellen – die Gezeitenerwärmung als auch der radioaktive Zerfall am Grunde dieser Ozeane hydrothermale Schlote (sog. Schwarze Raucher) entstehen lassen, durch die das Wasser dieser Ozeane hinzu mit energiereichen Chemikalien angereichert werden könnte, wie sie zumindest in irdischen Ozeanen als Quelle des Lebens gelten.

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