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Freitag, 26. November 2010

Sauerstoffatmosphäre um Saturnmond Rhea entdeckt

Der Saturnmond Rhea | Copyright: NASA

San Antonio/ USA - Die Saturnsonde "Cassini" hat im Saturnsystem eine überraschende Entdeckung gemacht: Der Saturnmond Rhea ist von einer Atmosphäre aus Sauerstoff und Kohlendioxid umgeben.

Wie die Wissenschaftler um Ben Teolis vom "Southwest Research Institute" aktuell im Fachmagazin "Science" berichten, wurde die dünne Atmosphäre um den zweitgrößten Mond des Saturns bei einem Vorbeiflug der Sonde im vergangenen März entdeckt. Damit handelt es sich um den ersten Saturnmond, um dessen Oberfläche eine sauerstoffreiche Atmosphäre nachgewiesen werden konnte. Ähnliche Atmosphären wurden schon um die Jupitermonde Europa und Ganymed nachgewiesen.

Rhea selbst hat einen Durchmesser von 1528 Kilometern und ist damit groß genug, um eine Atmosphäre halten zu können. Zudem besteht der Mond zu etwa Zweidritteln aus Wassereis sowie einem Kern aus silikatischem Gestein. Der nun erbrachte Nachweis legt nahe, dass auch andere von Eis bedeckte Himmelskörper im und außerhalb des Sonnensystems von Sauerstoffatmosphären umgeben sein könnten.

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Auf den Jupitermonden stammt der Sauerstoff aus deren mit Wassereis überzogenen Oberflächen, deren Wasserstoff und Sauerstoffmoleküle durch geladene Partikel des Jupiters gespalten werden. Dass Ähnliches auch auf den zahlreichen Eismonden des Saturnsystems zu finden sei, wurde von Forscher zwar bereits vermutet, konnte bislang jedoch noch nicht nachgewiesen werden

Laut der Cassini-Daten besteht die Rhea-Atmosphäre zu rund 70 Prozent aus Sauerstoff und zu 30 Prozent aus Kohlendioxid und ist wahrscheinlich durchschnittlich zehnmal dünner als die vergleichbaren Atmosphären im Jupitersystem - ein Grund dafür, weshalb die Sonde die Atmosphäre nicht schon bei ihren früheren Vorbeiflügen entdeckt hatte, da diese das Raumschiff in einem größeren Abstand am Saturnmond vorbeiführte.

Zwar ist die Sauerstoffkonzentration innerhalb der Erdatmosphäre fünf Milliarden Mal höher als in der Atmosphäre um Rhea, dennoch ist Letztere damit 100 Mal dichter, als die Atmosphären des Erdmonds oder des Merkur.

Computersimulation der Rhea-Atmosphäre basierend auf den Daten der Sonde Cassini | Copyright: Science/AAAS

Wie schon im Jupitersystem, so stammt auch der Sauerstoff um Rhea wahrscheinlich aus der Wassereisschicht des Mondes. Woher jedoch das Kohlendioxid stammt, ist derzeit noch unbekannt.

Möglich wäre, so die Forscher, dass es auch auf Rhea kohlenstoffreiche organische Moleküle in der Nähe der Oberfläche gibt. Diese organischen Verbindungen könnten ebenfalls von den geladenen Partikeln des Saturns aufgespalten werden. Auch könnten Kleinstmeteoriten Kohlenstoff auf dem Saturnmond gebracht haben. Als weitere Erklärung könnte das Kohlendioxid, als Rest des Entstehungsprozesses des Mondes vor rund 4.5 Milliarden Jahren, aber auch aus dessen Innern austreten. "Bislang haben wir keine Ahnung, welche Mechanismen das Kohlendioxid entstehen lassen", gesteht Teolis ein. "Das ist ganz sicher eine Frage, die wir zukünftig ergründen wollen." Schon im Januar bietet sich hierzu eine weitere Möglichkeit, wenn die Sonde erneut die südliche Polarregion von Rhea in einem Abstand von nur 75 Kilometern zur Oberfläche passieren wird.

Die Entdeckung komplexer chemischer Prozesse des hochreaktiven Sauerstoffs auf oder dicht unterhalb der Oberfläche eines Eismondes wie Rhea deutet darauf hin, dass diese sich auch auf anderen gefrorenen Monden abspielen könnten. Diese Prozesse würden umso interessanter, wenn der Sauerstoff auch in tiefere Schichten vordringt und sich dort mit möglicherweise vorhandenem flüssigem Wasser vermischt.

Zwar verfügt Rhea nach bisherigem Wissensstand nicht über einen solchen verborgenen Ozean – andere außerirdische Monde wie etwa die Jupitertrabanten Europa und Enceladus jedoch sehr wahrscheinlich. Um Letzterem vermuten einige Forscher ebenfalls eine Atmosphäre. "Sollte es hier zu Sauerstoffreaktionen kommen, würde dies einige sehr interessante Frage aufwerfen", so Teolis.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / swri.org / sciencemag.org
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