Mittwoch, 9. März 2011

Wasserozean auf Enceladus immer wahrscheinlicher: Sonde findet ungewöhnlich hohe Wärmeabgabe des Saturnmonds

Cassini-Aufnahme vom 25. Dezember 2009: Mindesten vier deutlich erkennbare Fontänen treten hier aus der Südpolregion des Saturnmondes Enceladus aus | Copyright: NASA/JPL/Space Science Institute

Boulder / USA - Neue Messungen der NASA-Saturnsonde "Cassini" offenbaren ein weiteres Mysterium des eisigen Saturnmonds Enceladus: Dessen südliche Polarregion, wie sie von gewaltigen Rissen und Spalten in der den Mond bedeckenden Eiskruste und ebensolchen Fontänen aus Wassereis geprägt wird, gibt deutlich mehr Energie von sich, als bisherige Vorstellungen dies vermuteten. Somit steht genügend Wärme zur Verfügung, um einen Ozean flüssigen Wassers unter dem Eispanzer aufrechtzuerhalten.

Wie die Forscher um Carly Howett vom "Southwest Research Institute" (SRI) aktuell im Fachmagazin "Journal of Geophysical Research" berichten, stammen die Daten von Messungen des Infrarot-Spektrometers an Bord der Sonde, mit dem die Südpolregion erneut ins Visier genommen wurde, da die linearen Rissstrukturen, die sogenannten "Tiger Stripes" (Tigerstreifen), auf eine enorme Hitzeentstehung aus dem Innern des Mondes hindeuten.

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Tatsächlich belegen die Messungen, dass von der Südpolregion 15,8 Gigawatt an Energie abgegeben wird. Dies entspricht der 2,6-Fachen Menge der Energieabgabe aller heißen Quellen im amerikanischen Yellowstone Nationalpark bzw. der Leistung von 20 Kohlekraftwerken und damit dem rund 10-Fachen der zuvor aufgrund von theoretischen Modellen berechneten Werte.

"Der Mechanismus, der im Innern des Saturnmondes zu einer solchen Leistung führt, bleibt indes weiterhin ein Rätsel und fordert alle bislang vorgeschlagenen Modelle einer langfristigen Hitzeproduktion heraus", kommentiert Howett die erstaunlichen Messergebnisse.

Illustration der zuvor berechneten (l.) und tatsächlichen Energieabgabe der südlichen Polarregion des Eceladus | Copyright: NASA/JPL/SWRI/SSI

Seit Messungen der Cassini-Sonde 2005 ist bekannt, dass die südliche Polregion von Enceladus geologisch aktiv ist und aus den "Tigerstreifen" gewaltige Eisfontänen ins All schießen. Eine Studie aus dem Jahr 2007 ging zwar davon aus, dass die Hitze im Innern des Mondes durch Gezeitenkräfte erzeugt wird, die aus dem Zwischenspiel von Enceladus mit dem benachbarten Saturnmond Dione entstehen, errechnete jedoch, dass hierbei nicht mehr als 1,1 Gigawatt erzeugt würden. Weitere Energie in Höhe von 0,3 Gigawatt (also insgesamt 1,4 Gigawatt pro Sekunde) könnte zudem durch Radioaktivität aus dem Innern des Mondes stammen.

Eine mögliche Erklärung für die unerwartet hohen Werte könnte der Umstand sein, dass das Kräftespiel zwischen Enceladus, Dione und dem Mutterplaneten Saturn die Umlaufbahn von Enceladus derart beeinflusst, dass es zu sowohl zu stärkeren als auch schwächeren Phasen der als Auslöser der Wärmeabgabe vermuteten Gezeitenwirkung kommt. Diese Erklärung würde bedeuten, dass Cassini den Saturnmond gerade in einer Phase ungewöhnlich hoher geologischer Aktivität beobachtet.

Zugleich erhöhen die neuen Werte auch die Wahrscheinlichkeit, dass sich unter dem dicken Einspanzer von Enceladus ein Ozean aus flüssigem Wasser befindet, wie er nicht nur mögliches Leben beherbergen, sondern auch die Quelle der immer noch kontrovers diskutierten Fontänen sein könnte. Befände sich ein solch vermuteter Ozean bzw. ein verborgenes Gewässer unterhalb der südlichen Polregion zwischen der äußeren Eisschicht und dem felsigen Mondinnern, würde dies die Effizienz der Erwärmung durch die Gezeitenkräfte noch erhöhen.

"Die Möglichkeit von flüssigem Wasser, einer von den Gezeitenkräften angetriebenen Energiequelle und der Nachweis von kohlenstoffreichen Chemikalien in den Partikeln der Fontänen, machen den Saturnmond besonders aus astrobiologischer Sicht höchst interessant", so Howett.

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