Donnerstag, 23. Juni 2011

Sonde findet bislang besten Hinweis auf Salzwasser-Ozean auf Saturnmond Enceladus

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

Heidelberg/ Deutschland - Die NASA/ESA-Raumsonde "Cassini" hat die bislang besten Hinweise darauf gefunden, dass sich unter dem dicken aber rissigen Eispanzer des Saturnmonds Enceladus tatsächlich ein Ozean aus Salzwasser befindet.

Die Daten des "Cosmic Dust Analyser"- Staubdetektors an Bord der Sonde belegen, dass Größe und Salzgehalt in körnigem Material, welches aus Rissen im Eispanzer des Mondes ausgestoßen wird, mit zunehmender Entfernung zur Oberfläche abnimmt. In relativer Nähe zu Oberfläche, das belegen die Messwerte, besteht dieses mit den Eispartikel- und Wasserdampffontänen ausgestoßene Material aus relativ großen Körnern, die zudem reich an Natrium und Kalium sind. Die salzreichen Partikel haben eine "ozean-artige" Zusammensetzung und weisen darauf hin, dass ein Großteil dieses Materials, wenn nicht sogar alles, durch das Verdampfen von flüssigem Salzwasser stammt und nicht von der gefrorenen Eisoberfläche des Mondes.

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Ihre Forschungsergebnisse haben die Wissenschaftler um Dr. Frank Postberg von der "Universität Heidelberg" aktuell im Fachmagazin "Nature" veröffentlicht: "Dicht unter der eisigen Kruste des Saturnmondes Enceladus müssen sich flüssige Salzwasser-Reservoire befinden", so die Forscher.

Die ausgestoßenen Partikel Sie stammen aus den "Tigerstreifen" - Oberflächenspalten am Südpol des Mondes - und erzeugen den sogenannten E-Ring des Ringsystems des Saturn, in dessen Zentrum sich die Umlaufbahn des Enceladus um den Saturn befindet. Zum ersten Mal entdeckte die Sonde die Fontänen im Jahre 2005. Seither konnte "Cassini" die Zusammensetzung frisch ausgeworfener Partikel in drei Durchflügen, die in den Jahren 2008 und 2009 gelangen, messen.

Die Heidelberger Forscher vermuten, dass mehr als 99 Prozent der Masse in Form solcher salzreicher Partikel ausgeworfen werden. "Die meisten von ihnen sind jedoch zu schwer und fallen zurück auf die Mondoberfläche. Sie schaffen es nicht in den E-Ring.“

"Wenn Salzwasser langsam gefriert, wird das Salz aus der Eisstruktur verdrängt, so dass reines Wassereis zurückbleibt. Wenn also die Fontänen aus Oberflächeneis bestehen würden, müssten wir von einem nur geringen Salzgehalt ausgehen. Gegenwärtig gibt es kein anderes plausibles Szenario, als den stetigen Auswurf salzreicher Eispartikel überall aus den Tigerstreifen mit Salzwasser unter der eisigen Oberfläche des Enceladus zu erklären", sagt Dr. Postberg, der am "Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg" und am "Max-Planck-Institut für Kernphysik" (Heidelberg) forscht.

Die Wissenschaftler vermuten nun, dass sich etwa 80 Kilometer unter der Enceladus-Oberfläche eine Wasserschicht zwischen dem felsigen Kern und dem eisigen Mantel erstreckt. "Diese wird durch Gezeitenkräfte von Saturn und Nachbarmonden sowie durch Zerfallswärme radioaktiver Elemente im flüssigen Zustand gehalten", erläutert die Pressemitteilung der Universität (uni-heidelberg.de). "Salz aus dem Gestein löst sich im Wasser, das sich dann in flüssigen Reservoiren unter der Kruste ansammelt. Wenn sich in der äußeren Eisschicht Spalten öffnen, gerät das Reservoir in Kontakt mit dem Weltraum. Durch den Druckabfall verdampft die Flüssigkeit, ein Bruchteil davon wird in Form salziger Eisteilchen schockgefrostet und als Fontänen ausgespien. Wie andere Forschungsarbeiten zeigen, werden neben den Eispartikeln jede Sekunde rund 200 Kilogramm Wasserdampf aus 'Düsen' in den Tigerstreifen geschleudert."

Die Wissenschaftler haben zudem berechnet, dass die verborgenen Wasserreservoire große Oberflächen haben, an denen die Verdampfungsprozesse stattfinden. "Andernfalls würden sie leicht zufrieren und die Fontänen versiegen", betont Dr. Postberg.

An den Forschungsarbeiten waren neben den Heidelberger Wissenschaftlern auch Forscher der Universität Potsdam, der Technischen Universität Braunschweig und der Universität Stuttgart sowie der University of Colorado in Boulder (USA) und der Open University in Milton Keynes (Großbritannien) beteiligt. Die Cassini-Huygens-Mission ist eine gemeinsame Unternehmung von ESA, NASA, und ASI. Gestartet 1997, erreichte die Cassini-Raumsonde im Jahr 2004 das Saturnsystem und untersucht seitdem den Ringplaneten und seine Monde.

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