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Donnerstag, 7. Oktober 2010

Neue Studie stützt Vorstellung von Wasserozeanen auf Saturnmond Enceladus

Eine aktuelle Cassini-Aufnahme (vo 25. Dezember 2009) zeigt mindesten vier deutlich erkennbare Fontänen aus der Südpolregion des Saturnmondes Enceladus | Copyright: NASA/JPL/Space Science Institute

Pasadena/ USA - Spekulationen über einen unter der frostigen Kruste des Saturnmondes Enceladus verborgenen Wasserozean und darin möglicherweise sogar beheimatetes Leben sind nicht neu und wird seither kontrovers diskutiert. NASA-Forscher haben nun ein neues Modell präsentiert, deren Ergebnisse Wasserozeane als Erklärung für charakteristische Eisfontänen auf dem Saturnmond erneut stützen.

Die Fontänen, so das Team um Dennis Matson vom "Jet Propulsion Laboratory" (JPL) der NASA, könnten einem unter der Eiskruste verborgenen Ozean aus gas- und mineralienreichem Wasser entspringen, der die Geysire mit Wasser, Gas, Staub und Wärme versorgt, bevor das Wasser danach wieder in dunkle Tiefen absinkt.

"Die Einsicht, dass es im Innern von Enceladus ein zirkulierendes (Wasser)System gibt, ist eine gänzlich neue Betrachtungsweise", erläuterte Matson am vergangenen Montag auf einem Treffen der "American Astronomical Society's Division of Planetary Sciences" im kalifornischen Pasadena.

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Jüngste Beobachtungen der Saturnsonde "Cassini" haben gezeigt, dass die Geysire in Zusammenhang mit gewaltigen Rissen in der eisigen Oberfläche des Mondes stehen, den sogenannten "Tiger stripes" (Tigerstreifen). Die Fontänen selbst bestehen aus Wasserdampf, Natrium-, Kaliumsalzen und Karbonate. Dieser Umstand lässt viele Wissenschaftler darüber spekulieren, dass sie einem flüssigen Wasserozean unterhalb der Eiskruste entspringen. Weitere Daten der Sonde belegen große Wärmeströme in und um die Tigerstreifen (...wir berichteten).

Das neue Modell hat sich nun zum Ziel gesetzt, die bislang bekannten Fakten zu nutzen, um die Natur der Geysire zu ergründen und zu erklären, wodurch sie gespeist werden. Auch die Ergebnisse der aktuellen Studie stützen nun die Vorstellung von einem verborgenen Salzwasserozean auf Enceladus.

Laut der Theorie der Forscher könnte dieser Ozean darin gelöste Gase bergen. Immer dann, wenn dieses Wasser zu den Tigerstreifen empordringt, falle dessen Druck und die Gase steigen - wie in sprudelndem Mineralwasser - in Blasen nach oben. "Dieses relativ warme Wasser und die sich ausdehnenden Gase erzeugt dann die charakteristischen Eisfontänen", so Matson.

Platzen die postulierten Gasblasen, so erzeugen sie einen feinen Dunst, der auch die Salze und Mineralien enthält, wie sie von der Cassini-Sonde nachgewiesen wurden. Nachdem das Wasser in Berührung mit der eisigen Oberfläche einen Großteil seiner Wärme verloren hat, sinkt es durch die Risse wieder zurück in den verborgenen Ozean und wird hier erneut Teil des die Wärme übertragenden Kreislaufs.

Tatsächlich, so haben die Forscher errechnet, benötigt es für dieses System auch keine gewaltigen Mengen der gelösten Gase, um den "Perrier Ozean" zu erklären: "Ein bis zwei Prozent reichen hierfür aus. Unser Modell erklärt zugleich das Phänomen der Geysire und auch deren Bestandteile sehr gut." Die Gase und Mineralien wiederum, so die Vorstellung, werden durch den Kontakt des postulierten Ozeanwassers mit felsigem Untergrund gelöst.

Die Enceladus-Ozeane könnten durch den Mond selbst in flüssigem Zustand gehalten werden: Analysen der von den Gezeitenkräften induzierten geologischen Stresszonen der eisigen Oberfläche stimmen nicht exakt mit den Orten der größten Wärmeabgabe überein - obwohl dies erwartungsgemäß eigentlich der Fall sein sollte. Eine Erklärung hierfür sehen Forscher um Terry Hurford vom "Goddard Space Flight Center" der NASA in der unsteten Rotation des Saturnmondes der innert seiner Eigendrehung leicht schwankt, da er nicht gleichmäßig kugelförmig ist.

Stimmen diese Schwankungen dann auch noch mit der Bewegung des Saturn am Himmel des Enceladus überein, könnte schon eine Schwankung von 2 bis 0,75 Grad genügen, um die warmen Zonen in der Eiskruste des Mondes zu erklären und dabei das bis zu Fünffache jener Wärme erzeugen, wie sie von gewöhnlichem Gezeitenstress erzeugt werden könnte.

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