Enceladus

Dec 30, 2023

Die gequälte Oberfläche des Saturnmondes Enceladus und seine faszinierende anhaltende geologische Aktivität sind ein Meisterwerk aus tiefer Zeit und erdrückender Schwerkraft und erzählen die Geschichte der alten und gegenwärtigen Kämpfe einer winzigen Welt.

Überblick: Jahrzehntelang wussten Wissenschaftler nicht, warum Enceladus der hellste Planet im Sonnensystem war oder in welcher Beziehung er zum E-Ring des Saturn stand. Cassini fand heraus, dass sowohl die frische Schicht auf seiner Oberfläche als auch das eisige Material im E-Ring aus Quellen stammen, die mit einem globalen unterirdischen Salzwasserozean verbunden sind, der hydrothermale Quellen beherbergen könnte.

Bevor Cassini das Saturnsystem erreichte, hatten Planetenforscher nur Hinweise darauf, dass bei Enceladus etwas Interessantes passieren könnte. Bilder der Raumsonde Voyager aus den 1980er Jahren zeigten, dass dieser Mond zwar klein ist – nur etwa 500 Kilometer im Durchmesser –, seine eisige Oberfläche jedoch an einigen Stellen bemerkenswert glatt und überall strahlend weiß ist. Tatsächlich ist es der am stärksten reflektierende Körper im Sonnensystem.

Es waren Daten des Magnetometers an Bord der Raumsonde Cassini, die Wissenschaftler dazu veranlassten, Enceladus mit einem gezielten Vorbeiflug genauer unter die Lupe zu nehmen. Etwas – vielleicht eine Atmosphäre – drückte in der Nähe von Enceladus gegen das Magnetfeld des Saturn. Dies bedeutete, dass die Gase möglicherweise von der Oberfläche oder dem Inneren des Mondes stammten.

Cassini enthüllte die dramatische Wahrheit: Enceladus ist ein aktiver Mond, der unter seiner Kruste einen globalen Ozean aus flüssigem Salzwasser verbirgt. Darüber hinaus strömen eisige Partikel aus diesem Ozean, versetzt mit einer Mischung aus Wasser und einfachen organischen Chemikalien, kontinuierlich aus dieser faszinierenden Meereswelt in den Weltraum. Das Material schießt mit einer Geschwindigkeit von etwa 800 Meilen pro Stunde (400 Meter pro Sekunde) heraus und bildet eine Wolke, die sich Hunderte von Meilen in den Weltraum erstreckt. Ein Teil der Materie fällt auf Enceladus zurück, ein anderer Teil entweicht und bildet den riesigen E-Ring des Saturn.

Der E-Ring besteht größtenteils aus Eiströpfchen, aber darunter befinden sich auch eigenartige Nanopartikel. Cassini entdeckte diese vorbeiziehenden Siliciumdioxid-Nanokörner, die nur dann entstehen können, wenn flüssiges Wasser und Gestein bei Temperaturen über 90 Grad Celsius (etwa 200 Grad F) interagieren. Dies deutet auf hydrothermale Quellen tief unter der eisigen Hülle von Enceladus hin, nicht unähnlich den hydrothermalen Quellen, die den Meeresboden hier auf der Erde übersät haben.

„Die Entdeckungen von Enceladus haben die Richtung der Planetenforschung verändert“, sagte Linda Spilker, Cassini-Projektwissenschaftlerin am Jet Propulsion Laboratory der NASA. „Mehrere Entdeckungen haben unser Verständnis von Enceladus erweitert, darunter die Wolke, die an seinem Südpol austritt, Kohlenwasserstoffe in der Wolke, ein globaler, salziger Ozean und hydrothermale Quellen am Meeresboden. Sie alle weisen auf die Möglichkeit einer bewohnbaren Meereswelt weit jenseits der Erde hin.“ bewohnbare Zone. Planetenforscher müssen nun Enceladus als möglichen Lebensraum für Leben in Betracht ziehen.

Diese Erkenntnisse nahmen erstmals im Jahr 2005 Gestalt an, als Cassinis Kameras die ersten detaillierten Bilder der Südpolarregion von Enceladus machten. Die Bilder zeigten ein überraschend junges und komplexes Gelände, fast völlig frei von Einschlagskratern. Das Gebiet war übersät mit hausgroßen Eisblöcken und Oberflächen, die von tektonischen Mustern geprägt waren, die es nur in dieser Mondregion gibt. Zu ihrer Überraschung entdeckten die Wissenschaftler eine riesige Wasserdampfwolke über dem Gebiet und relativ warme Brüche in der Kruste, die die Wolke aus Wasserdampf und Eispartikeln versorgen, die sich in den Weltraum ausdehnt. Sie nannten die tiefen Gletscherspalten informell „Tigerstreifen“. Eine spätere Bildanalyse lieferte schlüssige Beweise dafür, dass die Jets in der Nähe der heißesten Stellen auf den Tigerstreifenbrüchen (auch als „Sulci“ bekannt) entstehen.

Während eines nahen Vorbeiflugs im Jahr 2008 beprobten Cassinis Instrumente direkt die Wolke und entdeckten eine überraschende Mischung aus flüchtigen Gasen, Wasserdampf, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid sowie organischen Materialien. Die Dichte organischer Materialien war etwa 20-mal höher als erwartet.

Im Laufe der Zeit stellten Wissenschaftler fest, dass das rissige Gelände, das sich über den aktiven Südpol von Enceladus erstreckt, in ständiger Bewegung ist, sich an einigen Stellen ausdehnt und an anderen knickt, da die Risse durch die Gravitationskräfte zusammengedrückt und gezogen werden. Es ist möglich, dass Enceladus durch einen Gezeitenmechanismus ähnlich dem Jupitermond Io erhitzt wird.

Wissenschaftler entdeckten Hinweise auf den inneren Ozean von Enceladus durch Schwerkraftmessungen, die auf dem Doppler-Effekt und dem Ausmaß der sehr leichten Schwankung des Mondes während seiner Umlaufbahn um Saturn basierten. Die Daten stimmten mit der Existenz eines großen globalen Ozeans im Mondinneren überein. Die Messungen deuteten auf ein großes Meer von etwa 10 Kilometern Tiefe unter der südlichen Polarregion hin, unter einer etwa 30 bis 40 Kilometer dicken Eisschale.

Cassini flog im Oktober 2015 zum letzten Mal an Enceladus vorbei, aber die Forscher werden noch viele Jahre lang über den Daten brüten, die es nach Hause geschickt hat, und für den Tag unserer Rückkehr planen, tiefer in seine Geheimnisse einzutauchen.

„Während wir immer mehr über Enceladus erfahren und Daten verschiedener Instrumente vergleichen, finden wir immer mehr Beweise für eine bewohnbare Meereswelt“, sagte Spilker. „Wenn durch eine Mission nach Cassini schließlich Leben im Ozean von Enceladus entdeckt wird, dann werden unsere Enceladus-Entdeckungen zu den Top-Entdeckungen aller Planetenmissionen gehören.“

Erfahren Sie, was die jüngsten Nachrichten über Wasserstoffgas bei Enceladus für die Suche nach Leben jenseits der Erde bedeuten.

› Zeitleiste der Entdeckung

› Lesen Sie die Nachrichtenmeldung vom 13. April 2017

› Hydrothermale Aktivität

› Der Mond mit einer Feder

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Zum Maßstab: Enceladus ist nur 314 Meilen (505 km) breit und damit klein genug, um in die Länge des Vereinigten Königreichs zu passen.

Entdeckt: 1789

Entdecker: William Herschel

Größe: 314 Meilen (505 km) im Durchmesser, klein genug, um in die Länge des Vereinigten Königreichs zu passen.

Entfernung von der Sonne: 9,5 Astronomische Einheiten (AE) (Erde = 1 AE)

Erkundet von: Voyager 1 und 2, Cassini

Wissenschaftlicher Status: Die Entdeckung des globalen Ozeans von Enceladus, der eisigen Jets und ihrer Rolle bei der Entstehung des E-Rings des Saturn ist eine der wichtigsten Erkenntnisse der Cassini-Mission. Cassini fand auch die ersten Anzeichen hydrothermischer Aktivität außerhalb der Erde – was diesen winzigen Saturnmond zu einem der führenden Orte bei der Suche nach möglichem Leben außerhalb der Erde machte.

Mehr über Enceladus ›

Das Cassini-Team erforschte Enceladus mehr als ein Jahrzehnt lang und enthüllte dabei ein Geheimnis nach dem anderen, bis es zu der verblüffenden Schlussfolgerung kam, dass der winzige Mond einen globalen Ozean aus flüssigem Wasser mit hydrothermalen Quellen verbirgt.

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