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Verborgener Ozean auch auf Mimas?
von Stefan Deiters
astronews.com
17. Oktober 2014
Astronomen sind bei der Auswertung unzähliger Aufnahmen des
Saturnmonds Mimas, die die Sonde Cassini in den vergangenen Jahren
gemacht hat, auf ein eigentümliches Umlaufverhalten gestoßen. Erklären können
sie sich dies nur, wenn der kleine Mond nicht über einen kugelförmigen, sondern
über einen eher länglichen Kern verfügt oder aber sich unter seiner Oberfläche
ein Ozean verbirgt.
Unter der Oberfläche von Mimas könnte sich
Überraschendes verbergen.
Bild: NASA/JPL/Space Science Institute
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Für ihre Studie werteten die Astronomen eine Vielzahl von Aufnahmen aus, die
die Saturnsonde Cassini im Laufe der vergangenen Jahre von Mimas
gemacht hatte. Ihr Interesse galt dabei dem Umlaufverhalten des Mondes,
insbesondere einer spezifischen Taumelbewegung, die man als Libration
bezeichnet.
Wie der Mond der Erde, wendet auch Mimas dem Saturn immer hauptsächlich eine
Seite zu. Das bedeutet, dass die Rotation des Mondes um den Planeten und die
Rotation um die eigene Achse sich gerade so eingestellt haben, dass sich der
Mond während eines Umlaufs um Saturn genau einmal um die eigene Achse dreht.
Doch - genau wie im Fall Erde-Mond - ist auch die Umlaufbahn von Mimas nicht
exakt kreisförmig. Da dadurch die Geschwindigkeit des Mondes auf seinem Orbit
leicht variiert, könnte ein hypothetischer Beobachter auf der Oberfläche des
Saturn im Laufe eines Umlaufs etwas mehr als nur genau die Hälfte der Mimas-Oberfläche
sehen. Mimas führt also eine leichte Taumelbewegung aus, die man als Libration
bezeichnet.
Auf Aufnahmen von Cassini haben Wissenschaftler nun genau diese
Taumelbewegung des Mondes studiert und mit Modellrechnungen über den inneren
Aufbau des Mondes verglichen. "Die Daten deuten darauf hin, dass irgendwas im
Inneren von Mimas sozusagen nicht ganz stimmt", so Radwan Tajeddine von der
Cornell University. "Das Taumeln,
das wir beobachten, ist doppelt so stark, wie die Modelle vorausgesagt haben."
Zwei Möglichkeiten gäbe es allerdings, so die Forscher, um das
Rotationsverhalten des Mondes zu erklären: Der Mond könnte über einen
langgezogenen und nicht etwa über einen kugelförmigen Kern verfügen. Das wäre
eine Überraschung, da man angesichts des Alters des Mondes von über vier
Milliarden Jahren eigentlich erwarten müsste, dass der Kern bereits eine
kugelförmige Gestalt angenommen hat. Sollte er also tatsächlich mehr die Form
eines amerikanischen Fußballs haben, müsste der urzeitliche Kern von Mimas
irgendwie konserviert worden sein.
Noch faszinierender wäre natürlich die zweite Möglichkeit: Mimas könnte in
etwa 24 bis 31 Kilometern unter der Oberfläche über einen flüssigen Ozean
verfügen. Auch dies wäre überraschend, weil sich auf dem Mond bislang keinerlei
Hinweise auf irgendeine Form von geologischer Aktivität haben finden lassen. Mit
einem Durchmesser von nur knapp 400 Kilometern ist der Mond auch zu klein, um
ausreichend Wärme im Inneren erhalten zu haben, die einen flüssigen Ozean
möglich machen würde.
Nötig wäre also eine Wärmequelle, um diesen Ozean im Untergrund erhalten zu
können. Eine Möglichkeit wäre, dass die Umlaufbahn von Mimas früher noch
deutlich langgezogener war, was zu erhöhten Gezeitenkräften und dadurch zu
Wärmeentwicklung geführt haben könnte.
Trotz dieser Problematik erscheint den Forschern das Ozean-Modell gegenwärtig
als wahrscheinlicher, weil ein langgezogener Kern eigentlich auch zu einer etwas
anderen Form des Mondes hätte führen müssen, als man sie heute beobachtet.
Allerdings weisen die Wissenschaftler darauf hin, dass sich vielleicht noch
alternative Modelle entwickeln ließen, die die Taumelbewegung erklären könnten.
Auch weitere Beobachtungen von Cassini sollten helfen, das eine
oder andere Modell auszuschließen.
Über die neuen Resultate berichteten die Wissenschaftler heute in der Wissenschaftszeitschrift Science.
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