Enceladus: Komplexe organische Moleküle nachgewiesen

[astronews.com Redaktion]

Die Eismonde des Saturn galten lange Zeit als eher langweilig. Das änderte sich, als die Sonde Cassini Fontänen entdeckte, die der Mond Enceladus ins All schleudert und die von einem unterirdischen Ozean gespeist werden. Die Analyse von Cassini-Daten ergab nun, dass sich unter dem Material in den Fontänen auch komplexe organische Verbindungen befinden. (4. Juli 2018)

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[Ned Flanders]

Jetzt darf der Biologe endlich mal was sinnvolles beitragen...

Sie haben Moleküle bis zu über 200 au gemessen, was der Masse von Molekülen mit etwa 10-14 Kohlenstoff Atomen entspricht und das ist eigentlich eine echte Sensation!

Man muss sich mal vor Augen führen wie aus dem Häuschen die NASA war als Curiosity auf dem Mars Methan (1C) geschnüffelt hat. Außerdem finden sie diese Moleküle in eistpartikeln die sowohl Salz reich als auch Salz arm sind. Vermutet wird, das auf der Oberfläche des Ozeans eine regelrechte Schicht aus diesem Organischen Material besteht und beim platzen von Blasen, diese in Eis aus Wasserdampf Kondensat und Ozean Wasser Eis eingelagert wird.

[ralfkannenberg]

Jetzt darf der Biologe endlich mal was sinnvolles beitragen...

Sie haben Moleküle bis zu über 200 au gemessen, was der Masse von Molekülen mit etwa 10-14 Kohlenstoff Atomen entspricht und das ist eigentlich eine echte Sensation!

Man muss sich mal vor Augen führen wie aus dem Häuschen die NASA war als Curiosity auf dem Mars Methan (1C) geschnüffelt hat.

Hallo Ned Flanders,

das scheint mir nun aber etwas aus dem Zusammenhang herausgerissen zu sein: Methan wird an zahlreichen Stellen im Sonnensystem gefunden. Und beispielsweise beim Miller-Experiment wurde z.B. Glutaminsäure hergestellt, die immerhin 5 Kohlenstoffatome hat.

Des Weiteren wurde das Methan in der Mars-Atmosphäre bereits 2003 vom Mars Express nachgewiesen.

Was ich sagen möchte: dass die NASA beim Methan-Fund seitens des Curiosity "so aus dem Häuschen waren" dürfte also andere Gründe haben.


Freundliche Grüße, Ralf

[Ned Flanders]

das scheint mir nun aber etwas aus dem Zusammenhang herausgerissen zu sein: Methan wird an zahlreichen Stellen im Sonnensystem gefunden. Und beispielsweise beim Miller-Experiment wurde z.B. Glutaminsäure hergestellt, die immerhin 5 Kohlenstoffatome hat.

Genau das ist ja der Grund warum ich den etwas merkwürdigen Hype um Methan in der Mars Athmosphäre nicht verstehe. Methan ist nun wirklich kein sonderlich seltenes Molkeül und seine Gegenwart kann auf unzählige abiotische Prozesse zurückgeführt werden, beispielsweise über Wasser + Kohlendioxid + mineralischem Katalysator (e.g. Olivin). Dazu bedarf es keine Biologie.

Das gleiche gilt natürlich auch für höherwertige Kohlenstoffverbindungen wie sie beispielsweise in dem Angesprochenen Miler Experiment entstanden sind. Je größer und komplexer allerdings, desto weniger wahrscheinlich ist deren spontane abiotische Entstehung selbst unter katalytisch günstigen Bedingungen, denn diese sorgt im Gleichgewicht in der Regel auch wieder für deren Zerlegung in kleinere Einheiten.

Kohlenwasserstoffe mit 10 und mehr C sind meines Wissens nach eine absolute Besonderheit. Selbst extrem Kohlenwasserstoffreiche Körper wie Titan hat meines wissens nach so gut wie keine höherwertigen Kohlenstoffverbindungen, und das obwohl (oder gerade weil?) sie nicht von Kilometern von Wassereis vor Strahlung geschützt sind.

Ich finde das extrem spannend!

[Protuberanz]

Müssen denn nicht grundsätzlich erst einmal komplexe Kohlenstoffverbindungen abiotisch entstehen?

[Mahananda]

Hallo Ned Flanders,

warum ich den etwas merkwürdigen Hype um Methan in der Mars Athmosphäre nicht verstehe.

Der Hype erklärt sich so, dass Methan als stark reduzierte Kohlenstoffverbindung in einer stark oxydierten Umgebung eigentlich nicht entstehen dürfte. Daher bringt man hypothetische Marsmikroben ins Spiel, die über diverse Stoffwechselprozesse Methan erzeugen und in jahreszeitlichem Wechsel in die Atmosphäre als Spurengas entlassen. Da jedoch auch andere Mechanismen möglich sind, die ohne Mikroben auskommen, kann hierzu noch keine Entscheidung getroffen werden. Immerhin lässt sich über diese Ungwissheit die Finanzierung weiterer Marsmissionen rechtfertigen, die unser Verständnis dieses Planeten auch ohne positiven Mikrobenbefund vertiefen und erweitern. Und schon dafür lohnt doch die Instrumentalisierung der Methanfunde in Gestalt eines Medienhypes ...

Je größer und komplexer allerdings, desto weniger wahrscheinlich ist deren spontane abiotische Entstehung selbst unter katalytisch günstigen Bedingungen, denn diese sorgt im Gleichgewicht in der Regel auch wieder für deren Zerlegung in kleinere Einheiten.

Das ist so nicht richtig, denn rund 85 Prozent aller im Miller-Urey-Experiment vorhandenen Kohlenstoffatome haben sich zu teerartigen Verbindungen umgesetzt, also zu polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen, die locker mehr als 10 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten. Und ich vermute, dass eben dies auch am Grund des Ozeans von Enceladus passiert ist: Es hat sich eine teerartige Schicht gebildet, die durch Dampfblasen perforiert wird. Die mitgerissenen Teerpartikel kontaminieren den Auswurf und konnten nun spektroskopisch nachgewiesen werden.

Ich finde das extrem spannend!

Ich auch.

[Yadgar]

Hi(gh)!

Das wird ja richtig spannend mit Enceladus... dann sollte es doch in nicht zu ferner Zukunft mal eine Mission eigens nur dorthin geben! Die Frage ist nur: wie kommen wir mit einer Sonde (natürlich gründlichst sterilisiert!) in diesen Ozean hinein? Bohren scheidet schon mal aus, erstens können wir nicht kilometerweise Bohrgestänge mitschleppen, zweitens würde der Druckunterschied verhindern, dass man eine Tauchsonde überhaupt in das Bohrloch hineinlassen könnte, das Ozeanwasser käme ihr mit hoher Geschwindigkeit entgegen.

Es müsste eine Durchschmelzsonde sein, und zwar eine, die während des Durchschmelzens langsam ein langes dünnes Verbindungskabel abrollt - ohne Kabel geht es nicht, da man keine Funksignale durch kilometerdickes Eis senden kann. Damit das Eis beim Erwärmen durch die Sonde aufgrund der praktisch nicht vorhandenen Atmosphäre nicht gleich verdampft, müsste das Durchschmelzloch an einem oberen Ende mit einem dicht schließenden "Deckel" versehen sein, der praktischerweise auch die obere Funkstation für die Verbindung zum Lander enthält. Während weiter oben das Durchschmelzloch mitsamt bereits abgerolltem Kabel wieder zufriert, sinkt die Sonde in ihrer eigenen (unteren) Funk-Terminalstation immer weiter nach unten durch das Eis, bis die Unterseite der Eiskruste erreicht ist. Dann verlässt sie die Terminalstation und navigiert selbständig als "Mini-U-Boot" in Umkreis von einigen hundert Metern, idealerweise bis zum Ozeanboden. Sie müsste Wasser- und Bodenproben entnehmen und chemisch analysieren können, außerdem über Mikroskop-Optik verfügen, um etwaige primitive Lebensformen fotografieren oder sogar filmen zu können. Für den Nachweis einer eventuell vorhandenen Mesofauna sollten auch ein Scheinwerfer und eine herkömmliche Kamera vorhanden sein...

Wie sehen die gegenwärtigen Missionsdesigns für Enceladus aus?

Bis bald im Khyberspace!

Yadgar

[pauli]

kurz gesagt: das wird nie was

[ralfkannenberg]

kurz gesagt: das wird nie was

Hallo pauli,

ich würde es erst einmal mit einer einfacheren Mission versuchen, z.B. in der Nähe eines solchen Tigerstreifens landen und die Landestelle untersuchen. Da liegt dann vielleicht auch mal Output von so einem Geysir herum, den man untersuchen könnte. In einer weiteren Mission könnte dann ein Rover sicherlich auch ganz nützlich sein - um Transportkosten zu sparen vielleicht sogar in Form einer Doppelmission. Bohrungen sollte man dann einer späteren Mission überlassen.


Freundliche Grüsse, Ralf

[Protuberanz]

Ein einfacher Lander ist ziemlich eingeschränkt. Die Messungen beziehen sich also immer nur auf die Landestelle. Ein Rover dürfte recht preisintensiv werden.
Das Problem der Energieversorgung müßte auch erst noch geklärt werden. Solarzellen fallen flach und ob eine Radionuklidbatterie in einer möglicherweise biologischen Umgebung die richtige Wahl ist, ist ebenfalls fraglich.
Ich denke preisgünstig und mit potentiell viel Daten-Material dürfte eine Sonde im Orbit um Enceladus sein. Die könnte ständig neues Auswurf-Material einsammeln und prüfen. Und die Energieversorgung ist dort auch kein Thema.
Ob eine Bohrung bei den immensen Gezeitenkräften überhaupt so ohne weiteres möglich ist, wage ich zu bezweifeln.