CASSINI
Was die Fontänen von Enceladus regelt
von Stefan Deiters
astronews.com
1. August 2013

Der Saturnmond Enceladus fasziniert Astronomen seit sie an dessen Südpol Fontänen entdeckt haben, die Wasser ins All blasen. Jetzt haben sie mithilfe der Sonde Cassini herausgefunden, wovon die Intensität dieser Geysire abhängt, nämlich vom Abstand des Mondes von Saturn. Sie werten dies als weiteren Hinweis auf einen Ozean aus Wasser unter der eisigen Oberfläche von Enceladus.

Die Fontänen von Enceladus faszinieren Astronomen seit ihrer Entdeckung im Jahr 2005 durch die Sonde Cassini. Bild: NASA / JPL / Space Science Institute

Lange Zeit galt der Saturnmond Enceladus als vergleichsweise langweilige eisige Welt, doch dann wurden im Jahr 2005 mithilfe der Saturnsonde Cassini spektakuläre Fontänen aus Eispartikeln und Wasserdampf entdeckt, die der Mond aus seiner Südpolarregion ins All schleudert. Dank neuer Beobachtungen können die Astronomen nun auch die Intensität dieser Geysire vorhersagen. Sie stellten nämlich fest, das sie mit der Entfernung des Mondes vom Ringplaneten Saturn zusammenhängt. Für die Forscher ist dies ein weiteres Indiz dafür, dass es unter der eisigen Oberfläche des Mondes einen Ozean aus flüssigem Wasser geben könnte.

"Die Fontänen von Enceladus funktionieren offenbar wie die regelbare Düse eines Gartenschlauchs", vergleicht Matt Hedman, ein Wissenschaftler des Cassini-Teams von der Cornell University. "Die Düse ist fast verschlossen, wenn sich Enceladus näher am Saturn befindet und am weitesten geöffnet, wenn der Mond auf seiner Bahn den größten Abstand hat. Wir vermuten, dass dies damit zu tun hat, wie der Saturn den Mond mit seiner Gravitationskraft quetscht und wieder loslässt."

Die Fontänen, die außer Wasser auch organische Partikel enthalten, stammen aus einer Region am Südpol des Mondes, in der es zahlreiche tiefe Spalten im Eis gibt. Der Bereich erhielt den Spitznamen "Tigerstreifen". "Die Art und Weise wie die Fontänen auf den sich ändernden Druck auf Enceladus reagieren, deutet darauf hin, dass sie sich aus einem großen Vorrat an flüssigem Wasser speisen", urteilt Cassini-Teammitglied Christopher Sotin vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA. "Flüssiges Wasser war der Schlüssel zur Entstehung von Leben auf der Erde. Diese Entdeckungen machen also Appetit, der Frage nachzugehen, ob überall dort, wo es Wasser gibt, auch Leben existiert."

Wissenschaftler hatten sich in den vergangenen Jahren wiederholt bemüht, ein Muster in der schwankenden Intensität der Fontänen zu erkennen. Doch erst die Auswertung von Infrarotbeobachtungen des Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) von Cassini über einen längeren Zeitraum ließ dann tatsächlich entsprechende Rückschlüsse zu. Mit VIMS wurden zwischen 2005 und 2012 mehr als 200 Bilder der Enceladus-Fontänen gemacht.

Darauf war deutlich zu erkennen, dass die Fontänen immer dann am schwächsten erscheinen, wenn sich Enceladus an dem Punkt seiner Umlaufbahn um Saturn befindet, an dem der Mond den geringsten Abstand zum Planeten hat. Die Helligkeit der gesamten Partikelwolke nahm dann allmählich wieder zu und war schließlich am saturnfernsten Punkt der Bahn drei bis vier Mal größer.

Durch Kombination dieser Helligkeitsdaten mit Modellen, die beschreiben, wie Enceladus während eines Umlaufs von der Gravitationskraft des Riesenplaneten durchgewalkt wird, schlossen die Forscher, dass die stärkere gravitative Belastung in der Nähe des Planeten die Öffnungen in der Tigerstreifen-Region kleiner werden lässt und damit auch weniger Material dort herausgeschleudert werden kann. Entfernt sich der Mond dann von dem Planeten, werden die Spalten wieder weiter und die Fontänen stärker.

"Die Mission von Cassini im Saturnsystem hat uns gezeigt, wie aktiv und vielfältig dieser Planet, seine Ringe und Monde sind", so Linda Spilker, die Cassini-Projektwissenschaftlerin am JPL. "Seit Galileo den Saturn erstmals durch sein Teleskop beobachtet hat, ist das eine gewaltige Entwicklung." Die Forscher berichten über ihre Resultate in der aktuellen Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift Nature.