CASSINI
Enceladus hat globalen Ozean
von Stefan Deiters
astronews.com
21. September 2015

Der Saturnmond Enceladus, der die Astronomen seit Jahren mit seinen eisigen Fontänen fasziniert, muss über einen globalen Ozean unter der Eiskruste verfügen. Dies ergab eine aufwendige Auswertung von Bildmaterial der Saturnsonde Cassini aus den vergangenen Jahren. Die Sonde soll Ende Oktober Enceladus einen weiteren Besuch abstatten.

So stellen sich die Forscher den inneren Aufbau von Enceladus vor: Zwischen einem Gesteinskern und der äußeren Eiskruste befindet sich ein globaler Ozean. Die Dicke der Schichten ist nicht maßstabsgerecht. Bild: NASA / JPL-Caltech  [Großansicht]

Unter der eisigen Kruste des Saturnmonds Enceladus dürfte sich ein globaler Ozean befinden - das ergab jetzt eine neue Studie, in der Daten der Saturnsonde Cassini ausgewertet wurden. Den entscheidenden Hinweis dabei lieferte eine leichte Taumelbewegung des Mondes auf seiner Bahn um den Ringplaneten. Dieses Taumeln lässt sich, so die Wissenschaftler, nur erklären, wenn die äußere Eiskruste nicht fest mit dem Gesteinskern im Inneren verbunden ist. Es muss also eine Flüssigkeitsschicht zwischen Eiskruste und Gesteinskern geben.

Die Entdeckung von Fontänen, die aus der Südpolarregion des Mondes ins All schießen, zählt mit zu den spektakulärsten Entdeckungen der Saturnsonde Cassini. Die Fontänen stammen alle aus einem Bereich mit langen tiefen Furchen im Eis, die die Wissenschaftler "Tigerstreifen" getauft haben. Die neuen Daten deuten nun darauf hin, dass diese Fontänen sich sogar aus einem globalen Ozean speisen.

Im vergangenen Jahr war eine Studie veröffentlicht worden, die auf einen lokalen Ozean unter dem Südpol des Mondes hindeutete (astronews.com berichtete). Allerdings lieferten Gravitationsdaten, die während der Vorüberflüge von Cassini an dem Mond gesammelt wurden, auch vermehrt Hinweise auf die mögliche Existenz eines globalen Ozeans. Diese Vermutung wurde nun durch eine neue Untersuchung gestützt, die auf einer unabhängigen Auswertung von Cassini-Bilddaten beruht.

"Das war ein kniffliges Problem, das mehrere Jahre an Beobachtungen verlangte und Berechnungen aus ganz unterschiedlichen Fachbereichen, aber wir sind ganz zuversichtlich, dass wir es nun richtig hinbekommen haben", so Peter Thomas von der Cornell University, der zum Cassini-Team gehört.

Die Wissenschaftler haben Aufnahmen aus mehr als sieben Jahren untersucht, die Cassini bei seinen Vorüberflügen aufgenommen hatte. Dabei haben sie die Positionen von Oberflächenstrukturen - wie etwa Krater - auf dem Mond sorgfältig erfasst, um auf diese Weise auch geringfügige Änderungen der Rotation von Enceladus bestimmen zu können. So konnten sie eine leichte Taumelbewegung des Mondes auf seiner Umlaufbahn um Saturn feststellen.

Mit der gemessenen Taumelbewegung wurden dann verschiedene Modelle über den inneren Aufbau des Mondes gefüttert, darunter auch eine Variante, in der der Mond komplett gefroren ist. "Wenn die Oberfläche und der Kern fest verbunden wären, würde der Kern einen so großen Ballast darstellen, dass die Taumelbewegung deutlich kleiner wäre, als wir es messen", so Matthew Tiscareno vom SETI Institute. "Das zeigt, dass es eine globale Flüssigkeitsschicht geben muss, die die Oberfläche vom Kern trennt."

Unklar ist den Wissenschaftlern allerdings, welcher Mechanismus dazu geführt haben könnte, dass dieser Ozean nicht schon längst gefroren ist. Möglich wäre etwa, dass die Gezeitenkräfte Saturns für deutlich mehr Wärme sorgen, als man bislang angenommen hatte.

"Das ist ein wesentlicher Schritt voran zum Verständnis dieses Mondes und zeigt, dass langdauernde Missionen zu anderen Planeten zu sehr grundsätzlichen Entdeckungen führen können", meint Carolyn Porco vom Space Science Institute in Boulder. "Cassini war in dieser Hinsicht vorbildlich." Cassini hatte die ersten Hinweise auf die Fontänen von Enceladus 2005 entdeckt. Die Sonde soll am 28. Oktober einen weiteren dichten Vorüberflug an Enceladus absolvieren und wird dabei weniger als 50 Kilometer von der Oberfläche entfernt sein.

Über ihre Resultate berichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Icarus.