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Woher stammt das Methan in den Fontänen?
von
Stefan Deiters
astronews.com
8. Juli 2021
Der Saturnmond Enceladus fasziniert die Wissenschaft durch
seine Fontänen, die aus der Südpolarregion des Mondes ins All schießen. Darin
wurde von der Saturnsonde Cassini auch Methan nachgewiesen. Eine neue
Studie suchte nun eine Erklärung für die gemessenen Methanmengen. Bekannte
geochemische Prozesse reichen dafür offenbar nicht aus.
Der Saturnmond Enceladus ist für die Fontänen bekannt, die aus
seiner Südpolarregion ausgehen (künstlerische Darstellung).
Bild: NASA / JPL-Caltech
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Die Fontänen, die aus der Südpolarregion des Saturnmondes Enceladus ins All
schießen, zählen mit zu den spektakulärsten Entdeckungen der Sonde Cassini.
Durch den Fund rückte der zuvor eher als langweilig geltende Eismond des
Ringplaneten in das Interesse der aktuellen Forschung, dürfte sich doch unter
der eisigen Kruste von Enceladus auch ein Ozean aus Wasser befinden. Schon seit
Längerem wird auch über die Möglichkeit von Leben in diesem Ozean spekuliert.
Inzwischen gilt der Trabant vielen sogar als einer der vielversprechendsten Orte für
außerirdisches Leben im Sonnensystem.
Die Saturnsonde Cassini konnte in den Fontänen auch eine vergleichsweise hohe
Konzentration von Methan feststellen, was von den Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftlern nicht unbedingt erwartet worden war. Es ist bekannt, dass
Methan durch geochemische Prozesse, etwa in hydrothermalen Quellen auf dem
irdischen Meeresboden, entstehen kann. Die Verbindung ist allerdings auch
das Ergebnis biologischer Prozesse.
Ein Team von Forschenden um Régis Ferrière von der University of Arizona hat
nun versucht herauszufinden, ob eventuell auch auf Enceladus Mikroorganismen für die
gemessenen Methanwerte verantwortlich sein könnten. Die Forschenden entwickelten dazu ein
Modell, das alle bislang bekannten Prozesse umfasst, die zu den Werten führen
könnten, die von Cassini in den Fontänen von Enceladus gemessen wurden.
Das Ergebnis: Die Werte können entweder durch das Vorhandensein von
Mikroorganismen erklärt werden, oder aber durch rein geothermische Prozesse, die
allerdings anders ablaufen müssten, als auf dem Boden der Ozeane der Erde.
Zwar entsteht Methan auch in hydrothermalen Quellen auf dem Ozeanboden der Erde
ganz ohne das Vorhandensein von Mikroorganismen, doch geschieht dies nur sehr
langsam. Der größte Teil des in den heißen Quellen erzeugten Methans auf der
Erde stammt von Mikroorganismen und entsteht durch
sogenannte Methanogenese, schreiben die Forscherinnen und Forscher.
Auf Enceladus fand das Team mit ihrem Modell nun keinen Weg, die in den Fontänen
gemessene Konzentration von Methan allein durch bekannte geochemische Prozesse
zu erklären. Erst die Annahme, dass es auch auf dem Boden des Ozeans auf Enceladus zu Methanogenese kommt,
erlaubte es den Forschenden, die Cassini-Daten zu
reproduzieren.
"Wir wollen mit unserer Studie nicht sagen, dass es Leben im Ozean von
Enceladus gibt", so Ferrière. "Wir wollten aber herausfinden, wie wahrscheinlich
es ist, dass die hydrothermalen Quellen auf Enceladus auch ideale
Lebensbedingungen für Mikroorganismen bieten, die denen auf der Erde ähneln. Die
Antwort ist: sehr wahrscheinlich." Die Daten, so das Team, seien also vereinbar
mit der These, dass es im Ozean von Enceladus mikrobakterielles Leben gibt.
Allerdings weisen die Forschenden auch auf eine andere Möglichkeit hin: Das
Methan könnte auch durch die teilweise Aufspaltung von im Kern des Mondes
vorhandenen organischen Stoffen durch hydrothermische Prozesse entstanden sein. Dies sei insbesondere
dann sehr wahrscheinlich, wenn sich herausstellen sollte, dass an der Entstehung
des Mondes Material mit einem hohen Gehalt an organischen Verbindungen beteiligt war,
wie man es etwa in Kometen findet.
Eines, so das Team, sei sicher: Mehr Forschung, auch über mögliche
nichtbiologische Prozesse zur Entstehung von Methan, sei nötig, um die
Beobachtungen von Cassini besser einordnen zu können. Über ihre Studie berichtet
das Team in einem Fachartikel, der in Nature Astronomy erschienen ist.
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