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ENCELADUS
Woher stammt das Methan in den Fontänen?
von Stefan Deiters
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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.

Enceladus

Der Saturnmond Enceladus ist für die Fontänen bekannt, die aus seiner Südpolarregion ausgehen (künstlerische Darstellung). Bild: NASA / JPL-Caltech [Großansicht]

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.

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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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siehe auch
Enceladus: Komplexe organische Moleküle nachgewiesen - 4. Juli 2018
Saturnmond Enceladus: Mikroorganismen könnten überleben - 5. März 2018
Cassini: Enceladus hat globalen Ozean - 21. September 2015
Enceladus: Hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond? - 12. März 2015
Enceladus: Neue Hinweise auf Ozean unter dem Eis - 4. April 2014
 
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