Wasser auf dem Enceladus

Neue Messungen mit der Cassini-Sonde zeigen, dass sich unter dem Eisschild des Saturnmonds Enceladus tatsächlich ein relativ warmes Meer verbirgt

Enceladus gehört zu den kleineren Monden im Sonnensystem. Der deutschstämmige Astronom Wilhelm Herschel entdeckte den Begleiter des Saturn schon 1789 und benannte ihn nach dem Giganten Enkelados, einem der Riesen-Wesen, die den griechischen Göttern ihre Macht streitig machen wollten. Das sollte sich zumindest von Seiten Herschels als Irrtum erweisen, denn Enceladus steht mit 499 Kilometern Durchmesser unter allen Monden des Sonnensystems nur an 17. Stelle. Dass er trotzdem einer der hellsten um die Sonne kreisenden Himmelskörper ist, liegt an seinem hohen Reflektionsvermögen (Albedo). Fast alles Licht (99 Prozent), das seine Oberfläche erreicht, wird zurückgeworfen - selbst frisch gefallener Schnee reflektiert nicht so gut.

Dieses ungewöhnliche Phänomen hat die Astronomen schon lange beschäftigt. Alle Geschwister des Enceladus sind nämlich durch kosmischen Staub aus der Umgebung mit den Jahrmillionen dunkler geworden - er selbst aber offenbar nicht. Es muss also eine Quelle geben, die immer wieder frische Eiskristalle nachliefert. Sie muss auch die dünne, an der Oberfläche wegen der hohen Albedo minus 200 Grad Celsius kalte Atmosphäre speisen, denn Enceladus wäre wegen seiner geringen Anziehungskraft nicht in der Lage, eine Gasschicht dauerhaft festzuhalten.

2005 tauchte diese Quelle erstmals auf Bildern der Raumsonde Cassini auf. Der Satellit fotografierte damals aus der Region rund um den Südpol austretende Fontänen aus Eiskristallen. Diese Gegend ist von den so genannten Tigerstreifen geprägt, tiefen Brüchen in der Kruste des Mondes. An einigen Stellen treten hier durch einen bisher nicht komplett erklärten Mechanismus Eisfontänen aus dem Inneren empor, deren Inhalt sich dann über den gesamten Mond verteilt.

Als mögliche Ursache kommt vor allem ein warmer Ozean unter der Oberfläche in Frage. Erhöht sich unter den Gezeitenkräften des riesigen Saturn der interne Druck zu sehr, spritzt das Wasser wie bei einem isländischen Geysir mit enormer Geschwindigkeit (1600 km/h) aus den unterirdischen Kammern und gefriert sofort wieder.

Die Kristalle erreichen dabei Höhen von bis zu 500 Kilometern und speisen auch Teile der Saturnringe. Ihre Zusammensetzung konnte Cassini ebenfalls schon analysieren: Sie bestehen aus Wasserdampf, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid, aber auch aus organischen Stoffen.

Ein flüssiges Meer

Dass die Eisvulkane tatsächlich von einem Meer unter der Kruste gespeist werden, bestätigen nun neue Messungen, von denen ein Paper im Wissenschaftsmagazin Science berichtet. Die Astronomen haben diesmal nicht eines der an Bord von Cassini befindlichen Instrumente benutzt - stattdessen diente die Raumsonde selbst als Messinstrument.

Ihre Bewegung um den Mond verändert sich unter dem Einfluss von dessen Schwerkraft und diese ist wiederum von der inneren Zusammensetzung abhängig. Misst man nur genau genug, lässt sich so das Gravitationsfeld des Enceladus kartieren.

Dabei zeigte sich, dass die südliche Hemisphäre des Mondes nicht genügend Masse mitbringt, um die Bahnabweichungen der Sonde zu erklären. Ein Modell jedoch, bei dem sich 30 bis 40 Kilometer unter der Eiskappe ein flüssiges Meer befindet, würde die Beobachtungen perfekt erklären. Dieser See hätte eine Tiefe von etwa acht Kilometern und würde sich bis in 50 Grad südlicher Breite erstrecken.

Er hätte etwa das Volumen des Lake Superior in Nordamerika. Besonders freut die Forscher allerdings, dass er sich anscheinend oberhalb eines felsigen Kerns befindet. Durch die darin enthaltenen Mineralien und das Wasser des Sees wären alle Komponenten für das Labor des Lebens an Ort und Stelle.