Enceladus – Existiert ein unterirdischer See?

Potsdamer Wissenschaftler haben Daten der Raumsonde Cassini über die Wasser- und Eisgeysire auf Saturns Mond Enceladus ausgewertet. Mit ihren Modellen kommen sie zu dem Schluss, dass ein großes flüssiges Wasserreservoir unter der Oberfläche des Mondes existieren muss.

Ein Beitrag von Daniel Schiller. Quelle: Universität Potsdam.

NASA/JPL/Space Science Institute
Aufnahme der Geysire über Enceladus.
(Bild: NASA/JPL/Space Science Institute)

Aus den Tigerstreifen genannten tiefen Rissen und Verwerfungen auf Enceladus´ Oberfläche tritt ein kontinuierlicher Strom aus Eispartikeln und Wasserdampf aus. Der Wasserdampf weist eine deutlich höhere Austrittsgeschwindigkeit als die Eispartikel auf. Während diese meistens nicht die Fluchtgeschwindigkeit des Mondes erreichen und auf dessen Oberfläche zurück fallen, verlässt der Wasserdampf den Einflussbereich Enceladus´ und wird in Saturns Magnetosphäre eingefangen. Nur ca. 10 Prozent der Eispartikel erreichen Saturns E-Ring.

Aus Sicht der Potsdamer Wissenschaftler sprechen sowohl die hohe Dichte des ausgestoßenen Materials als auch dessen konstante Austrittsrate für hohe Temperaturen unter der Oberfläche, welche bei ca. 273 Kelvin nahe am Schmelzpunkt für Wasser liegen dürften. Der vom flüssigen Wasser aufsteigende Dampf kühlt sich ab und kondensiert teilweise zu Eiskristallen. Sowohl Wasserdampf als auch Eiskristalle strömen dann durch Risse in Enceladus´ Mantel zur Oberfläche. Die Eiskristalle kollidieren mit den Wänden und verlieren dadurch Impuls, werden aber durch den ausströmenden Wasserdampf weiter mit zur Oberfläche gerissen. Dieser Transportprozess erfordert hohe Mengen an Wasserdampf. Auf der Oberfläche treten beide dann mit deutlich unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus, Wasserdampf mit 300 m/s bis 500 m/s und Eiskristalle mit weniger als 240 m/s.

NASA/JPL/Space Science Institute
Aufnahme von Enceladus´ Oberfläche.
(Bild: NASA/JPL/Space Science Institute)

Andere Modelle zur Entstehung der Geysire versuchen diese mit in Eiskristallen gefangenem flüssigem Wasser oder mit plötzlicher Sublimation von Eis zu Dampf zu erklären, kommen also ohne flüssiges, freies Wasser unter Enceladus´ Oberfläche aus. Diese können aber nicht die kontinuierliche Aktivität und die Menge an ausgestoßenem Material erklären.

Cassini wird im März 2008 erneut an Enceldadus vorbeifliegen. Die größte Annäherung wird nur 50 km über seiner Oberfläche stattfinden. Bei einer Entfernung von ca. 200 km wird die Sonde voraussichtlich direkt durch die Wolken der Geysire fliegen.

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