Die Monde des Saturn – Ozeane und Flüsse wie auf der Erde

Der Gasplanet Saturn ist ein Riese in unserem Weltall: Er hat einen zehnfachen Erddurchmesser und eine beeindruckende Mondwelt. Seit fast elf Jahren erforscht die Raumsonde Cassini den Saturn und seine Monde. Nun hat sie Hinweise geliefert, dass es auf Enceladus und Titan Leben geben könnte.

Kraterlandschaft auf Enceladus

Bildlegende: Kraterlandschaft auf Enceladus: Unter der eisigen Kruste liegen Ozeane von flüssigem Wasser, sagen Forscher. NASA/JPL/Space Science Institute

Die Raumsonde Cassini rast durchs All. Seit fast elf Jahren umkreist sie den Saturn und fliegt an seinen Monden vorbei. Mit ihren Hightech-Instrumenten an Bord erfasst sie auch Enceladus: Der Saturn-Trabant mit einem Durchmesser von rund 500 Kilometern zieht seine Bahn im äussersten Saturnring.

Die fast weisse Oberfläche des Mondes ist von zahlreichen Einschlagkratern übersät und von tiefen Gräben durfurcht. An einigen Stellen schiessen gigantische Fontänen ins All. «Das Besondere an Enceladus ist, dass er Wasser und Wassereis ins Weltall ausspeit», sagt Planetologe Tilmann Denk von der Freien Universität Berlin. Der Wissenschaftler hat die Cassini-Mission von Beginn an begleitet.

An mehreren Stellen der Mondoberfläche tritt Wasserdampf aus.

Bildlegende: Wasserschwaden auf Enceladus: Cassini-Aufnahme vom 24. November 2009. NASA/JPL/Space Science Institute

Unterirdische Ozeane aus Wasser

Denk und seine Kollegen sind mittlerweile sicher: Unter der eisigen Oberfläche von Enceladus muss es einen Ozean geben. Anders lässt sich die Entstehung der Fontänen nicht erklären. Das Besondere an dieser Erkenntnis: Ein solches Reservoir an flüssigem Wasser kennen die Wissenschaftler sonst nur von der Erde.

«Das Ozeanwasser enthält geringe Konzentrationen an Kochsalz, also Natriumchlorid, die auch in unseren Ozeanen vorkommen», erläutert Denk. Das Wasser auf Enceladus ist unserem Meerwasser also nicht unähnlich.

Primitive Lebensformen sind möglich

Da solches Wasser die Grundlage vieler Lebensformen ist, könnte es auf Enceladus Leben geben. Eine aktuelle Studie befeuert diese Spekulation: Forscher konnten auf Enceladus Gestein-Partikel aus Siliziumdioxid nachweisen. Sie deuten darauf hin, dass es im Ozean unterirdische Geysire gibt. Denn: Aus Geysiren tritt heisses Wasser aus, dass sich mit Mineralien vermischt, mit kälterem Wasser reagiert – und die Bildung von Siliziumdioxid anregt.

Das Faszinierende: Auf Enceladus entsteht Siliziumdioxid unter Bedingungen ähnlichen Umständen wie in den Tiefen des Atlantiks. «An den dortigen Tiefseeschloten hat sich Leben gebildet, das von den Bedingungen an der Oberfläche oder von der Sonne unabhängig ist», so Denk. Vorstufen von einfachstem Leben könnte es also auch auf Enceladus geben.

Dünen und Winde auf Titan

Das gilt in abgeschwächter Form auch für Titan, den mit einem Durchmesser von über 5000 Kilometern grössten Mond des Saturns. Zum Vergleich: In unserem Sonnensystem ist nur Jupiter-Mond Ganymed grösser.

Titan mit Epimetheus und Saturn-Ringen

Bildlegende: Titan und Epimetheus: Cassini-Aufnahme der Monde vom 26. April 2006. NASA/JPL/Space Science Institute

Der Blick von der Raumsonde Cassini auf Titan ist von einer dichten Atmosphäre verschleiert. Dennoch wissen die Forscher, was auf seiner Oberfläche passiert: Cassini sammelt Informationen mit Hilfe von Radar und Infrarotspektrometern.

Im Jahr 2005 ist ausserdem die Cassini-Sonde Huygens auf dem Mond gelandet. «In den Äquatorregionen des Titans dominieren Dünengebiete, die stark vom Wind geprägt sind», berichtet Planetenforscher Frank Sohl vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt.

Seen aus Kohlenwasserstoff

In den polaren Regionen existieren hingegen meerähnliche Formationen. «Wir gehen davon aus, dass dort flüssige Kohlenwasserstoffe Seen bilden, die teilweise auch den Einflüssen der Gezeiten unterliegen», so Sohl weiter.

Zwar nehmen die Wissenschaftler an, dass in den Flüssen, Seen und Meeren des Titan Kohlenwasserstoffe wie Ethan und Methan fliessen – die Oberfläche des Titans ist der Erdoberfläche dennoch verblüffend ähnlich.

Geologische Strukturen wie auf der Erde

«Wir sehen genau die gleichen Flusssysteme, wir sehen genau die gleichen Berge, in denen kleine Bächlein zu grösseren Flüssen und die grösseren Flüsslein zu grösseren Strömen werden», berichtet Professor Ralf Jaumann vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Sein Fazit: «Geologie funktioniert, so wie wir sie auch von der Erde kennen – ganz egal, welche Flüssigkeit vorherrscht.»

Radarmessungen der Cassini-Sonde deuten zudem darauf hin, dass es auch unter Titans Eiskruste einen unterirdischen Ozean aus Wasser gibt. Auch wenn eindeutige Hinweise bisher fehlen, befeuert das die Spekulationen über einfache Lebensformen auf den Saturnmonden weiter.

Raumsonde Cassini bis 2017 aktiv

Derweil kreist Cassini weiter um den Saturn und passiert seine bisher bekannten 62 Monde. Noch bis September 2017 wird die Sonde aktiv sein und dann schliesslich im Saturn verglühen. Ihr Ziel hat sie schon jetzt erreicht: den Saturn und seine Monde zu untersuchen. Gezeigt hat sie eine Mondwelt, auf der es Meere, unterirdische Wasserreservoirs und möglicherweise primitive Lebensformen gibt.

Enceladus und Titan in der Bildergalerie:

Mission Cassini-Huygens

Im Oktober 1997 starteten die amerikanisch-europäischen Raumsonden Cassini und Huygens mit dem Ziel, den Saturn und seine Monde zu erforschen. Der Orbiter Cassini kreist seit Juli 2004 um den Saturn und soll bis September 2017 im Einsatz sein. Die Landesonde Huygens erreichte im Januar 2005 den Mond Titan, sendete jedoch nur 72 Stunden lang Daten.