Geochemie könnte Leben im Saturnmond ermöglichen

Der Saturnmond Enceladus. Bild: NASA/JPL/Space Science Institute [Public domain] / Wikimedia Commons

Von all den Planeten in unserem Sonnensystem hat der Saturn durch seine Ringe neben vermutlich den höchsten Wiedererkennungswert. Die Ringe bestehen im Wesentlichen aus Eis und Gesteinspartikeln, aber im äussersten Ring wurde noch mehr nachgewiesen: Kohlendioxid, Ammoniak und Silikate. Ausserdem sollte sich der Ring nach mathematischen Berechnungen eigentlich mit der Zeit auflösen, was er aber nicht tut. Daher vermuten Wissenschaftler, dass dieser sogenannte E-Ring ständig mit neuem Material versorgt wird.

Die Fontänen des Saturnmondes Enceladus enthalten Wasserdampf, Eis, Ammoniak, Kohlendioxid und Silikat Bild: NASA/JPL-Caltech

Als Quelle dafür kommt der Saturn-Mond Enceladus in Frage, und in der Tat: Die Raumsonde Cassini entdeckte im Jahr 2005 Wolken aus Wasserdampf, die aus Rissen nahe des Südpols aufsteigen. Da der gesamte Mond fast vollständig von Eis bedeckt ist, vermutet man einen Ozean aus flüssigem Wasser etwa 30 Kilometer unter der Eiskruste des Planeten, der für den Dampf verantwortlich ist. Da das Wasser aber nicht gefroren ist, muss eine Wärmequelle vorhanden sein. Radioaktivität wurde bisher ausgeschlossen, und auch die Gezeitenkräfte des Saturn würden nicht ausreichen, um das Eis zu schmelzen. Neben vulkanischer Aktivität im Mondinneren wurde auch vermutet, dass Ammoniak vorhanden sein könnte, das den Gefrierpunkt des Wassers absenkt. Und tatsächlich wurde im Jahr 2009 Ammoniak, neben Kohlendioxid und Silikat-Nanopartikeln von Cassini nachgewiesen.

In der Zwischenzeit beschäftigte sich ein Team von Chemikern auf der Erde mit der Frage, was in dem vermuteten Ozean zwischen dem Gestein des Saturnmondes und seiner Eiskruste vor sich gehen könnte. Wie sie in am Dienstag dieser Woche in Nature Communications berichteten, können die von Cassini nachgewiesenen Substanzen durch hydrothermale Reaktionen im Ozean unter der Oberfläche entstanden sein. Die erzeugten Substanzen, so das Team um Sin-iti Sirono von der Nagoya University in Japan, benötigen Temperaturen von über 50 °C.

Hydrothermale Quellen könnten die Ursache für die Dampffahnen des Saturnmondes sein. Bild: NASA/JPL-Caltech
Hydrothermale Quellen könnten die Ursache für die Dampffahnen des Saturnmondes sein. Bild: NASA/JPL-Caltech

Ammoniak und Kohlendioxid sind Substanzen, die vermutlich auch in der Vorzeit der Erde auf unserem Planeten existierten, und aus denen sich das terrestrische Leben entwickelt haben kann. Besonders spannend ist jedoch die Beobachtung, dass unter den Bedingungen im verborgenen Ozean von Enceladus auch Wasserstoff bilden müsste. Wenn das der Fall ist, herrschen in dem Mond Bedingungen, die den Prozess der Methanogenese erlauben; das ist die Umwandlung von Wasserstoff und Kohlendioxid zu Methan. Die Methanogenese wird an Hydrothermalquellen auf der Erde von Bakterien betrieben. So können diese Bakterien in der Tiefsee Energie gewinnen, ohne auf das Sonnenlicht angewiesen zu sein. Das bedeutet, dass der Saturnmond Enceladus prinzipiell Bedingungen aufweisen kann, die mikrobioelles Leben ermöglichen, wie die Chemiker mitteilen.

Die Raumsonde Cassini wurde gestern auf einen Kurs durch eine der Dampfwolken des Mondes geschickt, um die Zusammensetzung des Dampfes genau zu analysieren. Hauptziel dieses „Tauchfluges“ ist der Nachweis von Wasserstoff.

Titelbild: NASA/JPL/Space Science Institute [Public domain] / Wikimedia Commons

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