Cassini weist Sauerstoff und Kohlendioxid in Gashülle um Rhea nach Sauerstoffatmosphäre um Saturnmond entdeckt - scinexx | Das Wissensmagazin
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Cassini weist Sauerstoff und Kohlendioxid in Gashülle um Rhea nach

Sauerstoffatmosphäre um Saturnmond entdeckt

Simulation der Sauerstoff-Atmosphäre von Rhea © Science/AAAS

Die Erde ist nicht der einzige Himmelskörper im Sonnensystem mit einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre: Nach den Jupitermonden Europa und Ganymed haben Planetenforscher jetzt auch auf dem Saturnmond Rhea Sauerstoff nachgewiesen, wie sie in „Science“ berichten. Das Gas entsteht vermutlich durch Bombardement des Oberflächeneises mit Ionen aus dem Magnetfeld-Plasma des Saturn. Woher das ebenfalls vorhandene Kohlendioxid stammt, ist dagegen noch ungeklärt.

Vor gut zehn Jahren bereits fanden Astronomen mit Hilfe von Spektralmessungen des Weltraumteleskops Hubble heraus, dass die Atmosphäre der Jupitermonde Europa und Ganymed auch Sauerstoff enthalten muss. In diesem Jahr entdeckte die Raumsonde Cassini Anzeichen dafür, dass das Eis in den Ringen des Saturn Sauerstoff freisetzt. Diese Zerfallsprozesse des Eises werden, ähnlich wie auch bei Europa und Ganymed, vermutlich durch energiereiche Strahlung und Interaktion ausgelöst.

Saturnmonde mit Sauerstoffatmosphäre?

Der Fund von Sauerstoff in den Ringen des Saturn hat nun die Frage aufgeworfen, ob auch die Monde des Ringplaneten möglicherweise eine Sauerstoffatmosphäre besitzen könnten. Für den Saturnmond Rhea hat dies jetzt ein internationales Forscherteam geklärt. Die Wissenschaftler unter Leitung von Ben Teolis vom Southwest Research Institute in San Santonio, Texas, analysierten dafür die Daten der Raumsonde Cassini, die am 2. März 2010 Rhea in einer Höhe von nur 97 Kilometern über der Mondoberfläche passierte.

Das Ergebnis der Analyse zeigt sowohl die Präsenz von Sauerstoff als auch von Kohlendioxid in der Atmosphäre von Rhea. Der Sauerstoff stammt höchstwahrscheinlich aus der ständigen chemischen Zersetzung von Wassereis auf der Mondoberfläche: „Die Hauptquelle für Sauerstoff ist das Bombardement mit Ionen durch das Plasma des rotierenden Saturn-Magnetfelds“, erklären die Forscher ihrem Artikel. „Dieses streift Rhea entlang seines Orbits und bombardiert dabei vor allem die nach hinten zeigende Seite des Mondes. Deswegen entsteht der Sauerstoff vorwiegend auf dieser Hälfte.“

am 26. November 2005. © Science/AAAS

Sauerstoff im Eis

Da die Atmosphäre von Rhea ständig Gas an die Umgebung verliert, muss durch den Beschuss mit den geladenen Teilchen auch fortwährend Sauerstoff nachproduziert werden. Nach Ansicht der Wissenschaftler ist aber dennoch ein großer Teil des Sauerstoffvorrats des Mondes noch immer in seiner Eisschicht eingeschlossen.

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Weitaus weniger klar ist dagegen, woher das Kohlendioxid in der Atmosphäre von Rhea stammt. Hier kommen theoretisch mehrere Entstehungsmechanismen in Frage. „Das atmosphärische CO2 könnte aus dem urzeitlichen Eis von Rhea stammen oder aus von Strahlung ausgelösten Wechselwirkungen zwischen Wassermolekülen, Sauerstoff und kohlenstoffhaltigen Mineralien im Oberflächeneis, aber möglicherweise auch durch Einschläge von Mikrometeoriten dort deponiert worden sein“, so die Forscher in Science.

(Science/ AAAS, 30.11.2010 – NPO)

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