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Saturnmond: Ist Mimas doch innen flüssig?

Eismond könnte erster Vertreter einer neuen Klasse von "heimlichen" Wasserwelten sein

Mimas
Der Saturnmond Mimas ähnelt ein wenig dem Todesstern aus "Star Wars", sein Inneres könten aber lebensfreundlicher sein als gedacht. © NASA/JPL

Auch der Saturnmond Mimas könnte einen flüssigen Ozean unter seiner Eiskruste verbergen – entgegen gängiger Annahme. Denn die scheinbar seit Jahrmillionen unveränderte Oberfläche schien eher auf einen komplett durchgefrorenen Himmelskörper hinzudeuten. Doch Auffälligkeiten in seiner Bewegung sprechen einem neuen Modell nach dafür, dass es flüssiges Wasser unter der 24 bis 31 Kilometer dicken Eisschicht gibt. Das wirft ein neues Licht auch auf andere vermeintlich „tote“ Eiswelten.

Ob der Jupitermond Europa, die Saturnmonde Enceladus und Dione oder sogar der Zwergplanet Pluto: Im äußeren Sonnensystem gibt es einige Himmelskörper, die höchstwahrscheinlich einen subglazialen Ozean besitzen. Die Gezeitenkräfte naher Planeten oder der Zerfall radioaktiver Elemente liefern dabei die Wärme, die die Wasserschicht in ihrem Inneren flüssig hält. Diese subglazialen Ozeane gelten als vielversprechende Orte für außerirdisches Leben.

SAturnmonde
Obwohl Mimas näher an Saturn liegt als Enceladus und Dione, galt er bislang als komplett fest und durchgefroren. © NASA/JPL

Doch kein massiver Eisblock?

Doch gerade bei den Monden des Saturn tanzt einer aus der Reihe: Mimas, der innerste der größeren Saturntrabanten. Obwohl er stärkeren Gezeitenkräften ausgesetzt ist als Enceladus oder Dione, schien der rund 400 Kilometer große Mond bisher keine Anzeichen für ein dynamisches oder gar flüssiges Inneres aufzuweisen. So ist seine Kruste im Unterschied zu der seiner Nachbarn von unzähligen Kratern übersät und seit Jahrmillionen unverändert. Auch Hinweise auf Krustenbewegungen oder gar Risse fehlen völlig.

„Wir hielten Mimas deshalb für einen komplett durchgefrorenen Eisblock“, erklärt Alyssa Rhoden vom Southwest Research Institute in Texas. „Denn interne Wasserwelten wie Enceladus oder Europa zeigen meist Risse und andere Spuren geologischer Aktivität.“ Stutzig machen allerdings schon länger Messdaten der NASA-Raumsonde Cassini, die Auffälligkeiten in der Libration des Saturnmonds feststellte – dem leichten Taumeln des gebunden um seinen Planeten rotierenden Trabanten.

Verborgener Ozean durchaus möglich

Um diesen Auffälligkeiten auf den Grund zu gehen, haben Rhoden und ihr Kollege Matthew Walker von Planetary Science Institute in Arizona mithilfe eines physikalischen Modells verschiedene Innenleben von Mimas durchgespielt. Dabei prüften sie, ob unter den von Saturn ausgeübten Gezeitenkräften ein flüssiger Ozean mit einer festen, nahezu unveränderlichen Kruste entstehen kann. Bisher war genau dies fraglich.

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Doch die Analysen ergaben: „Wenn wir Szenarien mit den beobachteten Librationen und einer möglichst stabilen Eiskruste modellierten, sprangen uns die Belege für einen internen Ozean geradezu entgegen“, sagt Rhoden. Demnach kann bei einem Orbit wie dem von Mimas und seiner Größe durchaus flüssiges Wasser unter der stabilen Kruste existieren. Die Eiskruste müsste dann 24 bis 31 Kilometer dick sein, wie die Forschenden ermittelten.

Neue Klasse „heimlicher“ Wasserwelten

„Es zeigt sich, dass Mimas Oberfläche uns in die Irre führt“, sagt Rhoden. Denn das Fehlen äußerer Anzeichen einer geologischen Aktivität schließt einen subglazialen Ozean offenbar nicht aus. ‚“Wenn Mimas tatsächlich einen inneren Ozean besitzt, dann repräsentiert er eine ganz neue Klasse von kleinen, ‚heimlichen‘ Wasserwelten.“ Demnach könnten auch einige andere Monde und möglicherweise auch Exoplaneten entgegen ihrem äußeren Schein im Inneren flüssiges Wasser besitzen.

„Das erweitert die Definition einer potenziell lebensfreundlichen Welt in unserem Sonnensystem und darüber hinaus beträchtlich“, so Rhoden. Wenn Mimas eine Wasserwelt wäre, wurde dies zudem ein neues Licht auf seine Entstehung und Entwicklung werfen. „Es würde uns helfen, die mittelgroßen Monde und Ringe des Saturn besser zu verstehen“, erklärt die Forscherin. „Mimas ist daher ein spannendes Ziel für weitere Untersuchungen.“ (Icarus, 2022; doi: 10.1016/j.icarus.2021.114872)

Quelle: Southwest Research Institute

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