Enceladus: Der zerklüftete Nordpol des Saturnmondes

Die Oberfläche des Saturnmondes Enceladus ist faszinierend. Dieses Bild der Raumsonde Cassini zeigt viele Details: Schluchten, Brüche und Risse, die teilweise über Krater hinweg verlaufen. Eine lange Schlucht zieht sich vom unteren Bildrand bis zum Horizont des Mondes.

Bildcredit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Der Nordpol am Saturnmond Enceladus ist unerwartet faszinierend und komplex. Vor dem letzten Vorbeiflug der Roboter-Raumsonde Cassini wusste man, dass die nördliche Region ungewöhnlich viele Krater besitzt.

Beim Vorbeiflug letzte Woche nahm die Sonde sehr detailreiche Bilder auf, eins davon war dieses. Es zeigt die erwarteten Krater und ein unerwartetes, weitläufiges Muster aus Rissen und Brüchen. In niedrigeren Breiten sieht man zerklüftetes Gelände.

Beim Südpol von Enceladus verlaufen tiefe Schluchten. Sie werden als Tigerstreifen bezeichnet. Die Risse sind vielleicht ein Hinweis auf eine globale Wechselwirkung zwischen der Oberfläche des Mondes und Ozeanen, die man unter der Oberfläche vermutet. Dort könnten künftige Missionen nach Anzeichen von Leben suchen.

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Flüssiges Wasser auf dem Mars zieht saisonale Streifen

Vom Gipfel des Hügels im Bild laufen Schlieren abwärts, die etwa auf halber Höhe enden. Sie stammen offenbar von Flüssigkeiten.

Bildcredit: NASA, JPL, U. Arizona

Wie entstehen diese veränderlichen Schlieren auf dem Mars? Die dunklen Strukturen bezeichnet man als Recurring Slope Linea (RSL, wiederkehrende Hanglinien). Sie laufen an den Hängen von Hügeln und Kratern abwärts, reichen aber meist nicht bis zum Boden. Noch ungewöhnlicher ist, dass sich diese Schlieren mit den Jahreszeiten verändern. Bei warmem Wetter wachsen sie und sehen frisch aus, im Winter verschwinden sie.

Die beste Erklärung nach umfangreicher Forschung und aktuellen chemischen Analysen lautet, dass die Schlieren wahrscheinlich durch neu austretendes flüssiges Salzwasser entstehen. Es verdampft, während es abwärts fließt. Die Quelle des salzigen Wassers ist noch ungeklärt. Es gibt zwei Möglichkeiten: Tauwasser aus der Marsatmosphäre oder Speicher im Untergrund.

Falls die Ströme nicht allzu salzig sind, fördern sie vielleicht auch heute noch mikrobielles Leben auf dem Mars. Was für eine spannende Vermutung! Das Bild zeigt einen Hügel im Horowitz-Krater. Es wurde mit den Instrumenten der Robotersonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) untersucht. Der MRO schickt seit 2006 Bilder vom Mars.

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Hat der Saturnmond Enceladus einen globalen Ozean?

Der Saturnmond Enceladus ist halb beleuchtet. Seine Oberfläche ist von tiefen Schluchten überzogen, die hier teilweise blau gefärbt sind. Die Schattengrenze ist unten.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, SSI, JPL, ESA, NASA

Rollen manche Strukturen auf der Oberfläche von Enceladus wie ein Förderband? So lautet eine anerkannte Interpretation der Bilder des explosiven Saturnmondes. Es ist eine asymmetrische tektonische Aktivität, die auf der Erde sehr ungewöhnlich ist. Sie liefert Hinweise auf die mögliche innere Struktur von Enceladus. Unter der Oberfläche könnten sich Meere befinden, in denen sich vielleicht Leben entwickelt hat.

Dieses Komposit entstand aus 28 Bildern der Roboter-Raumsonde Cassini. Sie entstanden 2008 kurz nach dem Vorbeiflug an der Eis spuckenden Kugel. Die Bilder zeigen deutliche tektonische Verschiebungen. Große Teile der Oberfläche bewegen sich anscheinend gemeinsam in die selbe Richtung. Rechts ist eine sehr markante tektonische Teilung. Es ist die Schlucht Labtayt Sulci, sie ist etwa einen Kilometer tief.

Enceladus wackelt kaum bei seinem Umlauf um Saturn. Das ist ein Hinweis, dass eventuell ein globaler Ozean unter der Oberfläche das Taumeln dämpft.

Vertont: APOD-Bilder vom August 2015

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Kleidung für den Mond

Das Bild zeigt eine Kuh mit einem NASA-Raumanzug. Das Objekt ist ein Kunstwerk mit dem Titel Mooooooooondspaziergang.

Bildcredit und Bildrechte: Robert Nemiroff (Michigan Tech. U.)

Wie können Kühe auf dem Mond überleben? Forschende brachten Jahrzehnte damit zu, um diese Schlüsselfrage – eine der schwierigsten in Sachen Weltraum – zu beantworten. Nach umfassenden Computermodellen und Dutzenden nächtlichen Melkungen entwickelten und bauten die Ingenieure schließlich das neue Lunar Grazing Module (LGM). Das Mehrzweck-Himmelsrinder-Druckschalensystem wurde nun getestet. Viele von euch sind wohl nicht überrascht, dass APOD euch in den April schickt!

Nach bestem Wissen gibt es keine Pläne, Kühe ins Weltall zu schicken. Ein Grund ist, dass Kühe eher große Tiere sind. Ein Start wäre weder einfach noch billig. So freundlich Kühe auch sind, im direkten Vergleich mit Roboterfahrzeugen zeigt sich, dass letztere meist erfolgreicher sind als wissenschaftlich Forschende. Hier seht ihr eine künstlerische Arbeit, die zum Denken anregt. Sie trägt den Titel „Mooooooooondspaziergang“ und ist in einem beliebten Wissenschaftsmuseum ausgestellt.

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Das rätselhafte Methan auf dem Mars

Die Grafik zeigt mögliche Methanquellen unter der Marsoberfläche.

Illustrationscredit: Methan-Seminar, Frascati Italy, Villanueva et al. 2009, ESA Medialab, NASA

Wie entsteht Methan auf dem Mars? Der Roboter-Rover Curiosity rollt derzeit über den Mars. Seine aktuellen Messungen zeigen einen überraschenden 10-fachen Methan-Anstieg in der Atmosphäre bei Messungen im Abstand von wenigen Monaten.

Auf der Erde ist Leben die Hauptquelle für Methan. Daher gibt es wilde Spekulationen, dass vielleicht eine Art mikrobielles Leben Methan unter der Marsoberfläche erzeugt. Doch es gibt auch andere mögliche Quellen. Derzeit ist die beste Erklärung, dass Methan plötzlich freigesetzt wurde, als bestimmte Chemikalien unter der Marsoberfläche mit Wasser gemischt wurden.

Diese Illustration zeigt mögliche Quellen für Methan auf dem Mars. Sein Ursprung wird sehr aktive beforscht. Missionen wie Curiosity und Indiens Mars-Orbiter-Mission suchen nach Hinweisen. Sie messen Änderungen der Methanmenge und mögliche Nebenprodukte von Prozessen, bei denen Methan entsteht.

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Galileos Europa, neu bearbeitet

Der Jupitermond Europa ist etwas mehr als zur Hälfte beleuchtet. Er ist hell und von roten Brüchen überzogen. Die sonnenbeleuchtete Hälfte zeigt im Bild nach oben.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SETI-Institut, Cynthia Phillips, Marty Valenti

Die Raumsonde Galileo zog Ende der 1990er-Jahre im Jupitersystem ihre Schleifen. Sie machte tolle Aufnahmen von Europa. Außerdem schickte sie Hinweise, dass unter der eisigen Oberfläche des Mondes ein tiefer, globaler Ozean sein könnte.

Galileos Bilddaten von Europa wurden mit verbesserter Kalibrierung neu bearbeitet. So entstand dieses Farbbild. Es zeigt etwa das, was ein Menschenauge sehen könnte. Europas lange, krumme Brüche sind ein Hinweis auf flüssiges Wasser unter der Oberfläche. Der große Mond wird auf seiner elliptischen Bahn um Jupiter von den Gezeiten gewalkt. Die Gezeiten liefern genug Energie, um den Ozean flüssig zu halten.

Noch interessanter ist die Idee, dass es ohne Sonnenlicht genug Energie für Leben geben könnte. Damit wäre Europa einer der vielversprechendsten Orte für Leben außerhalb der Erde. Welche Art Leben könnte es in einem tiefen, dunklen Ozean unter der Oberfläche geben? Vielleicht ähnliche Lebewesen wie die Extrem-Krebse auf dem Planeten Erde?

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Möglicherweise bewohnbare Monde

Vier Monde sind abgebildet, von links oben nach rechts unten: Europa, Ganymed, Enceladus, Titan.

Bildcredit: Forschung und Zusammenstellung – René Heller (McMaster Univ.) et al.; Bildfelder – NASA/JPL/Space Science Institute – Bildrechte: Ted Stryk

Für die Astrobiologie sind diese vier Monde wohl die interessantesten im Sonnensystem. Sie sind alle im gleichen Maßstab dargestellt. Ihre Erforschung durch interplanetare Raumsonden führte zu einer Idee: Nicht nur Planeten, sondern auch Monde könnten eine Umgebung bieten, die für Leben günstig ist.

Die Jupiter-Mission Galileo untersuchte auch den Mond Europa. Dort fand sie unter der Oberfläche einen globalen Ozean aus flüssigem Wasser. Galileo fand auch Hinweise auf Meere im Inneren von Ganymed.

Die Raumsonde Cassini schickte Bilder vom Saturnmond Enceladus. Darauf verströmt der Mond Fontänen aus Wassereis. Die Fontänen deuten an, dass sogar dieser kleine Mond flüssiges Wasser unter der Oberfläche hat. Unter der dichten Atmosphäre des großen Mondes Titan findet Cassini immer noch Seen auf der Oberfläche. Sie bestehen aus kalten, aber noch flüssigen Kohlenwasserstoffen.

Neue Forschung außerhalb des Sonnensystems lässt vermuten, dass es vielleicht mehr Exomonde als Exoplaneten gibt, die sich in den bewohnbaren Zonen um Sterne befinden. Wenn das stimmt, sind Monde die häufigsten bewohnbaren Welten im Universum.

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Der sternklare Himmel unter Hollow Hill

Die Decke einer Höhle in Neuseeland ist von Glühwürmchen (Arachnocampa luminosa) übersät. Es sind blau leuchtende Punkte oben im Bild. Sie locken mit dieser Illusion eines Sternenhimmels Insekten in ihre Fallen.

Bildcredit und Bildrechte: Phill Round

Wenn man in der neuseeländischen Hollow Hill Cave nach oben blickt, sieht man scheinbar einen vertrauten sternklaren Himmel. Genau darauf zählen die Arachnocampa luminosa. Auf dieser Langzeitbelichtung sind Neuseeland-Glühwürmchen über die Höhlendecke verteilt. Sie verleihen ihr das einladende, offene Aussehen eines klaren, dunklen Nachthimmels voller Sterne.

Arglose Insekten fliegen daher zu weit nach oben und bleiben an den Fallen der Glühwürmchen kleben. Die Glühwürmchen bauen sie, um Nahrung zu fangen. Natürlich kann man professionelle Sternforschende nicht so leicht täuschen. Aber die Struktur links oben sieht dem Kohlensacknebel und dem Kreuz des Südens sehr ähnlich …

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