Warum der Enceladus-Ozean nicht einfriert

Dass der Saturnmond Enceladus unter seiner Eiskruste einen ganzen Ozean verbirgt, wissen wir, seit die Cassini-Sonde durch die Dampffahnen der Enceladus-Geysire geflogen ist. Das Ergebnis war eindeutig: Der Ozean ist salzig und enthält organische Moleküle. Aber woher kommt die Wärme, die das Eis schmilzt? Der Mond ist zu klein, um noch Hitze aus seiner Entstehungszeit gespeichert zu haben. Die Energie muss ihm täglich neu zugeführt werden.

Schuld daran dürfte Saturn sein, der Riesenplanet, den Enceladus umkreist. Seine gewaltigen Anziehungskräfte kneten den Mond kräftig durch. Dabei ensteht Reibung und somit Abwärme, die letztlich das Eis unter der Kruste schmelzen lässt. Leider gibt es bei der Rechnung ein Problem: Es reicht nicht, wenn die Kräfte des Saturn nur die Kruste des Mondes massieren. Der Ozean verliert in der Eiseskälte daiernd bos zu 20 Gigawatt an Wärmeleistung, die allein aus der Kruste nicht aufzubringen sind. Unter diesen Umständen würde der Ozean nicht länger als 30 Millionen Jahre flüssig bleiben.

Doch der Mond ist so alt wie das Sonnensystem – und der Ozean ist immer noch nicht durchgefroren. Ein Beitrag in Nature Astronomy zeigt nun, warum das auch in Zukunft nicht so bald passieren wird. Basierend auf den Cassini-Daten hat ein Forscherteam um Gaël Choblet von der Universität Nantes ein Modell aufgestellt, das einen hoch porösen und stark fragmentierten Kern des Mondes annimmt. Dadurch kann sich die Gezeitenkraft des Saturn auch auf das Enceladus-Innere auswirken. Je nach genauen Nebenbedingungen ergibt sich in diesem Modell eine Heizleistung zwischen 10 und 30 Gigawatt, die den Ozean über Milliarden Jahre flüssig halten könnte.

Interessant ist auch, dass das Modell einerseits zu den bekannten Daten über die Dichte des Kerns passt und zum anderen auch die Besonderheit des Südpols erklärt. Nur dort dringen ja die Dampffontänen über Eisgeysire an die Oberfläche. In der Modellrechnung zeigt sich, dass die Wärmeproduktion an den Polen dreimal so hoch ist wie am Äquator. Am Nordpol jedoch müsste dann die Eiskruste deutlich dicker sein, sodass nur der Südpol aktiv erscheint.

Die Rechnung lässt die Forscher relativ optimistisch über Leben auf dem Saturnmond diskutieren. Wenn ihr Modell die Realität widergibt, würde das komplette Wasser des Ozeans alle paar Millionen Jahre im Kern mit Mineralien angereichert und erwärmt – womöglich eine gute Voraussetzung dafür, dass irgendwann der entscheidende Funke zündet.

Blick auf den Südpol des Enceladus mit den großen Tiger Stripes (Sulci, Bild: Cassini Imaging Team, NASA

 

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