Auch Mimas mit Ozean unter der Oberfläche

Die Saturnmonde Enceladus und Titan haben einen, ebenso die Jupitermonde Ganymed, Callisto und Europa und der Zwergplanet Pluto: einen flüssigen Ozean unter ihrer eisigen Oberfläche nämlich. Vielleicht trifft das auch auf den Saturmond Mimas zu, wie eine Wissenschaftlerin des Southwest Research Institute vermutet. Dr. Alyssa Rhoden, eine Spezialistin für die Geophysik von Eissatelliten, wollte eigentlich beweisen, dass der winzige, innerste Saturnmond ein gefrorener, träger Satellit ist. Stattdessen fand sie Hinweise darauf, dass der Mond ebenfalls einen flüssigen inneren Ozean besitzt.

Eine der grundlegendsten Entdeckungen der letzten 25 Jahre in der Planetenforschung ist, dass Welten mit Ozeanen unter Gesteins- und Eisschichten in unserem Sonnensystem relativ häufig sind. Welten wie die Erde mit Oberflächenozeanen müssen sich in einem engen Entfernungsbereich von ihren Sternen befinden, um die Temperaturen aufrechtzuerhalten, die flüssiges Wasser an ihrer Oberfläche ermöglichen. Innere Wasser-Ozean-Welten (IWOWs) hingegen sind in einem viel größeren Entfernungsbereich zu finden, was die Zahl der bewohnbaren Welten in der Galaxie erheblich erweitert.

“Da die Oberfläche von Mimas stark zerkratzt ist, dachten wir, es handele sich nur um einen gefrorenen Eisblock”, so Rhoden. “IWOWs, wie Enceladus und Europa, neigen dazu, zerklüftet zu sein und andere Anzeichen geologischer Aktivität zu zeigen. Wie sich herausstellte, hat uns die Oberfläche von Mimas getäuscht, und unser neues Verständnis hat die Definition einer potenziell bewohnbaren Welt in unserem Sonnensystem und darüber hinaus erheblich erweitert.”

Durch Gezeitenprozesse werden Bahn- und Rotationsenergie in Form von Wärme in einem Satelliten abgeführt. Um die aus der Libration von Mimas abgeleitete innere Struktur zu erreichen, muss die Gezeitenerwärmung im Inneren des Mondes groß genug sein, um ein Ausfrieren des Ozeans zu verhindern, aber klein genug, um trotzdem noch eine dicke Eishülle zu erhalten. Mit Hilfe von Gezeitenheizmodellen entwickelte das Team Computer-Modelle, um die plausibelste Erklärung für einen stabilen Eispanzer mit einer Dicke von 22 bis 32 Kilometern über einem flüssigen Ozean zu finden.

“Wenn wir diese Modelle erstellen, müssen wir sie meistens fein abstimmen, um das zu erreichen, was wir beobachten”, so Rhoden. “Diesmal haben sich die realistischsten Szenarien für die Stabilität der Eishülle und die beobachteten Schwingungen als Beweis für einen internen Ozean erwiesen.”

Das Team fand auch heraus, dass der Wärmefluss von der Oberfläche sehr empfindlich auf die Dicke des Eispanzers reagiert, was eine Raumsonde überprüfen könnte. So soll die Raumsonde Juno an Europa vorbeifliegen und mit ihrem Mikrowellenradiometer die Wärmeströme auf diesem Jupitermond messen. Diese Daten werden es den Wissenschaftlern ermöglichen zu verstehen, wie sich der Wärmefluss auf die Eishüllen von Ozeanwelten wie Mimas auswirkt.

Der “Star Wars”-Mond Mimas links, Enceladus rechts (Bild: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

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BrandonQMorris
  • BrandonQMorris
  • Brandon Q. Morris, 54, ist Physiker und beschäftigt sich beruflich und privat schon lange mit den spannenden Phänomenen des Alls. So ist er für den redaktionellen Teil eines Weltraum-Magazins verantwortlich und hat mehrere populärwissenschaftliche Bücher über Weltraum-Themen geschrieben. Er wäre gern Astronaut geworden, musste aber aus verschiedenen Gründen auf der Erde bleiben. Ihn fasziniert besonders das „was wäre, wenn“. Sein Ehrgeiz ist es deshalb, spannende Science-Fiction-Geschichten zu erzählen, die genau so passieren könnten – und vielleicht auch irgendwann Realität werden.