Schon vor zwei Jahren ist die Cassini-Sonde in den Saturn gestürzt – und doch machen Forscher in ihren Daten immer neue Entdeckungen. Wissenschaftler unter anderem von der Freien Universität Berlin haben sich diesmal die Ergebnisse des CDA, des “Cosmic Dust Analyzer” an Bord von Cassini vorgenommen. Dabei handelt es sich um ein in Deutschland entwickeltes Messinstrument, dessen Aufgabe die Untersuchung kleinster Teilchen war.

Der CDA konnte Teilchen mit einer Geschwindigkeit von 5 Kilometern pro Sekunde und einer Masse von nur 10^-13 Gramm (einem Zehnmillionstel Millionstel Gramm, das entspricht einer Größe von einem Zweitausendstel Millimeter) nachweisen. Neben der Teilchengeschwindigkeit und der Teilchengröße (10 Nanometer bis 100 Mikrometer) hat er auch die elektrische Ladung der Teilchen und ihre elementare Zusammensetzung bestimmt.

Aber was hat der CDA genau gefunden, als die Cassini-Sonde den Saturn-Mond Enceladus passiert hat? Der CDA gibt nicht direkt die Stoffarten aus, man muss seine Ergebnisse interpretieren. Dazu haben die Forscher in ihrer Arbeit zunächst mit Hilfe von Experimenten ermittelt, welche realen Stoiffe dieselben Ergebnisse liefern, wie sie Cassini an die Erde gefunkt hat. Dann haben die Wissenschaftler die Resultate noch mit denen eines zweiten Instruments an Bord der Sonde, des INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer), verglichen und die besten Kandidaten herausgesucht.

Das sind dann Amine (NH₃-Gruppen) und Carbonyle (CO-Gruppen) niedriger Masse – typische Bestandteile von Aminosäuren, den Grundbausteinen des Lebens. “Von einigen der gefundenen organischen Verbindungen weiß man, dass sie an terrestrischen hydrothermalen Reaktionen beteiligt sind, und biologisch wichtige organische Moleküle synthetisieren, etwa Aminosäuren”, erläutert Dr. Nozair Khawaja, Hauptautor der Studie. “Die ursprünglich im Ozean des Eismondes Enceladus gelösten massearmen organischen Verbindungen verdampfen an der Oberfläche des Ozeans und kondensieren dann an Eispartikeln, während sie durch Risse in der Eiskruste von Enceladus aufsteigen, bevor sie schließlich ins All ausgestoßen werden.”

Was bedeutet das? “Die gefundenen Hinweise sprechen dafür”, erklärt Khawaja weiter, “dass die bestehende hydrothermale Aktivität in den Tiefen des unterirdischen Ozeans von Enceladus die Synthese biologisch relevanter organischer Verbindungen ermöglicht. Die Bildungsbedingungen der organischen Verbindungen könnten denen in den hydrothermalen Schloten auf dem Meeresboden der Erde ähnlich sein. Unsere Ergebnisse eröffnen die spannende Perspektive auf Lebensbedingungen für Organismen im unterirdischen Ozean von Enceladus.”

“Nach der Entdeckung großer, komplexer organischer Moleküle sind die aktuellen Erkenntnisse zu organischen Verbindungen mit geringer Masse ein weiterer wichtiger Schritt bei der Erforschung der Habitabilität von Enceladus”, unterstreicht Co-Autor Prof. Frank Postberg.