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Eiswelt auf flüssigem Wasser: Saturnmond Enceladus versteckt Ozean unter … Wissen

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Auf dem Saturnmond Enceladus gibt es flüssiges Wasser – das steht schon länger fest. Neue Daten der Raumsonde Cassini der US-Raumfahrtbehörde Nasa zeigen jetzt, dass es sich sogar um einen kleinen Ozean handelt, der sich unter der Eisdecke des mit 504 Kilometer Durchmesser sechstgrößten Trabanten des Ringplaneten erstreckt. Damit bestätigt sich eine lange gehegte Vermutung der Planetologen. Bereits 2005 hatten sie auf Bildern von Enceladus, die Cassini zur Erde gesandt hatte, Fontänen aus kleinen Eispartikeln und Wasserdampf entdeckt, die bis zu 490 Kilometer weit hinaus details All schossen. Sie entstanden in einem Terrain am Südpol des Mondes, das von vier großen, parallelen Bruchstrukturen im Eis durchzogen wird. Diese sogenannten Tigerstreifen sind 130 Kilometer lang, zwei Kilometer breit und liegen mit jeweils etwa 35 Kilometer Abstand auseinander.

Ozean unter der Oberfläche

Schon bald vermuteten die Forscher, dass ein größerer Wasserkörper die Quelle sein müsse, aus der sich die Fontänen speisen. Unklar fight jedoch, ob das Nass in Kammern eingeschlossen ist, die möglicherweise nur wenige Meter unter der Oberfläche liegen, ob es kleine Seen oder sogar einen zusammenhängenden Ozean gibt. Die neuen Analysen bestätigen nun die Existenz eines regionalen Ozeans, der im Bereich zwischen 30 und 40 Kilometer Tiefe schwappt und seinerseits acht Kilometer Tiefe aufweist – trotz einer mittleren Oberflächentemperatur von reduction 200 Grad Celsius.

Diese Erkenntnis gewannen italienische und US-Forscher um basement Planetologen Luciano Iess von Sapienza Università in Rom aus Gravitationsmessungen, die Cassini in basement vergangenen zehn Jahren vornahm. Ihre Studie veröffentlichen sie in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsjournals „Science“. Die Analysen ließen eine deutliche Asymmetrie im Gravitationsfeld zwischen der Nord- und Südhalbkugel von Enceladus erkennen. „Anhand der geophysikalischen Daten können wir bestätigen, dass ein großer Ozean unter der Oberfläche der Südpol-Region von Enceladus existiert“, erklärt Studien-Mitautor David Stevenson vom California Institute of Technology. „Daraus ergibt sich eine mögliche Quelle für die Geysire, die Cassini in diesem Gebiet empor schießen sah.“

Die Gruppe nutzte für ihre Analyse basement Doppler-Effekt

Er ergibt sich, wenn ein Beobachter Signale von Objekten misst, die sich auf ihn zu oder von ihm weg bewegen. Bei davon fliegenden Himmelskörpern verschiebt sich das Spektrum der von ihnen in Richtung Erde ausgesandten Lichtwellen hin zu längeren Wellenlängen – also details rötliche -, und umgekehrt in basement blauen Spektralbereich. Das Phänomen gibt es auch bei Schallwellen und wird deshalb bei basement Martinshörnern von Polizeifahrzeugen hörbar: Nähern sie sich, ist der Ton höher. Während der Vorbeifahrt sinkt er ab und klingt danach tiefer.

Im Fall von Cassini maßen die Planetologen mit Hilfe der Antennen des Deep Space Network der Nasa winzige Frequenzunterschiede in basement Funksignalen, die der Späher während drei Vorbeiflügen an Enceladus zwischen Apr 2010 und Mai 2012 zur Erde sandte. Er näherte sich dem Mond dabei bis auf 100 Kilometer. Ursache der Abweichungen sind Änderungen seiner Bahngeschwindigkeit. Sie reflektieren die Form des Schwerkraftfelds, das sich aus der Massenverteilung in dem Himmelskörper ergibt. Größere Massenkonzentrationen rufen ein stärkeres Feld hervor, das die Sonde leicht beschleunigt.

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