Eismonde als Hort des Lebens
Unterirdische Ozeane enthalten mehr Wasser als alle Meere der Erde zusammen
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BERLIN (dpa) - Die Antwort auf die Frage „Sind wir alleine im Universum?“suchen Astronomen und Astrobiologen unter anderem an ungewöhnlichen Orten – etwa unter den dicken Eispanzern von Monden der Riesenplaneten Jupiter und Saturn. Dort haben Raumsonden gigantische unterirdische Ozeane ausgemacht, die jeweils mehr Wasser enthalten als alle Meere der Erde zusammen und lebensfreundliche Bedingungen bieten könnten.
Die Jupitermonde Europa, Kallisto und Ganymed besitzen Messungen zufolge unterirdische Ozeane, die geschätzte 100 Kilometer tief sein könnten. Mit der Raumsonde Juice (Jupiter Icy Moons Explorer) will die europäische Raumfahrtagentur Esa diese verborgenen Meere genauer untersuchen. „Sollten wir feststellen, dass die Eismonde potentiell bewohnbare Orte sind, öffnet das eine neue Tür für die Untersuchung von Leben im Universum“, betont JuiceProjektwissenschaftler Olivier Witasse von der Esa.
Die Raumsonde soll 2022 starten und 2029 im Jupitersystem eintreffen. „Juice hat die Aufgabe, die Existenz der Ozeane zu bestätigen und sie hinsichtlich ihrer Dicke und Tiefe, ihres Ausmaßes und ihrer Zusammensetzung wie beispielsweise des Salzgehalts genauer zu charakterisieren“, berichtet Witasse. Im Zentrum der Untersuchungen steht dabei Ganymed, der größte Mond im gesamten Sonnensystem.
Die Eismonde von Saturn und Jupiter sind vermutlich nicht die einzigen mit unterirdischen Ozeanen in unserem Sonnensystem. „Auch Pluto und sein Mond Charon gelten als gute Kandidaten, ebenso der Neptunmond Triton“, betont Witasse. „Verborgene Ozeane sind möglicherweise häufiger, als wir denken.“
Einer der Kandidaten für die Suche nach außerirdischem Leben in unserem Sonnensystem ist der Saturnmond Enceladus. Der Mond wird auf seiner Bahn von den Gezeitenkräften des Saturn regelrecht durchgeknetet, dadurch wird der dicke Eispanzer seiner Oberfläche regelmäßig gedehnt und gestaucht. „Das Ausmaß der Dehnung zeigt, dass das Eis auf einer flüssigen Schicht schwimmt“, erläutert Nicolas Altobelli vom Astronomiezentrum (ESAC) der Esa. Während die Hinweise für einen verborgenen Ozean zunächst am Südpol des Saturntrabanten am deutlichsten waren, gehen Forscher inzwischen davon aus, dass sich das unterirdische Meer um den gesamten Mond zieht.
2005 hatte die US-europäische Raumsonde Cassini entdeckt, dass Enceladus Eis- und Dampffontänen ins All speit, die vermutlich von dem unterirdischen Ozean gespeist werden. „Bei Enceladus sind wir sehr nahe daran gewesen, den Ozean direkt zu untersuchen, weil wir mehrfach durch die Fontänen hindurch geflogen sind“, berichtet Altobelli. „Die Analyse zeigte kleine Silikatpartikel in den Eiskörnchen aus dem Mond. Das bedeutet, dass das Wasser bei Temperaturen von 90 bis 100 Grad Celsius in Kontakt mit Felsgestein am Ozeanboden sein muss.“
Ozean besteht aus Salzwasser
Der Nachweis von molekularem Wasserstoff untermauert die These, dass eine Oxidierung des Gesteins am Ozeanboden stattfindet. „Bislang ist Enceladus der einzige Mond im Universum, bei dem wir einen Ozean mit hydrothermaler Aktivität gefunden haben“, unterstreicht der EsaWissenschaftler. Der unterirdische Ozean besteht den Untersuchungen zufolge aus Salzwasser mit einem relativ hohen pH-Wert von neun bis zehn. Die Bedingungen klingen relativ ungemütlich, erinnern tatsächlich jedoch an einige der artenreichsten Orte der irdischen Tiefsee: An Hydrothermalquellen und sogenannten Schwarzen Rauchern am Meeresboden wimmelt Leben, das ganz ohne Sonnenlicht auskommt und seine Energie auf chemischem Weg bezieht. Es ist nicht unwahrscheinlich, dass das Leben dort sogar einst entstanden ist.
Könnte dies auch auf Enceladus geschehen sein? In den Eisfontänen des Saturnmonds sind die Forscher auch auf große Makromoleküle gestoßen, wie Altobelli erläutert. „Das bedeutet noch nicht Leben, aber zumindest findet eine Form organischer Chemie statt.“Auf organischen, also Kohlenstoff-Verbindungen baut alles bekannte Leben auf. „Zusammen mit anderen Eismonden wie Europa ist Enceladus momentan der aussichtsreichste Ort in unserem Sonnensystem für die Suche nach Leben, wie wir es kennen.“
Die direkte Suche nach lebensfreundlichen Bedingungen oder sogar Leben wird Nachfolgemissionen von Cassini und Juice vorbehalten bleiben. Die Analysen hätten Bedeutung weit über unser Sonnensystem hinaus, meint Altobelli. Cassini habe gezeigt, dass unterirdische Ozeane durch die Reibungswärme der Gezeitenkräfte eines großen Gasplaneten dauerhaft existieren können. „Es sind zahlreiche Exoplaneten – Planeten bei anderen Sternen – von ähnlicher Größe wie Jupiter und Saturn entdeckt worden, und es gibt jede Menge Wasser in der Galaxie“, betont der Wissenschaftler.