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Steckt unter der Oberfläche von Saturn-Mond Mimas ein Ozean?

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Von: Tanja Banner

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Der Saturn-Mond Mimas – Spitzname „Todesstern“ – könnte im Inneren einen Ozean beherbergen. An der Oberflächen fehlen jedoch sämtliche Anzeichen dafür.

San Antonio – Der Planet Saturn hat 82 bekannte Monde und eigentlich wäre Mimas, der siebtgrößte dieser Monde, nur einer von vielen – wäre da nicht sein besonderes Aussehen: Der Krater Herschel mit einem Durchmesser von 110 Kilometern prägt das Äußere des kleinen Mondes, der selbst nur einen Durchmesser von knapp 400 Kilometern hat. Der große Krater verleiht dem Mond eine Optik, die zumindest „Star Wars“-Fans bekannt vorkommen dürfte – selbst in Fachkreisen hat er den Spitznamen „Todesstern“.

Doch Mimas ist nicht nur wegen seiner Optik interessant. Bereits 2014 haben Forschende in einer Studie vorgeschlagen, dass sich im Inneren des kleinen Mondes ein Ozean befinden könnte. Damals hatte die Nasa-Mission* „Cassini“, die den Saturn und seine Monde erforschte und 2017 auf den Saturn stürzte*, eine Art Taumelbewegung in der Rotation des Mondes um seinen Planeten festgestellt. Dieses Phänomen ist häufig ein Hinweis auf einen geologisch aktiven Körper, in dessen Inneren es auch einen Ozean geben kann. Doch an der Oberfläche verrät Mimas nichts von diesem möglichen Untergrund-Ozean. Ganz im Gegensatz zum Saturn-Mond Enceladus*, der Dampf- und Eiswolken ausstößt und unterirdische Meere und vermutlich auch heiße Quellen beherbergt.

Saturn-Mond Mimas beherbergt offenbar einen unterirdischen Ozean

„Wenn Mimas einen Ozean hat, steht er für eine neue Klasse von kleinen, ‚getarnten‘ Ozeanwelten mit Oberflächen, die die Existenz des Ozeans nicht verraten“, erläutert Alyssa Rhoden vom Southwest Research Institute in San Antonio, Erstautorin einer Studie zum Innern des Saturn-Monds Mimas. Die Studie wurde im Fachjournal Icarus veröffentlicht.

Der Saturn-Mond Mimas, fotografiert von der Nasa-Raumsonde „Cassini“. Deutlich zu erkennen ist, warum er den Spitznamen „Todesstern“ bekommen hat: Der große Krater Herschel lässt ihn optisch aussehen wie der „Todesstern“ aus „Star Wars“. Was auf den Aufnahmen jedoch nicht zu sehen ist: Mimas könnte einen Untergrund-Ozean haben. (Archivbild)
Der Saturn-Mond Mimas, fotografiert von der Nasa-Raumsonde „Cassini“. Deutlich zu erkennen ist, warum er den Spitznamen „Todesstern“ bekommen hat: Der große Krater Herschel lässt ihn optisch aussehen wie der „Todesstern“ aus „Star Wars“. Was auf den Aufnahmen jedoch nicht zu sehen ist: Mimas könnte einen Untergrund-Ozean haben. (Archivbild) © Nasa/JPL-Caltech/Space Science Institute

Tatsächlich sind Himmelskörper mit unterirdischen Ozeanen in unserem Sonnensystem nicht selten, wie die Forschung der letzten Jahrzehnte zeigt. Unter anderem bekannt sind die Untergrund-Ozeane des Jupiter-Monds Europa, der Saturn-Monde Titan und Enceladus sowie des Zwergplaneten Pluto. Dass ein Himmelskörper Ozeane an der Oberfläche hat – wie wir es von der Erde kennen – ist dagegen eher selten: Damit sich flüssiges Wasser an der Oberfläche halten kann, müssen die Bedingungen stimmen – unter anderem ist das nur in einem bestimmten Bereich rund um den Stern möglich, der sogenannten „habitablen Zone“. Untergrund-Ozeane dagegen scheinen auch in größerer Entfernung zum Stern möglich, wie die Beispiele Europa, Titan, Enceladus und Pluto zeigen.

Untergrund-Ozean: Saturn-Mond Mimas hat die Forschenden „getäuscht“

Für Rhoden, eine Spezialistin für die Geophysik von Eissatelliten, insbesondere von solchen, die Ozeane enthalten, war der Fund eines möglichen Ozeans im Saturn-Mond Mimas eine Überraschung: „Da die Oberfläche von Mimas von Kratern übersät ist, dachten wir, es handele sich nur um einen gefrorenen Eisblock“, so die Forscherin. „Welten mit einem inneren Ozean wie Enceladus und Europa neigen dazu, zerklüftet zu sein und andere Anzeichen geologischer Aktivität zu zeigen.“ Doch die Oberfläche von Mimas habe die Forschenden „getäuscht und unser neues Verständnis hat die Definition einer potenziell bewohnbaren Welt in unserem Sonnensystem und darüber hinaus erheblich erweitert“, erklärt Rhoden weiter.

Um herauszufinden, ob es tatsächlich einen verborgenen Ozean unter der gefrorenen Oberfläche von Mimas geben könnte, haben die Forschenden ein Modell erstellt. Mit dessen Hilfe konnten sie untersuchen, ob die Gravitationswechselwirkungen mit Saturn die Gezeitenkräfte erzeugen können, die nötig sind, um das Innere des Mondes zu erwärmen und das Wasser unter der Eishülle warm genug zu halten, um flüssig zu bleiben. „Wenn wir diese Modelle erstellen, müssen wir sie meist fein abstimmen“, erklärt Rhoden. Doch dieses Mal seien ihnen die Hinweise auf einen Untergrund-Ozean geradezu „entgegengesprungen“. Der Studie zufolge befindet sich der Ozean unter einer Eisdecke mit einer Dicke von 22 bis 32 Kilometern.

NameMimas
TypSaturn-Mond
Durchmesser396,4 Kilometer
EntdeckerWilhelm Herschel
Entdeckung17. September 178
Auffällige MerkmaleEismond, großer Krater Herschel führt zum Spitznamen Todesstern

Saturn-Mond Mimas: Zahl der möglicherweise bewohnbaren Welten erhöht sich erheblich

„Auch wenn unsere Ergebnisse für einen heutigen Ozean im Inneren von Mimas sprechen, ist es schwierig, die orbitalen und geologischen Eigenschaften des Mondes mit unserem derzeitigen Verständnis seiner thermisch-orbitalen Entwicklung in Einklang zu bringen“, fasst Rhoden zusammen und fährt fort: „Die Bewertung von Mimas als Ozeanmond würde die Modelle für seine Entstehung und Entwicklung auf den Prüfstand stellen.“

Mimas sei ein „interessantes Ziel für weitere Untersuchungen“, betont Rhoden. Schließlich erhöht der mögliche Untergrund-Ozean des Saturn-Monds die Zahl der möglicherweise bewohnbaren Welten in unserer Galaxie erheblich. Auf Himmelskörpern, auf denen Wasser in flüssiger Form existiert, besteht immer die Möglichkeit, dass es Leben geben könnte. Aus diesem Grund sind Forschende auch beim Planeten Mars* immer auf der Suche nach Spuren von Wasser*.

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Bei der weiteren Erforschung des Saturn-Monds Mimas könnte in Zukunft unter anderem ein geplanter Vorbeiflug der Nasa-Raumsonde „Juno“ am Jupiter-Mond Europa helfen: „Juno“ soll mithilfe eines Mikrowellen-Radiometers die Wärmeströme des Jupiter-Monds messen – Daten, die auch die Erforschung von Mimas voranbringen könnten. Europa soll außerdem in den kommenden Jahren Besuch von einer weiteren Raumsonde erhalten. Die Nasa-Mission „Europa Clipper“ soll 2024 starten und vor allem die mögliche Bewohnbarkeit des Jupiter-Monds untersuchen – auch hier könnte es neue Erkenntnisse geben, die die Erforschung von Mimas weiterbringen. (Tanja Banner) *fr.de ist ein Angebot von IPPEN.MEDIA.

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