Gibt es wirklich Leben unter der Eisschicht von Enceladus?

Wer lebt in einem mysteriösen außerirdischen Ozean? Werfen wir einen Blick auf die Eingeborenen auf Enceladus!

„Wir wissen aus Cassinis Messungen, dass der Ozean von Enceladus bewohnbar ist. Wir wissen, dass es flüssiges Wasser, Energiequellen und Chemikalien wie Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel gibt.“

Abbildung: Eisige Federn, die von Enceladus ausgestoßen werden.

(Bildnachweis: NASA)

Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass es auf der Oberfläche des Saturnmondes Enceladus Stellen gibt, an denen eine Raumsonde landen und unberührte Spuren der wichtigsten Bestandteile des Lebens aufsammeln könnte. Man geht davon aus, dass die Biosignaturen aus einem unterirdischen Ozean innerhalb der Eishülle dieser Welt stammen.

Es ist seit langem bekannt, dass der unterirdische Ozean von Enceladus organische Moleküle enthält – Verbindungen aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff. Bevor die Raumsonde Cassini im Jahr 2017 auf der Oberfläche des Saturn aufschlug, flog sie durch Materialfontänen, die aus Rissen in der Oberfläche von Enceladus ausgestoßen wurden. Dabei entdeckte sie organische Moleküle wie Methan und Ethan sowie andere komplexe Verbindungen und erreichte dabei große Höhen.

Von diesem Material werden etwa 90 % der größeren Partikel Tausende von Kilometern über Titan hinausgeschleudert, sie entkommen jedoch nicht dem Saturnsystem. Wissenschaftler gehen nun davon aus, dass diese Partikel auf die Oberfläche der Saturnmonde zurückfallen würden und theoretisch von Raumfahrzeugen eingesammelt und untersucht werden könnten.

„Wir können etwas über mögliche Biosignaturen im Ozean von Enceladus erfahren, indem wir Missionen zur Oberfläche schicken. Bisher ging man davon aus, dass man, um das frischeste Material aus dem Ozean von Enceladus zu entnehmen, durch die Fontäne fliegen und die darin enthaltenen Partikel und Gase messen müsste“, sagte Studienleiterin Amanda R. Hendrix, leitende Wissenschaftlerin am Planetary Science Institute, in einer Erklärung. „Aber jetzt wissen wir, dass man auf einem Satelliten landen und darauf vertrauen kann, dass die Instrumente relativ unberührte organische Stoffe aus den Ozeanen messen können.“

Allerdings könnten einige organische Moleküle in den Fontänen von Enceladus, die Fingerabdrücke biologischen Lebens sein könnten, durch ultraviolettes (UV) Licht der Sonne zerstört werden. Das bedeutet, dass wir diese Moleküle finden müssen, wenn sie intakt sind.

„Dank Cassinis Messungen wissen wir, dass der Ozean von Enceladus bewohnbar ist. Wir wissen, dass es flüssiges Wasser, Energie und Chemikalien wie Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel gibt“, sagte Hendrix. „Dies alles sind notwendige Bestandteile des Lebens, wie wir es kennen. Wenn wir herausfinden wollen, ob die Partikel der Meeresfahne irgendwelche Biosignaturen des Ozeans enthalten, müssen diese Partikel so rein wie möglich sein und so wenig ultraviolettem Licht wie möglich ausgesetzt sein.“

Suche nach unberührter Materie auf Enceladus

Um Stellen auf Enceladus zu finden, an denen dieses unberührte Material vorhanden sein könnte, analysierten Hendrix und das Team Daten des Hubble-Weltraumteleskops und der Raumsonde Cassini, um herauszufinden, wie tief ultraviolette Photonen in die Mondoberfläche eindringen können. „Was wir in dieser Studie herausgefunden haben, ist, dass es auf der Oberfläche von Enceladus Stellen gibt, an denen wir mit einer Raumsonde landen und Proben nehmen können – und die Proben, die wir messen, sind relativ unberührte organische Materie“, sagte Hendrix. „Das liegt daran, dass die ultravioletten (UV) Photonen der Sonne nicht tief in die Eisoberfläche eindringen können.“ Das Team stellte fest, dass schädliche UV-Photonen die Eisoberfläche von Enceladus nur etwa 100 Mikrometer, also die Breite einiger menschlicher Haare, durchdringen können.

„Der oberste Teil der Oberfläche wird also diesen schädlichen UV-Photonen ausgesetzt, aber nur ein Teil der organischen Substanz wird chemisch umgewandelt, und dann wird dieses Material sehr schnell von frischerem Fahnenmaterial überdeckt“, erklärt Hendrix. Tiefer liegende Körner werden nicht mehr umgewandelt, da die UV-Photonen nicht mit dem tiefer liegenden Material interagieren können. Die frisch abgelagerten Plume-Partikel wirken wie ein Schutzschild für das darunter liegende Material. Sie sind wie Sonnenschutzmittel!

Der Einschub zeigt, dass ultraviolettes Licht Materialkörner auf der Oberfläche von Enceladus beeinflusst, nicht jedoch Material, das tiefer im Inneren liegt. (Bildnachweis: Amanda Hendrix/PSI)

Die vom Team gesammelten Ergebnisse sind deshalb nützlich, weil sie den Wissenschaftlern zeigen, dass bei Missionen zum Enceladus reichlich organische Stoffe zur Verfügung stehen werden, die beprobt werden können, ohne dass diese eingehend untersucht werden müssen.

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„Da UV-Licht organische Moleküle leicht verändern kann, ist die Tiefe, bis zu der dieses Licht in die Oberfläche einer eisigen Welt eindringt, sehr wichtig“, sagte der Co-Autor der Studie, Christopher House, ein Wissenschaftler an der Pennsylvania State University, in der Erklärung. „Da die ermittelte UV-Eindringtiefe sehr gering ist, bestätigen unsere Ergebnisse, dass das Eis von Enceladus große Mengen organischen Materials enthält, das auf den Ozean zurückgeführt werden kann. Es ist ermutigend zu glauben, dass große Mengen organischen Materials mit bekannten Techniken problemlos aus einem bewohnbaren extraterrestrischen Ozean geborgen werden könnten.“

Die Forschungsergebnisse des Teams wurden in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht.

VON: Robert Lea

Geschäftsjahr: 33

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