Hydrothermale Quellen auf Enceladus?

Auf dem Saturnmond Enceladus gibt es möglicherweise hydrothermale Quellen. Darauf deuten Messungen der Raumsonde Cassini aus dem Jahr 2015 hin, die Forscher jetzt präsentieren. Auf der Erde bilden hydrothermale Tiefseequellen eigene Biotope mit vielen, meist nur in diesen Umgebungen lebenden Arten. Die Messungen könnten daher auf die Existenz lebensfreundlicher Regionen in dem Ozean auf Enceladus hinweisen, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Science“.

„In hydrothermalen Systemen auf der Erde reagiert eisenhaltiges Gestein mit Wasser und erzeugt so molekularen Wasserstoff“, erläutern Hunter Waite vom Southwest Research Institute in San Antonio und seine Kollegen. Dieser molekulare Wasserstoff dient dann als Energiequelle für Mikroorganismen, reagiert dabei mit Kohlendioxid und produziert Methan. „Auf der heutigen Erde treiben solche geochemischen Energiequellen blühende Ökosysteme an“, so die Forscher, „selbst bei völliger Abwesenheit von Sonnenlicht.“

Seit langem ist durch die Messungen von Cassini bekannt, dass der Saturnmond Enceladus unter seiner dicken Eisschicht einen vermutlich globalen und mehrere Kilometer tiefen Ozean aus Wasser besitzt. Unter diesem Ozean liegt ein Kern aus Gestein. Die starken Gezeitenkräfte des großen Planeten Saturn kneten den Mond mit einem Durchmesser von 504 Kilometern gewissermaßen durch und sorgen so für eine stetige innere Wärmezufuhr, die den Ozean flüssig hält. Planetenforscher vermuten daher, dass am Grund des Ozeans ähnlich wie auf der Erde hydrothermale Prozesse ablaufen.

Einen Blick in das Innere des Ozeans bieten Fontänen aus Wasserdampf und Eispartikeln, die am Südpol des Saturnmonds mehrere Tausend Kilometer weit ins All schießen. Ursprung dieser Aktivität sind vier 130 Kilometer lange und zwei Kilometer breite Einschnitte im Eispanzer des Himmelskörpers, die sogenannten Tigerstreifen. Cassini flog mehrfach durch die Eisfontänen von Enceladus hindurch, um das ausgestoßene Wasser zu untersuchen. Bei der letzten Passage im Jahr 2015 konnten Waite und seine Kollegen einen Detektor der Sonde in einem speziellen Modus betreiben, der den Nachweis von molekularem Wasserstoff ermöglichte.

Die Messungen zeigen, dass der ausgestoßene Dampf bis zu 1,4 Volumenprozent molekularen Wasserstoff und bis zu 0,8 Volumenprozent Kohlendioxid enthält. „Die wahrscheinlichste Quelle für diesen molekularen Wasserstoff sind fortdauernde hydrothermale Reaktionen“, so die Forscher. „Die relative Häufigkeit von molekularem Wasserstoff in der Fontäne deutet zudem auf ein thermodynamisches Ungleichgewicht, dass die Entstehung von Methan aus Kohlendioxid im Ozean von Enceladus ermöglicht.“ Damit wären auf Enceladus ähnliche Biotope möglich wie im Bereich hydrothermaler Quellen in irdischen Ozeanen.