Wissenschaftler erklärten, warum seltene Stoffe in den Auswürfen von Enceladus sich in einzelnen Eisklümpchen sammeln

Privater Entwurf

Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Frank Postberg von der Freien Universität Berlin hat herausgefunden, dass Enceladus vor dem Ausstoß ins All Stoffe aus seinem unter dem Eis liegenden Ozean «sortiert». Nach Ansicht der Autoren könnte dies die Suche nach seltenen Verbindungen, darunter organische Stoffe, bei künftigen Missionen zum Saturnmond erleichtern.

Darüber berichtet The Insider unter Berufung auf eine in Science Advances veröffentlichte Studie. Die Autoren der Arbeit untersuchten Daten der Sonde «Cassini», die einzelne Partikel des Saturnrings E erfasste und ihre Zusammensetzung bestimmte.

Unter der eisigen Kruste von Enceladus verbirgt sich ein globaler Ozean aus Salzwasser, und durch Risse am Südpol schleudert der Mond Fontänen aus Dampf und Eiskörnchen ins All. Aus mehr als 7300 Partikeln wählten die Forscher 961 Körnchen mit hohem Salzgehalt aus und fanden darunter mindestens fünf Gruppen: mit Kochsalz, Soda, Phosphaten und Kaliumverbindungen.

Verschiedene Salze traten fast nie gemeinsam auf. Chloride und Karbonate wurden gleichzeitig nur in 12 Partikeln von 858 gefunden, obwohl bei zufälliger Mischung etwa 88 erwartet worden wären.

Um die Ursache zu prüfen, froren die Wissenschaftler im Labor Tropfen einer Lösung ein, die in ihrer Zusammensetzung den Gewässern von Enceladus nahekam. Sie stellten fest, dass sich die Salze in getrennten Ansammlungen sammeln, wenn der Tropfen groß genug ist — mehr als ein Dutzend Mikrometer — und langsam abkühlt, nicht schneller als 20 Grad pro Minute. Nach den Berechnungen der Autoren kristallisieren zuerst bei etwa minus einem Grad Phosphate aus, dann ab minus vier Grad Karbonate und bei etwa minus 23 Grad Chloride.

Auf dieser Grundlage schlugen die Forscher ein neues Bild der Auswürfe von Enceladus vor: In der Tiefe der Risse platzen Gasblasen, spritzen Tropfen von Ozeanwasser mit einer Größe von Hunderten Mikrometern heraus, die mit dem Dampfstrom aufsteigen und mindestens eine Minute lang gefrieren. Näher an der Oberfläche beschleunigt sich der Strom auf Hunderte Meter pro Sekunde, die Eisklümpchen stoßen gegen die Wände der Risse und zerbrechen in Bruchstücke von einigen Mikrometern. Die meisten solcher Bruchstücke enthalten nur eine Substanz, und die Autoren halten es für möglich, dass sich auf diese Weise auch organische Verbindungen trennen können.

Nach ihrer Ansicht ist es für künftige Missionen zu Enceladus, die die potenzielle Bewohnbarkeit des Mondes untersuchen werden, wichtig, die Partikel einzeln zu analysieren. Wenn der gesamte Auswurf auf einmal untersucht wird, vermischen sich die getrennten Verbindungen erneut, und ihre Spuren könnten schwerer zu erkennen sein.