Saturnmond Enceladus: Erdmikroben überstehen simulierte Ozeanbedingungen

In der Suche nach extraterrestrischem Leben im Sonnensystem rückt der Saturnmond Enceladus stärker in den Fokus der Forschung. Der rund 300 Meilen beziehungsweise knapp 500 Kilometer breite Eismond verfügt nach bisherigen Erkenntnissen über einen massiven, globalen Ozean aus Salzwasser unter seiner gefrorenen Kruste. Aus Rissen an der Südpolregion schießen gigantische Fontänen aus Wasserdampf und Eispartikeln in den Weltraum. Mehrere Studien, die von deutschen Universitäten durchgeführt und laut telesurenglish.net am 25. September 2026 in Science Advances veröffentlicht wurden, belegen nun, dass diese natürlichen Eisplumes den Transport und die Analyse potöntieller Biosignaturen erheblich erleichtern könnten.

Simulation des Ozeans im Labor und das Überleben von Erdmikroben

Ein Forschungsteam unter Leitung der Ludwig-Maximilians-Universität München rekonstruierte die chemischen und physikalischen Bedingungen des mondweiten Ozeans im Labor. Um die extremen Verhältnisse des extraterrestrischen Gewässers nachzubilden, kombinierten die Wissenschaftler Wasser mit Salzen, Carbonaten und pulverisiertem Gestein. Durch gesteuerte Reaktionen zwischen Wasser und Gestein erzeugte das System aktiv Wasserstoff – ein Prozess, der auch im Inneren des Saturnmondes vermutet wird.

In dieses simulierte Ozeanwasser brachten die Forscher den Mikroorganismus Methanothermococcus okinawensis ein. Das Archaeon lebt natürlicherweise in den Tiefen der Ozeane in der Nähe von hydrothermalen Quellen – heißen Quellen auf dem Meeresboden. Da diese Mikroben keinen Sauerstoff benötigen und stattdessen Wasserstoff und Kohlendioxid verstoffwechseln, boten sie sich als Modellorganismus an. Enceladus weist nach aktuellen wissenschaftlichen Modellen ebenfalls kaum Sauerstoff, dafür aber reichlich Karbonate und hydrothermal aktive Zonen auf.

Wenn wir die zelluläre Definition von Leben verwenden, die wir heute auf der Erde verstehen, zeigen die Experimente, dass es eine gute Chance zum Überleben gäbe, wenn sich dieser Organismus oder etwas Ähnliches auf Enceladus befinden würde.

Trotz eines extrem alkalischen pH-Wertes von 10 bis 11 – der weit über den bekannten Toleranzgrenzen der Mikroben in ihrer natürlichen Umgebung liegt – wuchsen und gediehen die Organismen in der künstlichen Bracklösung. Sie passten ihren Stoffwechsel sogar an die niedrigen Konzentrationen von Kohlendioxid an. Nozair Khawaja von der Freien Universität Berlin und einer der Artikelautoren erklärte, dass das Team bei diesem Experiment keine derartig zufriedenstellenden Ergebnisse erwartet hatte. Damit ist ein wesentlicher physikalischer Hemmschuh für die Bewohnbarkeit des Mondes entkräftet worden, wie David Rothery, Professor für Planetare Geowissenschaften an der Open University, anmerkte.

Natürliche Probenaufbereitung in den Eisfontänen des Südpols

Während das erste Forscherteam die biologischen Überlebenschancen testete, widmete sich eine zweite Untersuchung den physikalischen Prozessen beim Ausstoß der Flüssigkeit in das All. Die Raumsonde Cassini der US-Raumfahrtagentur NASA hatte bereits vor über einem Jahrzehnt bei Vorbeiflügen Spuren von Salzen und organischen Verbindungen in den Fontänen nachgewiesen. Mithilfe von Cassini-Daten, theoretischen Modellen und Laborexperimenten fand das Team um Frank Postberg heraus, dass die ins All geschleuderten Wassertröpfchen – die sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 621 Meilen beziehungsweise 1.000 Kilometern pro Stunde bewegen – langsamer gefrieren als bisher angenommen.

Während des langsamen Gefrierprozesses trennen sich die im Ozeanwasser gelösten Salze, organischen Verbindungen und potenziellen Spuren von Mikroorganismen voneinander. Beim Aufprall auf die eisigen Wände der Austrittsspalten zerfallen die Tröpfchen in winzige Fragmente. Dabei reichern sich spezifische Inhaltsstoffe extrem konzentriert in einzelnen Eisteilchen an.

Enceladus leistet eigentlich einen Großteil der Arbeit für uns bei der Probenvorbereitung für die Analyse, was in chemischen Labors auf der Erde normalerweise viel Aufwand erfordert.

Die Ozeanbestandteile werden folglich auf natürliche Weise separiert und in einzelnen Eiskörnern konzentriert. Dies bedeutet laut den Forschern, dass zukünftige Raumsonden nicht zwingend den gesamten Ozean beproben müssen. Sollte mikrobielles Material im Ozean existieren, könnten Detektoren nach Aussage von Frank Postberg – der als Hauptautor einer Studie und Koautor der anderen fungierte – einzelne Partikel mit diesen Biosignaturen mittels bereits verfügbarer Technologie relativ leicht identifizieren.

Perspektiven für künftige Missionen zum Saturn

Die neuen Laborergebnisse verstärken das Interesse an einer neuen robotischen Mission in das Saturnsystem. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) verfolgt mit dem Projekt L4 Pläne für eine Raumsonde, die einen Orbiter mit einem Lander kombinieren soll. Dieser Lander könnte auf dem Südpol des Mondes aufsetzen und gezielt nach Biosignaturen in den Fontänen suchen.

Bis dahin ist allerdings Geduld gefragt. Ob der Ozean des Eismonds tatsächlich Leben beherbergt, bleibt vorerst offen; Frank Postberg betonte ausdrücklich, dass dieses Ergebnis zwar nicht bedeutet, dass es dort Leben gibt, aber dass zukünftige Weltraummissionen viele Gelegenheiten haben könnten, Spuren davon zu finden.