Neue Studien der Freien Universität Berlin und weiterer Forschungseinrichtungen zeigen, dass der Saturnmond Enceladus lebensfreundlicher ist als bisher angenommen. Seine eisigen Geysire trennen und konzentrieren organische Verbindungen auf natürliche Weise, während Laborexperimente bestätigen, dass primitive Mikroorganismen unter den extremen Bedingungen des Meeresbodens überleben könnten.
Leben auf Enceladus: Neue Studien zeigen günstigere Bedingungen
Zwei im Fachmagazin Science Advances
veröffentlichte Studien von Planetenforschern der Freien Universität Berlin sowie weiteren Institutionen wie der Ludwig-Maximilians-Universität München und der Universität Regensburg liefern bemerkenswerte Ergebnisse zur Erforschung des Saturnmondes Enceladus. Gleich zwei neue Science-Advances-Studien belegen, dass der unter einer dicken Eiskruste verborgene Ozean des Mondes nicht nur lebensfreundlicher ist als bislang angenommen, sondern auch Spuren von möglichem Leben für künftige Raumsonden deutlich leichter erkennbar machen könnte.
Enceladus gilt schon länger als einer der vielversprechendsten Himmelskörper im Sonnensystem, wenn es um die Suche nach außerirdischem Leben geht. Unter der eisigen Oberfläche liegt ein globaler Ozean aus flüssigem Wasser, der von einem Gesteinskern erwärmt wird. Durch Risse in der Kruste am Südpol schießen gewaltige Fontänen aus Wasserdampf und winzigen Eispartikeln hunderte Kilometer hoch ins All. Die NASA-Raumsonde Cassini flog in der Vergangenheit durch diese Fontänen und nachgewiesene Salze sowie organische Verbindungen machten Enceladus zu dem einzigen extraterrestrischen Gewässer, dessen Material direkt untersucht werden konnte.
Natürliche Probenvorbereitung durch Eiskristalle im All
Die Untersuchung Cassini CDA observes compositional segregation of Enceladus’ ice grains from slow freezing and fragmentation of oceanic spray
unter Leitung des Planetologen Frank Postberg beleuchtet, was mit dem Ozeanwasser auf dem Weg nach oben geschieht. Durch platzende Gasblasen an der Oberfläche entstehen winzige Tröpfchen, die durch die Spalten ins All transportiert werden. Entgegen früherer Annahmen gefrieren diese Tröpfchen langsam, wodurch sich ihre gelösten Bestandteile voneinander trennen. Die Bestandteile des Ozeans werden voneinander getrennt und reichern sich in einzelnen Eispartikeln stark an.
Auf dem Weg nach oben beschleunigen diese gefrorenen Tröpfchen auf Geschwindigkeiten von bis zu 1000 Kilometern pro Stunde. Beim Aufprall an den Wänden der Eisspalten zerbrechen sie in Mikrometer große Fragmente. Viele dieser Partikel enthalten dadurch im Wesentlichen nur eine einzige der zuvor abgetrennten Substanzen in hoher Konzentration.
„Enceladus übernimmt damit gewissermaßen einen Teil der Probenvorbereitung, für die wir in einem chemischen Labor auf der Erde erheblichen Aufwand betreiben würden.“
Frank Postberg, Studienleiter
Für künftige Missionen bedeutet dies einen enormen Vorteil. Künftige Raumsonden müssten zwar beim Durchflug durch Enceladus‘ Eisfontänen viele einzelne Eispartikel untersuchen, könnten Biosignaturen in Partikeln mit mikrobiellem Material jedoch mit bereits verfügbarer Messtechnik besonders gut erkennen.
Urbakterien in Simulationen des Ozeanbodens
Parallel dazu zeigt die zweite Studie, dass bestimmte Mikroorganismen in diesem verborgenen Ozean überleben könnten. Ein Forschungsteam bildete im Labor den alkalischen Ozean des Mondes und den felsigen Meeresboden nach. Dabei kamen extrem niedrige Sauerstoffkonzentrationen zum Einsatz, die etwa 10.000-mal geringer sind als in der Erdatmosphäre.
Die Forscher setzten in dieser Kammer Methanothermococcus okinawensis ein, ein Archaeon aus der irdischen Tiefsee. Zur Energiegewinnung benötigt dieser Einzeller lediglich Wasserstoff und Kohlendioxid. Der Organismus wuchs in der Enceladus-Simulation weiter und produzierte Methan, obwohl die Kohlendioxidkonzentration im Ozean durch den hohen pH-Wert extrem niedrig ist. William Orsi, korrespondierender Autor der Studie von der LMU, betonte, dass die Arbeit zwar nicht beweist, dass es Leben auf dem Mond gibt, aber zeigt, dass dort eine der ältesten Stoffwechselformen des Lebens möglich ist.
Geplante ESA-Mission L4 soll Proben entnehmen
Die Erkundung des Saturnmondes wird in den kommenden Jahrzehnten fortgesetzt. Die Europäische Weltraumorganisation ESA plant für das Jahr 2042 die Mission L4
, bei der gezielt Proben aus den Fontänen entnommen werden sollen, um nach mikrobiellem Leben zu suchen.
