Der nur rund 550 Kilometer große Saturnmond Enceladus ist auf den ersten Blick nur ein großer Ball aus Eis. Doch nähere Untersuchungen mit Teleskopen und Raumsonden haben Hinweise darauf geliefert, dass sich zwischen seiner 30 bis 40 Kilometer dicken Eiskruste und einem Gesteinskern ein Ozean aus flüssigem Wasser verbirgt. Belege dafür liefern unter anderem zahlreiche Fontänen aus Wasserdampf und winzigen Eispartikeln, die in der Südpolregion des Saturnmondes aus Rissen in der Eiskruste herausschießen. Diese Geysire schleudern ihr Material mehrere hundert bis mehrere tausend Kilometer weit ins All hinaus – pro Sekunde sind es im Schnitt rund 300 Liter Wasser. Das von Enceladus ausgeschleuderte Wasser verteilt sich über seinen gesamten Orbit und trägt entscheidend dazu bei, den E-Ring des Saturn mit Eispartikeln aufzufüllen. Die NASA-Sonde Cassini hatte mit dem “Cosmic Dust Analyzer” ein Massenspektrometer an Bord, mit dem sie Partikel aus dem E-Ring und den Geysir-Plumes analysiert hat. Dabei wies sie verschiedene Salze nach, darunter Natriumchlorid, Kaliumchlorid und Natriumkarbonat. Insgesamt lag der Salzgehalt in den Eiskörnchen zwischen 0,5 und zwei Prozent.
Phosphor-Suche in ausgeschleuderten Eiskörnchen
Aus diesen Daten schließen Planetenforscher, dass der flüssige Ozean unter Enceladus’ Kruste mineralienreich und ziemlich alkalisch sein könnte. Sein Wasser könnte dem der Sodaseen oder dem der alkalischen hydrothermalen Schlote auf der Erde ähneln. Letztere gelten als mögliche Lebenswiegen der Urerde, weil im Umfeld dieser unterseeischen Schlote neben der nötigen Energie auch nahezu alle chemischen Zutaten für einfaches Leben vorhanden sind. Dabei gelten sechs Elemente als entscheidend für wasserbasiertes, organisches Leben, wie wir es kennen: Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel und Phosphor. “Von diesen ist Phosphor das am wenigsten häufige”, erklären Frank Postberg von der Freien Universität Berlin und seine Kollegen. Deshalb gilt dieses Element oft als limitierender Faktor bei der Suche nach Leben – auch im All. “Bisher wurde Phosphor bei keinem der ozeanbesitzenden Monde im Sonnensystem detektiert”, so die Forscher. Allerdings legen neuere Modelle von Enceladus’ Geochemie nahe, dass es im Wasser seines alkalischen subglazialen Ozeans Phosphate geben müsste.
Deshalb haben Postberg und sein Team die Daten der Cassini-Sonde noch einmal gezielt daraufhin ausgewertet. Dabei fokussierten sie sich auf die Massenspektren von 345 Eispartikeln aus dem E-Ring, deren Gehalt an Natriumsalzen auf eine Herkunft aus dem Ozean von Enceladus hindeuteten. Bei neun dieser Eispartikel wurden die Wissenschaftler fündig: “Es waren Peaks bei den molekularen Massen 125, 165 und 187 zu sehen, deren Muster sich als Anzeichen für hohe Konzentrationen von Natriumphosphaten in diesen Eiskörnchen erwiesen”, berichten sie. “Dies legt nahe, dass Phosphor zumindest in den oberen Regionen von Enceladus’ Ozean reichlich verfügbar ist.” Wie hoch der Phosphatgehalt im Wasser sein könnte, errechnete das Team ausgehend vom Anteil dieser Phosphate in den Eispartikeln und dem Anteil der phosphathaltigen Eispartikel an ihrer Gesamtprobe.
