Eisfontänen über dem Saturnmond Enceladus

In der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsjournals „Nature“ berichten Physiker der Universität Potsdam über ein von ihnen entwickeltes Modell für die Entstehung von Eisteilchen im Saturnsystem. Die dort entdeckten Fontänen aus Wassergas und winzigen Eisteilchen, die sich über dem Südpol des Saturnmondes Enceladus aufbauen, waren eine der großen Überraschungen der NASA/ESA Mission CASSINI zum Saturn. Obwohl die Eispartikel nur eine Größe von einem tausendstel Millimeter haben, sind sie als dünner Schleier in den Bildern von CASSINI gut sichtbar, wenn sie von der Sonne von hinten angeleuchtet werden.

Das von den Potsdamer Wissenschaftlern um Dr. Jürgen Schmidt entwickelte Modell liefert eine Erklärung für die Entstehung dieser Eisteilchen durch Kondensation aus Wassergas. Das Gas bildet sich durch die Verdampfung von Seen unter der Oberfläche von Enceladus und strömt dann durch ein System von Spalten in der Eiskruste des Mondes in den Weltraum. Die Eisteilchen, die Enceladus seit tausenden von Jahren in den Weltraum abgibt, formen den E-Ring des Saturns, einen riesigen Staubring, der sich außerhalb der Hauptringe des Planeten erstreckt. Die Staubteilchen, die bei Enceladus „geboren“ werden, wandern langsam weg vom Mond und Planeten und bevölkern so langsam den E-Ring. Die Bilder der CASSINI Mission belegen, dass zumindest die größten Eisfontänen im Verlauf der letzten Jahre aktiv blieben, auch wenn ihre Stärke sehr wahrscheinlich variiert.

Die Potsdamer Physiker beschreiben die Strömung des Gases von den unterirdischen Seen bis zur Oberfläche und zeigen, wie die Eisteilchen aus dem Gas kondensieren. Sie schlussfolgern, dass das Gas eine gewisse minimale Dichte haben muss, um eine so große Zahl von Eispartikeln durch die Spalten zur Oberfläche transportieren und in den Weltraum schleudern zu können. Solche vergleichsweise hohen Gasdichten erfordern hohe Temperaturen an der Stelle, wo sich das Gas durch Verdampfung bildet. Damit konnten alternative Modelle ausgeschlossen werden, die von einem kalten, vollständig gefrorenen Mond ausgehen. Das Potsdamer Modell liefert somit ein weiteres Indiz für die Existenz von flüssigem Wasser unter dem Südpol von Enceladus. Aus ihrer Theorie zur Kondensation von Eispartikeln leiten die Forscher Voraussagen über die Zahl der Teilchen in den Fontänen ab, die mit den Messungen des Staubdetektors an Bord von CASSINI und mit der Helligkeit der Fontänen in CASSINI-Bildern übereinstimmen.

Hinweis an die Redaktionen:
Der vollständige Beitrag der Wissenschaftler ist zu entnehmen:
Jürgen Schmidt, Nikolai Brilliantov, Frank Spahn, Sascha Kempf : Slow dust in Enceladus' plume from condensation and wall collisions in tiger stripe fractures, Nature, Band 451, Seite 685
Für weitere Auskünfte stehen Ihnen aus dem Institut für Physik der Universität Potsdam zur Verfügung:

Dr. Jürgen Schmidt, Tel.: 0331/977-1626 oder 0177/4390144, E-Mail: jschmidt@agnld.uni-potsdam.de, Homepage: http://www.agnld.uni-potsdam.de/~jschmidt und Prof. Dr. Frank Spahn, Tel.: 0331/977-1696, E-Mail: FSpahn@agnld.uni-potsdam.de