Pressnotiz 16/2011 - 26. July 2011

Enceladus lässt Wasser auf Saturn regnen

Die Raumsonde Herschel der ESA hat gezeigt, dass Wasser, das vom Mond Enceladus ausgestoßen wird, einen gigantischen Ring aus Wasserdampf um den Saturn bildet.

Herschels neueste Erkenntnisse zeigen, dass Enceladus der einzige bekannte Mond im Sonnensystem ist, der die chemische Zusammensetzung seines Mutterplaneten beeinflusst. Aus einem Gebiet in der südlichen Polarregion, die wegen ihrer Chraketeristischen Zeichnung als Tiger Stripes (Tigerstreifen) bezeichnet wird, stößt Enceladus in Fontänen etwa 250 Kilogramm Wasserdampf pro Sekunde aus.

Diese entscheidenden Beobachtungen lassen erkennen, dass das Wasser einen Torus in Form eines Doughnuts um den Planeten mit den Ringen bildet. Der Torus ist mehr als zehn Saturnradien breit, aber nur etwa einen Radius dick. Der Enceladus umkreist den Planeten in einer Entfernung von etwa vier Saturnradien, von wo die Fontänen des Mondes den Torus speisen. Trotz seiner enormen Ausmaße ist der Torus bis jetzt nicht entdeckt worden, weil Wasserdampf im Bereich des sichtbaren Lichts unsichtbar ist, nicht aber im infraroten Bereich, für den Herschel erschaffen wurde.

Es ist bekannt, dass die tiefer liegenden Schichten in Saturns Atmosphäre Spuren gasförmigen Wassers enthalten. Nur die Anwesenheit von Wasser in seiner äußeren Atmosphäre gab der Wissenschaft Rätsel auf: Seit seiner Entdeckung im Jahr 1997 mit Hilfe des Infrared Space Observatory der ESA war die Herkunft des Wassers bis jetzt unbekannt. Computermodelle basierend auf Herschels neuesten Entdeckungen zeigen, dass zwischen drei und fünf Prozent des Wassers, das Enceladus ausstößt, auf Saturn herabfallen.

 

Abbildung 1: Enceladus schießt Fontänen aus Wasser ins All.

(Bild: NASA/JPL/Space Science Institute)

 

"Auf der Erde gibt es kein vergleichbares Phänomen", erklärt Paul Hartogh vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau. Er ist Leiter der Arbeitsgruppe, die diese Ergebnisse auswertete. "In unsere Atmosphäre dringt kaum Wasser aus dem Weltraum ein. Das ist einzigartig beim Saturn".

Obwohl sich das meiste Wasser von Enceladus im Weltraum verliert, auf den Ringen gefriert oder vielleicht auf die anderen Saturnmonde fällt, ist der Bruchteil, der tatsächlich auf den Planeten fällt, ausreichend, um die Anwesenheit von Wasser in seiner äußeren Atmosphäre zu erklären. Das Wasser ist auch verantwortlich für die Bildung von sauerstoffhaltigen Verbindungen wie Kohlendioxid. Letztendlich gelangt das Wasser aus Saturns oberer Atmosphäre in tiefere Schichten, wo es kondensiert. Die Mengen sind allerdings so gering, dass die daraus resultierenden Wolken nicht erfasst werden können.

"Herschel hat sich wieder einmal bewährt. Das sind Beobachtungen, die nur mit Herschel möglich sind", sagt Göran Pilbratt, Herschel Project Scientist der ESA. "Das Infrared Space Observatory der ESA hat Wasserdampf in der Atmosphäre des Saturn gefunden, dann fand die Cassini/Huygens Mission (eine Kollaboration von NASA und ESA) die Fontänen des Enceladus. Jetzt hat Herschel gezeigt, wie all diese Beobachtungen zusammengehören".

Weitere Informationen

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Hintergrundbericht der ESA

Originalveröffentlichungen

P. Hartogh et al.:
Direct detection of the Enceladus water torus with Herschel
Astronomy and Astrophysics, 532, L2 doi: 10.1051/0004-6361/201117377 (2011)

Kontakt

Markus Bauer
ESA Science and Robotic Exploration Communication Officer
Tel.: +31 71 565 6799
Mob: +31 61 594 3 954
Email: markus.baueresa.int

Paul Hartogh
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Max-Planck-Straße 2
37191 Katlenburg-Lindau
Tel.: 05556 979 342
Fax: 05556 979 240
Email: hartoghmps.mpg.de

Emmanuel Lellouch
LESIA-Observatoire de Paris
Tel.: +33 1 45077672
Email: emmanuel.lellouchobspm.fr

Göran Pilbratt
ESA Herschel Project Scientist
Tel.: +31 71 565 3621
Email: gpilbrattrssd.esa.int