Daten der Raumsonde Cassini enthüllen flüchtige organische Moleküle in Partikeln eines der Eismonde des Ringplaneten Saturn
Studie der Arbeitsgruppe Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht
Nr. 291/2019 vom 09.10.2019
Enceladus, einer der Eismonde des Ringplaneten Saturn, stößt an seinem Südpol Eis- und Gasfontänen aus, die aus seinem unterirdischen Meer stammen und einer Studie zufolge flüchtige organische Moleküle enthalten. Dr. Nozair Khawaja und seinen Kollegen von der Arbeitsgruppe Planetologie und Fernerkundung der Hochschule gelang es mithilfe von Daten der Weltraumsonde Cassini, diese massearmen, löslichen organische Moleküle in den Eispartikeln der Fontänen zu detektieren. Bei diesen Molekülen handelt es sich um bekannte Vorläufer für die Synthese biologisch relevanter Verbindungen in hydrothermalen Systemen auf der Erde. Bisher waren lediglich sowohl einfache als auch komplexe schwerlösliche organische Moleküle in den Fontänengasen und Eispartikeln identifiziert worden. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der renommierten Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.
Khawajas Team identifizierte in den Eispartikeln organische Verbindungen wie Amine, Carbonyle und aromatische Verbindungen. Dazu werteten sie die mit dem Cassini Cosmic Dust Analyzer (CDA) gewonnenen Massenspektren der von Enceladus emittierten Partikel aus, und verglichen diese mit Labormassenspektren von Gemischen aus Wasser und organischen Stoffen. „Von einigen der gefundenen organischen Verbindungen weiß man, dass sie an terrestrischen hydrothermalen Reaktionen beteiligt sind, und biologisch wichtige organische Moleküle synthetisieren, etwa Aminosäuren“, erläutert Dr. Nozair Khawaja. „Die ursprünglich im Ozean des Eismondes Enceladus gelösten massearmen organischen Verbindungen verdampfen an der Oberfläche des Ozeans und kondensieren dann an Eispartikeln, während sie durch Risse in der Eiskruste von Enceladus aufsteigen, bevor sie schließlich ins All ausgestoßen werden.“
„Die gefundenen Hinweise sprechen dafür, dass die bestehende hydrothermale Aktivität in den Tiefen des unterirdischen Ozeans von Enceladus die Synthese biologisch relevanter organischer Verbindungen ermöglicht. Die Bildungsbedingungen der organischen Verbindungen könnten denen in den hydrothermalen Schloten auf dem Meeresboden der Erde ähnlich sein.“ sagt der Erstautor der Studie, Dr. Nozair Khawaja von der Freien Universität Berlin. „Unsere Ergebnisse eröffnen die spannende Perspektive auf Lebensbedingungen für Organismen im unterirdischen Ozean von Enceladus.“
„Nach der Entdeckung großer, komplexer organischer Moleküle sind die aktuellen Erkenntnisse zu organischen Verbindungen mit geringer Masse ein weiterer wichtiger Schritt bei der Erforschung der Habitabilität von Enceladus“, unterstreicht Co-Autor Prof. Frank Postberg.
Die Mission Cassini-Huygens ist ein Kooperationsprojekt von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der europäischen Weltraumorganisation ESA und der italienischen Raumfahrtagentur zur Erforschung von Saturn und seinen Monden. Fast 20 Jahre nach ihrem Start tauchte Cassini am 15. September 2017 in die Atmosphäre des Ringplaneten ein und verglühte. Die riesige Datenmenge der zwölf Instrumente der Mission wird seitdem noch immer ausgewertet.
W E I T E R E I N F O R M A T I O N E N
Publikation
N. Khawaja, F. Postberg, J. Hillier, F. Klenner, S. Kempf, L. Nölle, R. Reviol, Z. Zou, R. Srama, Low-mass nitrogen-, oxygen-bearing, and aromatic compounds in Enceladean ice grains, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 489, Issue 4, November 2019, Pages 5231–5243, https://doi.org/10.1093/mnras/stz2280
Kontakt
- Dr. Nozair Khawaja, ERC-Projekt Habitat-OASIS, Arbeitsgruppe Planetologie und Fernerkundung, Freie Universität Berlin, Tel.: 030 / 838-66066, E-Mail: nozair.khawaja@fu-berlin.de
- Prof. Dr. Frank Postberg, Co-Investigator des Cosmic Dust Analyzer Experiments auf Cassini, Leiter der Arbeitsgruppe Planetologie und Fernerkundung, Freie Universität Berlin, Tel.: 030 838-70508, E-Mail: frank.postberg@fu-berlin.de