Eine neue Studie über das Innere des eisigen Saturnmondes Mimas deutet darauf hin, dass sich unter seiner kraterübersäten Oberfläche eine von zwei erstaunlichen Möglichkeiten verbirgt: Entweder sieht der gefrorene Kern des Mondes wie ein Football aus, oder der Satellit besitzt einen Ozean aus flüssigem Wasser.
Die Wissenschaftler nutzten zahlreiche Bilder, die die NASA-Mission Cassini von Mimas aufnahm, um zu bestimmen, wie stark der Mond “wackelt”, während der den Saturn umkreist. Dann entwickelten sie mehrere mögliche Modelle dafür, wie das Innere aufgebaut sein müsste, wobei zwei Möglichkeiten zu ihren Daten passten. Die Studie wurde in der Science-Ausgabe vom 17. Oktober 2014 veröffentlicht.
“Die Daten lassen darauf schließen, dass etwas im Inneren von Mimas nicht stimmt, um es mal so zu formulieren”, sagte Radwan Tajeddine, ein Cassini-Teammitglied von der Cornell University in Ithaca (New York) und leitender Autor der Studie. “Die Stärke des von uns gemessenen ‘Wackelns’ ist doppelt so groß wie vorhergesagt.”
Tajeddine zufolge wäre jede dieser Möglichkeiten für den inneren Aufbau von Mimas interessant, weil das stark verkraterte Äußere nichts Ungewöhnliches unter seiner Oberfläche vermuten lässt. Da Mimas vor mehr als vier Milliarden Jahren entstand, würden Wissenschaftler erwarten, dass sein Kern bis jetzt eine mehr oder weniger kugelförmige Gestalt eingenommen hat. Wenn der Kern von Mimas also eine längliche Form aufweist, repräsentiert dies wahrscheinlich eine Aufzeichnung der Entstehung des Mondes, eingefroren in der Zeit.
Falls Mimas einen Ozean besitzt, würde er einem exklusiven Club der “Ozeanwelten” beitreten, zu dem mehrere Jupitermonde und zwei andere Saturnmonde, Enceladus und Titan, gehören. Ein globaler Ozean wäre laut Tajeddine überraschend, weil die Oberfläche von Mimas keine Anzeichen für geologische Aktivitäten zeigt.
Wie viele Monde in unserem Sonnensystem, unser eigener eingeschlossen, zeigt Mimas seinem Heimatplaneten immer die gleiche Seite. Das wird als eine Rotations-Orbit-Resonanz bezeichnet, was bedeutet, dass die Rotation des Mondes synchron mit seiner Umlaufbahn um Saturn erfolgt. Genau wie der Erdmond, braucht Mimas dieselbe Zeit, um einmal um seine Achse zu rotieren, die er auch für eine Umkreisung seines Planeten benötigt.
Die Umlaufbahn von Mimas ist leicht gestreckt und bildet mehr eine Ellipse als einen perfekten Kreis. Diese geringe Abweichung lässt den Punkt von Mimas’ Oberfläche, der dem Saturn zugewandt ist, im Verlauf einer Umkreisung etwas variieren. Ein Beobachter auf Saturn würde sehen, wie Mimas während seiner Umkreisung ein wenig “wackelt”, wodurch kleine Gebiete hinter dem Rand sichtbar werden. Dieser Effekt wird Libration genannt und der Erdmond zeigt ihn ebenfalls.
“Die Beobachtung der Libration kann nützliche Einblicke in den inneren Aufbau eines Körpers geben”, sagte Tajeddine. “In diesem Fall verrät sie uns, dass dieser kraterreiche, kleine Mond komplexer sein könnte, als wir gedacht hatten.”
Die von Tajeddine und seinen Co-Autoren aus Frankreich und Belgien entwickelten Modelle sprechen dafür, dass der Ozean unter der Oberfläche von Mimas (falls er einen besitzt) etwa 24 bis 31 Kilometer unter seiner zernarbten Oberfläche liegt. Mit einem Durchmesser von 396 Kilometern ist Mimas zu klein, um innere Wärme aus seiner Entstehungszeit bewahrt zu haben. Deswegen würde eine andere Energiequelle benötigt werden, um einen Ozean unter der Oberfläche flüssig zu halten. Es gebe Hinweise darauf, dass die derzeitige, längliche Umlaufbahn von Mimas in der Vergangenheit sogar noch langgestreckter gewesen sein könnte, was möglicherweise genug Gezeitenerwärmung für einen Ozean erzeugt haben könnte, betonen die Forscher.
Obwohl ein Ozean in Mimas eine Überraschung wäre, stellten die Autoren fest, dass das Modell, das sie für einen länglichen Kern in Betracht gezogen hatten, dem Mond eine geringfügig andere Form geben würde, als beobachtet wurde. Sie vermuten, dass andere Modelle entwickelt werden könnten, um die beobachtete Libration des Mondes zu erklären, und dass weitere Messungen von Cassini helfen könnten zu bestimmen, welches Modell am wahrscheinlichsten ist.
Die Cassini-Huygens-Mission ist ein Gemeinschaftsprojekt der NASA, der European Space Agency (ESA) und der Italian Space Agency. Das JPL, eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena, leitet die Mission für das Science Mission Directorate in Washington. Das Bildgebungsteam hat seinen Sitz am Space Science Institute in Boulder (Colorado).
Quelle: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4342
(THK)
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