Neue Analysen der Cassini-Daten zeigen, dass unter der eisigen Oberfläche von Mimas ein globaler Ozean existiert. Die Entdeckung widerlegt frühere Annahmen, der Mond sei komplett durchgefroren.
Unerwarteter Nachweis durch Orbitaldynamik
Forscher um Valéry Lainey werteten präzise Messungen der Umlaufbahn und Rotation von Mimas aus. Die Daten stammen von der Cassini-Sonde, die zwischen 2004 und 2017 Saturn und seine Monde untersuchte. Die gemessene Taumelbewegung (Libration) und Bahnänderungen lassen sich am besten durch ein flüssiges Wasservorkommen in 20-30 km Tiefe erklären.
Ein komplett gefrorener Mondkörper konnte die Beobachtungen nicht hinreichend beschreiben. Die Studie wurde im Februar 2024 im Fachjournal Nature veröffentlicht. Direkte Beweise wie Fotos oder Bohrungen liegen nicht vor – die Schlussfolgerung basiert auf geophysikalischen Modellen.
Geologisch junger Ozean unter alter Oberfläche
Die Modelle deuten darauf hin, dass der Ozean erst vor 5-15 Millionen Jahren entstand. Die Eis-Wasser-Grenze erreichte ihre heutige Tiefe sogar erst in den letzten 2-3 Millionen Jahren. Diese geologisch junge Entstehung erklärt, warum die stark verkraterte Oberfläche keine Anzeichen innerer Aktivität zeigt.
Der 394 km große Mond weist mit dem 130 km großen Herschel-Krater eine auffällige Oberflächenstruktur auf. Bisher galt die alte Kraterlandschaft als Indiz für fehlende geologische Prozesse. Die neue Studie zeigt, dass der Ozean nicht genug Zeit hatte, die Oberfläche zu verändern.
Tidenkräfte Saturns erzeugen durch die leichte Ellipsenform der Mimas-Bahn innere Reibungswärme. Dieser Mechanismus hält das Wasser flüssig, obwohl der Mond weit außerhalb der klassischen habitablen Zone liegt. Die genauen Prozesse der jüngsten Erwärmung sind noch nicht vollständig geklärt.
Bedeutung für die Suche nach extraterrestrischen Ozeanen
Die Entdeckung hat Konsequenzen für die Erforschung eisiger Himmelskörper. Bisher suchte man nach Ozeanen vor allem an Monden mit aktiven Oberflächen wie Enceladus oder Europa. Mimas demonstriert, dass flüssiges Wasser auch unter scheinbar inaktiven Krusten existieren kann.
Zukünftige Missionen sollten daher nicht nur optische, sondern auch geophysikalische Methoden einsetzen. Die Studie unterstreicht, dass Oberflächenmerkmale allein kein verlässlicher Indikator für unterirdische Ozeane sind.
Offene Fragen betreffen die chemische Zusammensetzung des Wassers und mögliche Wechselwirkungen mit dem Gesteinskern. Auch die langfristige Stabilität des Ozeans ist ungewiss – Modelle deuten auf mögliches erneutes Einfrieren in ferner Zukunft hin.
- Lainey, V. et al. (2024): „A recently formed ocean inside Saturn’s moon Mimas“, Nature
- NASA Cassini-Huygens Mission Data
- US Geological Survey Planetary Science Research (2024)