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Astronomen haben weitere Beweise dafür gefunden, dass einer der kleinsten Saturnmonde, Mimas, unter seiner eisigen Oberfläche einen globalen Ozean verbirgt. Die Schaffung stichhaltigerer Argumente für das Vorhandensein von Wasser – essentiell für das Leben, wie wir es kennen – könnte Wissenschaftlern dabei helfen, besser zu verstehen, wo in den riesigen Weiten des Weltraums nach bewohnbaren Welten gesucht werden kann.

Wissenschaftler dachten zuvor, Mimas sei nur ein großer Brocken Eis, bevor die Cassini-Mission der NASA Saturn und einige seiner 146 Monde untersuchte, indem sie den Ringplaneten zwischen 2004 und 2017 umkreiste.

Mimas wurde 1789 vom englischen Astronomen William Herschel als winziger Punkt in der Nähe von Saturn entdeckt und erstmals 1980 von den Voyager-Sonden aus dem Weltraum fotografiert. Krater bedecken die Oberfläche von Mimas, aber der größte hat einen Durchmesser von 80 Meilen (etwa 130 Kilometer) und verursacht Krater Der Mond soll dem Todesstern aus den „Star Wars“-Filmen ähneln.

Daten, die während Cassini-Vorbeiflügen an Mimas gesammelt wurden, faszinierten Astronomen. Der Mond braucht etwas mehr als 22 Stunden, um den Saturn zu umkreisen, und ist nur etwa 115.000 Meilen (186.000 Kilometer) vom Planeten entfernt. Die Cassini-Daten zeigten, dass die Rotation und Orbitalbewegung von Mimas Veränderungen erfuhr, die durch das Mondinnere ausgelöst wurden.

Ein Team europäischer Forscher stellte 2014 fest, dass entweder ein starrer, länglicher und felsiger Kern oder ein unterirdischer Ozean die Rotation und Bewegung des Mondes verursachte.

Um die vorherige Studie weiterzuverfolgen, analysierten der Astronom Dr. Valéry Lainey vom Observatoire de Paris und seine Kollegen die Orbitalbewegungsdaten, um herauszufinden, welches Szenario am wahrscheinlichsten war. Die Ergebnisse wurden am Mittwoch in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Das Team stellte fest, dass die Drehung und Umlaufbahn des Mondes nicht mit den Cassini-Beobachtungen übereinstimmte, wenn Mimas einen pfannkuchenförmigen Gesteinskern hätte. Stattdessen deutete die Entwicklung der Umlaufbahn von Mimas im Laufe der Zeit darauf hin, dass ein interner Ozean ihre Bewegung geprägt hat, sagte Lainey.

„Diese Entdeckung fügt Mimas einem exklusiven Club von Monden mit inneren Ozeanen hinzu, darunter Enceladus und Europa, aber mit einem einzigartigen Unterschied: Sein Ozean ist bemerkenswert jung und wird auf nur 5 (Millionen) bis 15 Millionen Jahre geschätzt“, sagte der Co-Autor der Studie Dr. Nick Cooper, ehrenamtlicher Forschungsstipendiat in der Astronomieabteilung der School of Physical and Chemical Sciences der Queen Mary University of London, in einer Erklärung.

Alte Oberfläche, junger Ozean

Das Forschungsteam bestimmte den Ursprung und das Alter des Mimas-Ozeans, indem es untersuchte, wie der Mond mit einem Durchmesser von etwa 249 Meilen (400 Kilometer) auf die Gravitationskräfte reagierte, die Saturn auf ihn ausübte.

„Die innere Erwärmung muss von den Gezeiten herrühren, die Saturn auf Mimas verursacht“, sagte Lainey. „Diese Gezeiteneffekte haben Reibung im Inneren des Satelliten erzeugt und so für Wärme gesorgt.“

Das Team vermutet, dass sich der Ozean etwa 20 bis 30 Kilometer tief unter der Eishülle des Mondes befindet. Da der Ozean astronomisch gesehen so jung ist, gäbe es keine äußeren Anzeichen von Aktivität an der Oberfläche, die auf die Anwesenheit eines Ozeans unter der Oberfläche schließen ließen.

Die Krater über Mimas wirken wie verräterische Falten, was darauf hindeutet, dass es sich um eine alte Oberfläche handelt. Aber Saturns Enceladus scheint jünger zu sein, weil aktive Geysire dazu beigetragen haben, dass neues, frisches Material auf der Mondoberfläche wieder auftauchte oder sich dort ablagerte.

Der Ozean entwickelt sich immer noch weiter, sodass Mimas möglicherweise einen einzigartigen Einblick in die Prozesse bietet, die hinter der Bildung unterirdischer Ozeane auf anderen Eismonden stehen, sagten die Forscher.

Ein genauerer Blick auf die Meereswelten

Die Entdeckung könnte die Art und Weise verändern, wie Astronomen über Monde in unserem Sonnensystem denken.

„Wenn Mimas einen globalen Ozean verbirgt, bedeutet das, dass flüssiges Wasser fast überall liegen könnte“, sagte Lainey. „Wir haben bereits ernsthafte Kandidaten für globale Ozeane (auf Monden wie) Callisto, Dione und Triton.“

Im Jahr 2017 gab die NASA bekannt, dass Meereswelten die wahrscheinlichsten Orte für die Entdeckung von Leben außerhalb der Erde sein könnten, und Missionen wie Juice der Europäischen Weltraumorganisation und die Raumsonden Europa Clipper und Dragonfly der NASA werden die potenzielle Bewohnbarkeit der Jupitermonde Europa, Ganymed und Callisto untersuchen Saturnmond Titan.

Meereswelten wie Enceladus und Europa (oben links, oben rechts), Titan und Callisto (unten links, unten rechts) und jetzt Mimas (Mitte) sind möglicherweise die besten Welten für die Suche nach Leben außerhalb der Erde.  – Frédéric Durillon/Animea Studio/Observatoire de Paris – PSL, IMCCE

Meereswelten wie Enceladus und Europa (oben links, oben rechts), Titan und Callisto (unten links, unten rechts) und jetzt Mimas (Mitte) sind möglicherweise die besten Welten für die Suche nach Leben außerhalb der Erde. – Frédéric Durillon/Animea Studio/Observatoire de Paris – PSL, IMCCE

„Die Existenz eines kürzlich entstandenen Ozeans mit flüssigem Wasser macht Mimas zu einem erstklassigen Studienkandidaten für Forscher, die den Ursprung des Lebens erforschen“, sagte Cooper.

Es könnte an der Zeit sein, andere scheinbar ruhige Monde im gesamten Sonnensystem zu beobachten, die Bedingungen verbergen könnten, die Leben ermöglichen könnten, sagten die Autoren der Studie.

„Die Ergebnisse von Lainey und Kollegen werden Anlass zu einer gründlichen Untersuchung mittelgroßer Eismonde im gesamten Sonnensystem geben“, schrieben Dr. Matija Ćuk und Alyssa Rose Rhoden in einem Artikel, der die Studie begleitete. Ćuk ist Forschungswissenschaftler am SETI Institute in Kalifornien und Rhoden ist leitender Wissenschaftler am Planetary Science Directorate des Southwest Research Institute in Colorado.

Keiner der beiden Autoren war an der Studie beteiligt, aber Rhoden hat Untersuchungen über das Potenzial eines „heimlichen“ Ozeans auf Mimas verfasst.

„Im Wesentlichen besteht der Unterschied zwischen unserer Arbeit aus dem Jahr 2022 und dieser neuen Arbeit darin, dass wir festgestellt haben, dass ein Ozean aufgrund der Geologie von Mimas nicht ausgeschlossen werden kann, während sie tatsächlich die Signatur des Ozeans innerhalb der Umlaufbahn von Mimas erkennen“, sagte Rhoden. „Es ist der stärkste Beweis, den wir bisher haben, dass Mimas heute tatsächlich einen Ozean hat.“

Seit dem Bericht von 2022 haben Rhoden und ihre Forschungsgruppe ihre Untersuchung von Mimas fortgesetzt und sie stimmen mit der Schlussfolgerung der neuen Studie über das relativ junge Alter des Mondozeans überein.

„Mimas zeigt sicherlich, dass Monde mit alten Oberflächen junge Ozeane verbergen können, was ziemlich aufregend ist“, sagte Rhoden. „Ich denke, wir können darüber spekulieren, dass Monde in viel jüngerer Zeit Ozeane entwickelt haben, als wir oft annehmen.“

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By rb8jg

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