Wie ein Wollmammut, das im arktischen Eis gefangen ist, könnte Saturns kleiner Mond Phoebe ein gefrorenes Artefakt einer vergangenen Ära vor etwa vier Milliarden Jahren sein. Der Befund wird durch neue Daten aus dem Cassini-Raumschiff nahegelegt.
Cassini-Wissenschaftler überprüften Daten aus dem Vorbeiflug des winzigen Mondes am 11. Juni 2004. Sie kamen zu dem Schluss, dass Phoebe wahrscheinlich eine ursprüngliche Mischung aus Eis, Gestein und kohlenstoffhaltigen Verbindungen ist, die in vielerlei Hinsicht dem Material von Pluto und Neptuns Mond Triton ähnelt. Wissenschaftler glauben, dass Körper wie Phoebe vor etwa viereinhalb Milliarden Jahren im äußeren Bereich des Sonnensystems reichlich vorhanden waren.
Diese eisigen Planetesimalen (kleine Körper) bildeten die Bausteine des äußeren Sonnensystems und einige wurden in die Riesenplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun eingebaut. Während dieses Prozesses warfen Gravitationswechselwirkungen einen Großteil dieses Materials in ferne Umlaufbahnen und schlossen sich einer einheimischen Population ähnlicher Körper an, um den Kuipergürtel zu bilden.
"Phoebe blieb offenbar zurück, gefangen in der Umlaufbahn um den jungen Saturn, und wartete Äonen darauf, dass seine Geheimnisse während seines Treffens mit dem Cassini-Raumschiff gelüftet wurden", sagte Dr. Torrence Johnson, Mitglied des Cassini-Imaging-Teams im Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien .
"Alle unsere Beweise lassen den Schluss zu, dass Phoebes Oberfläche aus Wassereis, wasserführenden Mineralien, Kohlendioxid, möglichen Tonen und primitiven organischen Chemikalien in Flecken an verschiedenen Stellen auf der Oberfläche besteht", sagte Dr. Roger N. Clark, Team Mitglied für das visuelle und infrarote Kartierungsspektrometer, US Geological Survey in Denver. "Wir sehen auch spektrale Signaturen von Materialien, die wir noch nicht identifiziert haben." Cassinis Beobachtungen gaben Wissenschaftlern den ersten detaillierten Blick auf eines dieser primitiven eisigen Planetesimalen.
Die Masse von Phoebe wurde aus der genauen Verfolgung des Raumfahrzeugs und der optischen Navigation in Kombination mit einer genauen Volumenschätzung aus Bildern bestimmt. Die Messungen ergeben eine Dichte von ungefähr 1,6 Gramm pro Kubikzentimeter (100 Pfund pro Kubikfuß), viel leichter als die meisten Gesteine, aber schwerer als reines Eis mit ungefähr 0,93 Gramm pro Kubikzentimeter (58 Pfund pro Kubikfuß). Dies deutet auf eine Zusammensetzung von Eis und Gestein hin, die Pluto und Triton ähnelt.
Spektralmessungen, Lichtintensität als Funktion von Farbe oder Wellenlänge, bestätigten das Vorhandensein von Wassereis, das zuvor von erdgestützten Teleskopen nachgewiesen wurde. Die Messungen lieferten Hinweise auf hydratisierte Mineralien auf der Oberfläche von Phoebe und ergaben Kohlendioxid und feste Kohlenwasserstoffe, die denen in primitiven Meteoriten ähneln.
"Ein faszinierendes Ergebnis ist die Entdeckung möglicher chemischer Ähnlichkeiten zwischen den Materialien auf Phoebe und denen auf Kometen", sagte Dr. Robert H. Brown, Teamleiter für das sichtbare und infrarote Kartierungsspektrometer der Universität von Arizona, Tucson. Der Nachweis, dass Phoebe chemisch mit Kometen verwandt sein könnte, verstärkt den Fall, dass es Kuiper Belt Objects ähnelt.
Messungen, die mit dem zusammengesetzten Infrarotspektrometer durchgeführt wurden, wurden verwendet, um Temperaturkarten zu erzeugen. Die Karten zeigen, dass die Oberfläche von Phoebe sehr kalt ist, nur etwa 110 Grad über dem absoluten Nullpunkt (minus 163 Grad Celsius oder minus 261 Grad Fahrenheit). Selbst kältere Nachttemperaturen deuten auf eine flauschige, poröse Oberflächenschicht hin.
"Eines der ersten Ergebnisse dieser Karte ist, dass die Oberfläche von Phoebe stark zerkaut wurde, wahrscheinlich durch Meteoriteneinschläge", sagte Dr. John Pearl, ein Cassini-Co-Forscher für das zusammengesetzte Infrarotspektrometer im Goddard Space Flight Center der NASA. Greenbelt, Md. "Wir entdecken, dass Phoebe ein sehr komplexes Objekt mit großen Variationen in der Topographie ist."
Cassini machte auch Radarbeobachtungen der rätselhaften Oberfläche von Phoebe und war damit die erste Radarbeobachtung eines Außenplanetenmondes. Die Ergebnisse stimmen mit der schmutzigen, felsigen, eisigen Oberfläche überein, die andere Beobachtungen nahe legen.
"Wir haben unsere erste Analyse eines äußeren Sonnensystems durchgeführt, das Kuiper Belt Objects ähnelt", sagte Dr. Dennis Matson, Projektwissenschaftler der Cassini-Huygens-Mission bei JPL. „In zwei kurzen Wochen haben wir mehr über Phoebe hinzugefügt, als wir seit seiner Entdeckung vor 100 Jahren erfahren hatten. Wir haben dies getan, indem wir während unseres Vorbeiflugs mehrere Instrumente gleichzeitig untersucht haben. “
Die Mission Cassini-Huygens ist ein Kooperationsprojekt der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation und der italienischen Weltraumorganisation. JPL verwaltet die Mission für das NASA Office of Space Science in Washington. Die neuesten Bilder und weitere Informationen zur Mission im Internet finden Sie unter http://www.nasa.gov und http://saturn.jpl.nasa.gov.
Originalquelle: NASA / JPL-Pressemitteilung
