Die komplexe Chemie von Phoebe

Auf dem nur 212 Kilometer großen Saturnmond Phoebe finden sich sehr viel mehr unterschiedliche chemische Elemente und Moleküle, als bislang angenommen. Dies ist das Ergebnis einer Auswertung von Phoebe-Spektrometerdaten, die von der amerikanischen Raumsonde Cassini aufgezeichnet wurden. Damit ist Phoebe aufgrund seiner Zusammensetzung einer der variabelsten bisher untersuchten Körper im Sonnensystem.

Das Spektrometerteam der Raumsonde Cassini, an dem Dr. Ralf Jaumann vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof beteiligt ist, untersuchte unmittelbar nach dem nahen Phoebe-Vorbeiflug von 2068 km am 11. Juni 2004 die Daten, die das Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) von dem Kleintrabanten aufgezeichnet hat. VIMS kann eine Oberfläche in 352 Farben vom sichtbaren Licht bis weit ins Infrarote gleichzeitig abbilden. Da alle Materialien Licht auf einzigartige Weise reflektieren, können auf diese Weise Moleküle und Elementverbindungen durch die charakteristischen Farben, die sie reflektieren oder absorbieren, identifiziert werden.

Die VIMS-Daten zeigen, dass Phoebes Oberfläche hauptsächlich aus Wassereis besteht, das mit Kohlendioxid, hydratisierten Mineralien - wie sie auf der Erde etwa in Lehm und Ton vorkommen -, sowie mit einigen bisher noch nicht identifizierten Verbindungen vermischt ist. Man sieht in den Spektren auch die Spuren von primitiven organischen Verbindungen, also Kohlenwasserstoffmolekülen. Damit ähnelt die Zusammensetzung der Oberfläche denen von Kometen. Die Mächtigkeit der äußersten Stein- und Staubkruste Phoebes wird auf bis zu mehreren hundert Meter geschätzt; darunter besteht der Kleinkörper zum größten Teil aus Wassereis. Das Alter der Oberfläche beträgt vier Milliarden Jahre oder mehr.

Schon lange vermuten die Wissenschaftler, dass Phoebe nicht an derselben Stelle und aus demselben Material entstanden ist wie Saturn und die meisten seiner Monde. Indizien sind dafür die sehr ungewöhnliche Umlaufbahn, eine starke Neigung gegenüber dem Äquator des Saturns und einer entgegen der Rotation des Planeten und seiner Umlaufrichtung um die Sonne verlaufenden Eigenrotation. Als Ursprung wird ein kurperiodischer Komet vermutet, der durch die Gravitation des Neptun ins innere Sonnensystem geschleudert und von Saturn eingefangen wurde.

Ein ausführlicher Artikel ist im Mai 2005 in der Zeitschrift "Nature" erschienen:
"Compositional Maps of Saturn's moon Phoebe from imaging spectroscopy"; Roger N. Clark, Robert H. Brown, Ralf Jaumann und weitere Autoren, in: Nature, Vol. 435, Seiten 66-69.