Wissenschaftler finden neue Überraschungen über Titans Seen
Infrarotaufnahme von Meeren und Seen auf der Nordhalbkugel von Titan, aufgenommen von Cassini im Jahr 2014. Das Sonnenlicht glitzert im südlichen Teil von Titans größtem Meer.Krakenstute. Bild über NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University of Idaho.
Der größte Mond des SaturnTitanist die einzige Welt in unserem Sonnensystem neben der Erde, von der bekannt ist, dass sie Flüssigkeitskörper auf ihrer Oberfläche hat. Wissenschaftler angekündigtdefinitive Beweisefür sie im Jahr 2007, basierend auf Daten der NASACassiniRaumfahrzeug. Die Großen sind bekannt alsMaria(Meere) und die Kleinen wieFrohe Weihnachten(Seen). Es ist jetzt bekannt, dass TitansWasserkreislaufist der Erde überraschend ähnlich, mit einer großen Ausnahme: Die Flüssigkeit auf Titan istflüssiges Methan/Ethanstatt Wasser, wegen der extremen Kälte. Insbesondere auf der Nordhalbkugel des Mondes gibt es Dutzende kleinerer Seen in der Nähe seines Pols, und jetzt haben Wissenschaftler herausgefunden, dass sie überraschend tief sind und auf den Gipfeln von Hügeln und Tafelbergen sitzen. Diese Beobachtungen stammen aus Daten, die während des letzten Vorbeiflugs von Titan während der Cassini-Mission, die 2017 endete, gesammelt wurden.
Das neuepeer-reviewedErgebnisse warenveröffentlichtam 15. April 2019, im JournalNaturastronomie.
Wissenschaftler hatten angenommen, dass die Seen eine fast gleiche Mischung aus Methan und Ethan sein würden, wie die größeren Meere. Dies ist bei dem einzigen großen See auf der Südhalbkugel der Fall, der genannt wirdOntariosee. Doch zu ihrer Überraschung fanden sie heraus, dass die Seen auf der Nordhalbkugel fast ausschließlich aus Methan bestehen. Als HauptautorMarco Mastrogiuseppe, ein Cassini-Radarwissenschaftler am Caltech, erklärte:
Jedes Mal, wenn wir Titan entdecken, wird Titan immer mysteriöser. Aber diese neuen Messungen helfen, einige wichtige Fragen zu beantworten. Wir können die Hydrologie von Titan jetzt tatsächlich besser verstehen.
Karte von Titans Meeren und Seen auf der Nordhalbkugel. Bild über JPL-Caltech/NASA/ASI/USGS.
Aber während einige Fragen beantwortet werden können, werden auch andere neue aufgeworfen. Warum der Unterschied zwischen den Seen auf der Nord- und Südhalbkugel? Auch die Hydrologie auf der einen Seite der Nordhalbkugel scheint sich stark von der auf der anderen Seite zu unterscheiden. Wieso den? Auf der Ostseite finden Sie größere Meere mit geringer Höhe, Canyons und Inseln. Aber die Westseite wird von den kleineren Seen dominiert, die sich auf Hügeln und Tafelbergen befinden. Einige dieser Seen sind mehr als 100 Meter tief, was angesichts ihrer geringen Größe eine Überraschung ist. Wie von Cassini-Wissenschaftler und Co-Autor festgestelltJonathan Lunineder Cornell-Universität:
Es ist, als ob Sie auf den Nordpol der Erde hinunterblicken und sehen könnten, dass Nordamerika eine völlig andere geologische Umgebung für Flüssigkeitskörper hat als Asien.
Heilige Cenote (Heilige Cenote) in der Nähe von Chichen Itza, einem der bekanntesten Karstseen (oder Doline) in Yucatán. Man nimmt an, dass Karstseen den tiefen Methanseen auf Titan ähnlich sind. Bild überEmil Kehnel/Wikipedia/CC BY 3.0.
Die Ergebnisse zeigen, dass Titans fremdartige und doch irdische Landschaft noch ungewöhnlicher ist als zunächst angenommen. Sie zeigen sehr tiefe Seen, die auf hohen Tafelbergen oder Plateaus sitzen, was darauf hindeutet, dass sie sich gebildet haben, als sich das umgebende Grundgestein aus Eis und festen organischen Stoffen chemisch auflöste und zusammenbrach. Diese Titan-Seen erinnern anKarstseenauf der Erde, die sich bilden, wenn unterirdische Höhlen einstürzen. Bei den irdischen Gegenstücken hingegen löst Wasser Kalkstein, Gips oderDolomitFelsen.
Dies ist ein großartiges Beispiel dafür, wie – ähnlich wie der Wasserkreislauf – geologische Prozesse auf Titan auch die auf der Erde nachahmen können, aber gleichzeitig einzigartig titanisch sind. In vielerlei Hinsicht Titansieht ausder Erde sehr ähnlich, aber die zugrunde liegenden Mechanismen und die Zusammensetzung der Materialien sind auf dieser Welt im viel kälteren äußeren Sonnensystem grundlegend anders.
Cassini beobachtete auch eine andere Art von See auf Titan. Radar- und Infrarotdaten zeigten vorübergehende Seen, in denen der Flüssigkeitsstand erheblich schwankt. Diese Ergebnisse wurden veröffentlichtin einem separaten PapierinNaturastronomie. EntsprechendShannon MacKenzie, einem Planetenwissenschaftler am Labor für angewandte Physik der Johns Hopkins University, können diese Veränderungen saisonal sein:
Eine Möglichkeit ist, dass diese vorübergehenden Merkmale flachere Flüssigkeitskörper gewesen sein könnten, die im Laufe der Saison verdunstet und in den Untergrund eingedrungen sind.
Bilder von Cassini zeigen neue kleine Seen inArrakis Planitiazwischen 2004 und 2005. Solche Seen scheinen vergänglich zu sein, bei denen die Flüssigkeiten die Seen füllen, bevor sie verdunsten oder wieder in den Boden sickern. Bild über NASA/JPL/Space Science Institute.
Zusammengenommen stützen die Ergebnisse sowohl der tiefen Seen als auch der Übergangsseen das Szenario, in dem Methan-/Ethan-Regen die Seen speist, die dann wieder in die Atmosphäre verdunsten oder in den Untergrund abfließen und Flüssigkeitsreservoirs unter der Oberfläche hinterlassen. Es ist ein vollständiger Wasserkreislauf, aber in einer kälteren Umgebung als auf der Erde können Methan und Ethan flüssig sein und Wasser in Form von steinhartem Eis.
Die Anwesenheit von Seen und Meeren auf Titan wirft eine weitere Frage auf. Könnte es dort vielleicht irgendeine Form von Leben geben? Manche Wissenschaftler meinen,könnte es tatsächlich gebenzumindest mikroskopisch kleine Organismen, die trotz der rauen Bedingungen im Gegensatz zur Erde flüssiges Methan/Ethan verwenden, ähnlich wie das Leben hier Wasser nutzt. Ein solches Leben müsste entwickelt werden, um unter Bedingungen zu existieren, die anders sind als auf der Erde, aber es ist eine faszinierende Möglichkeit.
Fazit: Daten zu Titans Seen, die von der Raumsonde Cassini (deren Mission 2017 endete) gesammelt wurden, geben weiterhin Einblicke in einen Wasserkreislauf, der in mancher Hinsicht dem der Erde bemerkenswert ähnlich ist – aber in anderer Hinsicht eindeutig fremd. Eine neue Erkenntnis ist, dass Seen in der Nähe des Nordpols von Titan überraschend tief sind und sich auf den Gipfeln von Hügeln und Tafelbergen befinden.
Quelle: Tiefe und methanreiche Seen auf Titan
Quelle: Der Fall für saisonale Oberflächenveränderungen im Seengebiet von Titan