Ein Wetterbericht vom Titan inklusive Wolkenprognose? Dank der neuesten Erkenntnisse und Daten ist auch dies in inzwischen machbar: Wissenschaftlern ist es gelungen, ein Klimamodell zu berechnen, das die Bildung verschiedener Arten von Wolken in der Atmosphäre des Saturnmonds erlaubt. Sie berichten darüber im Magazin „Science“.
Schon die Voyager Missionen in den frühen 1980er Jahren gaben die ersten Hinweise auf die Existenz von Wolken auf dem Titan. Wegen der niedrigen Temperaturen in der Atmosphäre des Saturnmonds nahmen die Wissenschaftler an, dass die in der oberen Atmosphäre durch photochemische Reaktionen entstehenden organischen Verbindungen absinken und dabei zu Wolken kondensieren. Seither wurden verschiedene eindimensionale Modelle der Titanatmosphäre entwickelt, um beispielsweise die Bildung von Ethan- und Methantropfen zu prognostizieren oder den Methankreislauf abzubilden. Doch die Wolken bleiben dabei immer außen vor.
Wolkenverteilung für ein Jahr im Voraus
Ein europäisches Forscherteam unter der Leitung von Pascal Rannou von der Universität von Versailles-St-Quentin in Frankreich nutzte jetzt die neuesten Daten und Beobachtungen der Raumsonden Cassini und Huygens, um daraus ein allgemeines Zirkulationsmodell zu entwickeln, das das Klima des Titan abbildet und es auch erlaubt, zu verstehen, wie und warum die wichtigsten beobachteten Wolkenformationen gebildet werden. Das Modell kann die Wolkenverteilung für ein komplettes Titanjahr (30 irdische Jahre) simulieren.
Die Wissenschaftler integrierten dafür ein mikrophysikalisches Wolkenmodell so in ein allgemeines Zirkulationsmodell, dass sie damit die Bildung von verschiedenen Arten von Ethan- und Methanwolken identifizieren und vorhersagen können, darunter auch die erst kürzlich beobachteten Südpolarwolken und die sporadischen Wolken der gemäßigten Breiten der Südhalbkugel.
Gute Übereinstimmung mit der Realität
Und das Modell hält offensichtlich dem Vergleich mit der Realität stand: „Die Wolken in unserem Zirkulationsmodell sind notwendigerweise gegenüber den realen Wolken etwas vereinfacht“, so Rannou, „aber die Haupteigenschaften finden ihren Widerpart in der Realität. Unser Modell produziert Wolken dort, wo auch in Wirklichkeit Wolken beobachtet werden aber prognostiziert auch welche dort, wo wir bisher keine oder noch keine gesehen haben.“
Die generellen Wolkenmuster scheinen, so eine der Beobachtungen dabei, denen auf Erde und Mars durchaus ähnlich zu sein. So gleichen die polaren Wolken denen, die bei uns in den gemäßigten Breiten auftreten. Die auf dem Titan bei 40 Grad Breite beobachteten Wolken entstehen durch einen Zweig einer Hadley-Zelle, einem atmosphärischen Muster, das bei uns typisch für die tropische Wolkenbildung ist. Doch auch Unterschiede werden sichtbar: So bilden sich Wolken auf dem Titan nur nahe bestimmter Längengrade – hier vermuten die Wissenschaftler einen Gezeiteneffekt durch die Schwerkraft des nahen Saturn.
(NASA, 24.01.2006 – NPO)
