Wolken, Stürme und ein Kreislauf - scinexx | Das Wissensmagazin
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Eine bewegte Atmosphäre prägt die Oberfläche des Titan

Wolken, Stürme und ein Kreislauf

Kohlenwasserstoffwolke über dem Nordpol. © NASA/JPL/University of Arizona

Er hat Seen und Meere, eine Atmosphäre und auch Eis. Wäre bei allen diesen Phänomen Wasser im Spiel, wäre der Titan nicht nur extrem erdähnlich, er würde auch wichtige Voraussetzungen für Leben bieten. Aber: Auf dem Saturnmond ist nicht Wasser das prägende Element, sondern ein Kohlenwasserstoff, das Methan. Auch die Wolken in der eiskalten, dichten Atmosphäre des Mondes bestehen daher nicht aus Wassertröpfchen, sondern aus Methan. Schon erste Messungen der Cassini-Sonde ergaben, dass die Titanatmosphäre aus zwei Schichten von sehr dünnen, kaum sichtbaren Schleierwolken besteht, die durch eine deutliche Lücke voneinander getrennt sind.

Ewiger Regen

Bei der oberen Schicht handelte es sich um Eiswolken, in der unteren liegen Methan und Stickstoff in flüssiger Form vor. Der Kohlenwasserstoff regnet von dort auf die Titanoberfläche hinunter. „Der Regen auf Titan ist nur ein leichter Niesel, aber es regnet die ganze Zeit. Tagein, tagaus“, erklärt Christopher MacKay vom NASA Ames Research Center. Zwar ist die Regenmenge auf dem Titan mit fünf Zentimetern pro Jahr nicht übermäßig hoch – sie entspricht etwa der, die im US-amerikanischen Death Valley fällt. „Der Unterschied ist, dass der Regen auf Titan gleichmäßig verteilt über das Jahr fällt.“ Das flüssige Methan macht den Boden feucht und schlammig.

Und sogar Stürme können auf dem Saturnmond auftreten, wie sich im April 2008 zeigte. Forscher der Infrared Telescope Facility (IRTF) der NASA auf dem Mauna Kea auf Hawaii registrierten damals einen verräterischen Anstieg in der Wärmestrahlung, die der Titan aussandte. Schnell wendeten sich die Astronomen an ihre Kollegen am benachbarten Gemini North Teleskop, einer Acht-Meter-Schüssel, und baten sie, hochauflösende Schnappschüsse des Titan zu erstellen. Die Besonderheit dieses Teleskops liegt in einer speziellen adaptiven Optik, die atmosphärische Störungen ausgleicht und so Auflösungen von der Qualität von weltraumgestützten Teleskopen erreichen kann.

Und tatsächlich: In den hochauflösenden Infrarotaufnahmen war ein gewaltiger Sturm zu erkennen, der sich über mehr als drei Millionen Quadratkilometer der Titanatmosphäre erstreckte – das entspricht etwa der Fläche des gesamten Indischen Subkontinents. Da der Titan nur weniger als halb so groß ist wie die Erde, war dies nicht nur der größte auf ihm nachgewiesene Sturm, sondern auch der erste, der über den Tropen des Mondes liegt.

Blick auf die obere Atmosphäre des Titans. © NASA/JPL/Space Science Institute

Methankreislauf füllt Seen auf

Nach Ansicht der Astronomen könnten Stürme wie dieser gut erklären, warum selbst am Äquator des Mondes tiefe Schluchten und Täler existieren, wie sie typischerweise durch die Erosion großer Wassermassen entstehen. Starker Methanregen aus solchen Sturmwolken sorgt vermutlich dafür, dass für kurze Zeit reißende Fluten aus flüssigem Methan durch die Täler rasen. Mehrere Wochen lang, so die Schätzungen der Forscher, kann so ein Sturm die gesamten Wettermuster des Saturnmonds beeinflussen.

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Die Entdeckung dieser Phänomene machte klar, dass auch auf dem Titan Oberfläche und Atmosphäre Teil eines großen Kreislaufs bilden – dem Methankreislauf. Fortwährend verdunstet flüssiges Methan aus den Seen und Meeren und auch aus vorübergehend gefüllten Schluchten und Tälern. Das aufsteigende Gas wiederum sorgt dafür, dass der Methangehalt in der Titanatmosphäre stabil bleibt. Gleichzeitig fällt ein gewisser Teil dieses Methangases als Regen zur Oberfläche und füllt dort seinerseits wieder die Seen auf.

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Nadja Podbregar
Stand: 10.04.2014

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Rätsel Titan
Saturntrabant unter orangefarbenem Schleier

Mond ohne „Gesicht“
Titan wirft viele Fragen auf

Landung auf dem Mond - des Saturn
Cassini und Huygens als Titanpioniere

Seen und Ozeane - aus Methan
Eine Flut von Forschungsergebnissen

Wolken, Stürme und ein Kreislauf
Eine bewegte Atmosphäre prägt die Oberfläche des Titan

Ein Himalaya auf dem Saturnmond
Wie entstanden Titans Gebirgszüge?

Ein flüssiger Ozean unter der Kruste?
Das Innenleben des Saturnmonds gibt Rätsel auf

Vulkane mit Lava aus Eis
Saturnmond zeigt geologische Phänomene wie auf der Erde

Daten und Zahlen
Titan im Überblick

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