Der Saturnmond Titan ist weitaus erdähnlicher als bisher angenommen. Neue Aufnahmen seiner Oberfläche enthüllen nicht nur Gebirge, Dünen, Seen und durch Erosion tief eingeschnittene Schluchten, sie deuten auch auf einen aktiven Vulkanismus hin. Infrarotmessungen und die Kartierung der Landschaft mittels Radar zeigen vulkanähnliche Strukturen, die Wassereis und gefrorenes Ammoniak ausstoßen.
Der Saturnmond Titan wird seinem Namen gerecht: Er ist größer als der Planet Merkur und der größte Mond im Sonnensystem. Was ihn aber so spannend für Planetenforscher und Astronomen macht, sind die Bedingungen, die auf ihm herrschen: Er ist der einzige Mond im Sonnensystem, der eine dichte Atmosphäre besitzt und zudem der einzige bekannte Himmelskörper außer der Erde, auf dessen Oberfläche stabile Seen aus Flüssigkeit existieren. Die zahlreichen Gewässer enthalten allerdings kein Wasser, sondern flüssige Kohlenwasserstoffe wie Ethan und Methan.
Methan in drei Aggregatzuständen
Auf der Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Vereinigung (IAU) haben jetzt gleich mehrere Forscherteams neue Erkenntnisse über den Saturnmond vorgestellt. Das Fazit aller Ergebnisse: Die Titanoberfläche gleicht der der Erde weitaus mehr als bisher angenommen. Zwar ist auf ihm Methan statt Wasser das prägende Element, dieses nimmt aber eine sehr ähnliche Rolle ein: Der Kohlenwasserstoff bildet ebenfalls einen Kreislauf, in dem es durch Verdunstung und Niederschlag zwischen Atmosphäre und Oberfläche ausgetauscht wird. Auch Methan kommt in drei Aggregatzuständen vor: flüssig, gasförmig und als Eis.
„Es ist wirklich überraschend, wie sehr die Titanoberfläche der der Erde gleicht“, erklärt Rosaly Lopes, Geologin und Planetenforscherin am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena. „Tatsächlich sieht Titan der Erde ähnlicher als jeder andere Himmelskörper im Sonnensystem – trotz der großen Unterschiede in Temperatur und anderen Umweltbedingungen.“
Titanoberfläche kartiert
Die NASA-Sonde Cassini kann dank ihres Radar-Instruments durch die dichte Wolkendecke des Titan blicken und hat damit inzwischen ein Drittel der Oberfläche kartiert. Die Aufnahmen enthüllen, dass das Methan teilweise tiefe Schluchten in die Oberfläche gegraben hat. Wie auf der Erde hat die Erosion im Laufe der Zeit die meisten Krater von Meteoriteneinschlägen eingeebnet und nahezu verschwinden lassen. Geologische Prozesse bildeten Gebirgszüge, Dünen und Seen.
Wie geologisch aktiv der Mond heute noch ist, enthüllen neue Daten des Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) an Bord der Cassini-Sonde. Die Forscher entdeckten in der Region Hotei Arcus Infrarotsignaturen, die auf die kurzzeitige Präsenz von gefrorenem Ammoniak an der Oberfläche hinweisen. Nach Ansicht der Planetenforscher könnte dies auf anhaltende vulkanische Aktivität hindeuten, allerdings nicht in Form heißer Magma, sondern als Kryovulkanismus, der Wassereis und Ammoniak auswirft. Ein Vergleich mit Radardaten enthüllte tatsächlich in der gleichen Region Strukturen die irdischen Vulkanen ähneln.
Kryovulkanismus liefert Ammoniak
„Diese neuen Ergebnisse sind ein nächster Schritt im Erkundungsprozess”, erklärt Robert M. Nelson, ebenfalls Planetenforscher am JPL. „Die Aufnahmen liefern weitere Belege dafür, dass Kryovulkanismus das Ammoniak auf die Oberfläche des Titan transportiert hat.“ Spannend daran ist, dass das Ammoniak, zusammen mit Methan und Stickstoff genau für die Umweltbedingungen sorgt, wie sie auch auf der Erde herrschten – zu der Zeit, als sich hier die ersten Lebensformen entwickelten. „Die aufregende Frage ist daher, ob die chemischen Prozesse auf dem heutigen Titan eine präbiotische Chemie ermöglichen, wie es sie bei der Lebensentstehung auf der Erde gab.“
Viele Planetenforscher hoffen nun, dass die Cassini-Sonde den Titan lange genug beobachten kann, um den in einigen Jahren erwarteten Wechsel der Jahreszeiten auf dem Mond zu verfolgen. Denn dies könnte eine weitere offene Frage beantworten: Im Südpolargebiet entdeckte die Sonde kürzlich eine Struktur, die einem ausgetrockneten See ähnelt. Bisher wurden nur im Nordpolargebiet Seen aus flüssigen Kohlenwasserstoffen nachgewiesen. Möglicherweise aber, so vermutet Lopes, sind die Seen im Süden nur zeitweilig, während des Südsommers, ausgetrocknet. Denkbar wäre ein Verdunsten der Nordpolarseen beim Jahreszeitenwechsel und ein sich Auffüllen der Südpolarseen im Winter.
(IAU, 11.08.2009 – NPO)
