Mond der 1000 Methanseen

Saturnorbiter Cassini lokalisierte neue dunkle Flecken auf Titan, die nur einen Schluss zulassen

Schon seit langem vermuten Planetenforscher, dass aus der dichten Atmosphäre des Saturnmondes Titan Methan und andere Kohlenwasserstoffe auf die Oberfläche regnen und sich dort in Meeren oder Seen sammeln. Jetzt spürte die NASA-Sonde Cassini in der Nordpolregion Titans Dutzende bislang unbekannte dunkle Strukturen auf, die nach Ansicht von NASA-Wissenschaftlern Seen aus flüssigem Methan und Ethan (Äthan) sind. Damit dürfte Titan neben der Erde der einzig bislang bekannte Himmelskörper im Sonnensystem sein, auf dem Seen und Flüsse die Landschaft bereichern.

Flüsse, Kanäle, Seen aus Methan und Ethan auf Titan. Cassini-Radarbild vom 30. April 2006 (Bild: NASA)

Klimatisch gesehen ist der größte Satellit des Saturns eine Katastrophe. Nur irdischen Meteorologen dürfte es angesichts der dort vorherrschenden Temperaturen warm ums Herz werden, da bei derart beständigen Witterungsbedingungen, die tagtäglich dichte Bewölkung und heftige Schauer garantieren, kein „amphibischer“ Wetterfrosch für Wettervorhersagen bemüht werden muss.

Schließlich peitschen hier in aller Regelmäßigkeit heftige Winde über das zerklüftete Terrain, hageln Methan-Regentropfen von bis zu neun Millimeter Größe auf den Boden und entladen sich äußerst energiereiche Blitze in großer Häufigkeit. Wegen des nebeligen Himmels und der großen Distanz zur Sonne (1,5 Milliarden Kilometer) müsste ein Mensch auf Titans Oberfläche mit nur etwa einem Tausendstel des irdischen Tageslichts auskommen.

Saturntrabant Titan – Cassini-Aufnahme vom 5. Mai 2005 (Bild: NASA)

Bei alledem beläuft sich die Oberflächentemperatur Titans auf durchschnittlich minus 180 Grad Celsius, was für die Anwesenheit von flüssigem Wasser oder für die Aktivität von biologischem Leben entschieden zu kalt ist. Und trotz all dieser unsäglich schlechten „Umweltbedingungen“ leistet sich Titan offenbar den Luxus, auf seiner Oberfläche Seen zu generieren und zu konservieren.

Mit irdischen Gewässer haben diese allerdings nur wenig gemein, da sie größtenteils aus Methan und zum Teil aus Ethan bestehen.

Bereits vor fünf Jahren entdeckte ein internationales Forscherteam mit dem kanadisch-französischen Teleskop auf Mauna Kea (US-Bundesstaat Hawaii) im Infrarot-Bereich des Lichtspektrums auf Titan große Methaneisgebiete. Kurz zuvor fotografierten Astronomen mit dem ebenfalls auf Mauna Kea ansässigen Keck-Teleskop riesige „titanische“ Plateaus mitsamt Flecken, die nach Ansicht der Forscher Ozeane aus flüssigem Kohlenwasserstoff sein mussten. Damit schien klar, dass Methan, Ethan und andere Kohlenwasserstoffe nicht nur in der dicken Wolkendecke schweben, sondern auch auf der minus 180 Grad Celsius kalten Oberfläche des Saturnmondes vorkommen.

NASA-ESA-Doppelsonde Cassini-Huygens (Bild: JPL/NASA)

Seither fokussiert sich alles auf die Frage: Ist die Oberfläche Titans womöglich übersät mit Seen aus flüssigen Methan, Ethan und anderen Kohlenwasserstoffen? Bislang konnte aber selbst im Rahmen der erfolgreichen NASA-ESA-Mission Cassini/Huygens nicht zweifelsfrei geklärt werden, ob auf Titan großflächig Seen oder gar Meere aus flüssigem Methan und Ethan existieren. Nur in den jeweils rund 20 Kilometer großen Seen an den Polen des Saturnsatelliten fanden die Forscher flüssiges Methan.

Jetzt jedenfalls lokalisierte die amerikanische Raumsonde Cassini ein Dutzend weiterer dunkler Flecken in der Nordpol-Region des Saturnmondes, die nach Ansicht von NASA-Experten auf die Anwesenheit von Seen aus flüssigem Methan und Ethan hindeuten. Um die dichte, ständig unter der „titanischen“ Dunstglocke verborgene Oberfläche des Mondes zu durchdringen, nutzten die NASA-Wissenschaftler das bordeigene Radar der Cassini-Sonde (RADAR.

Die auf dem Foto zu sehende dunkle, im Durchmesser 20 bis 25 Kilometer große Struktur ist höchstwahrscheinlich ein Methansee. (Bild: NASA /JPL)

Hierbei profitieren die Forscher von dem Effekt, dass jene von der Sonde ausgesandten Radarwellen, die nicht von der Oberfläche des Trabanten reflektiert werden, auf den Radarbildern als schwarze Strukturen erscheinen. Für die Wissenschaftler sind schwarze Flecken auf dem Mond ein klarer Hinweis auf das Vorhandensein von extrem glatten Stellen auf der Titanoberfläche, so wie sie bei einem irdischen See oder Fluss zu erwarten wären.

Da die Cassini-Experten jüngst Dutzende von schwarzen Stellen auf der Oberfläche des Saturnmondes ausmachen konnten, vermuten sie auf Titan eine Vielfalt von Seen – Gewässer in jeglicher Größe und Form. "Was auch immer dieses schwarze Etwas ist, es ist äußerst beweglich. Wir glauben daher, dass es sich hierbei um eine Flüssigkeit handeln muss", stellt der für die Radarmessungen der Cassini-Sonde verantwortliche Forscher Stephen D. Wall vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Kalifornien vorsichtig fest. "Die einzigen Stoffe, die auf Titan bei Temperaturen um minus 180 Grad Celsius flüssig sind, sind Methan und Ethan."

Beide Radarbilder wurden am 21. Juli 2006 aufgenommen (Bild: NASA/JPL)

Für die Methansee-These spricht auch, dass bei einigen der schwarzen Flächen Strukturen sichtbar wurden, die kanalartigen Zuflüssen ähneln. Möglicherweise bilden sich diese Gewässer infolge von jahreszeitlich bedingten Niederschlägen. Da zurzeit auf Titan am Nordpol der Winter Einzug gehalten hat, wollen die Forscher im Rahmen späterer Messungen nachweisen, dass die Oberflächen der Seen auf gleicher Höhe liegen und sie womöglich durch ein Methanreservoir im Boden des Satelliten – analog dem Grundwasser auf Mutter Erde – miteinander verbunden sind.

Dieses Bild nahm Cassini am 23. September 2006 auf. Die beiden auf dem Foto abgebildeten Seen haben jeweils einen Durchmesser von 20 bis 25 Kilometer (Bild: NASA/JPL)

(Harald Zaun)

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