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CASSINI
Blick auf die Dünen von Titan
von Stefan Deiters
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24. Januar 2012

Mit Hilfe von Radardaten der Sonde Cassini haben Astronomen die Dünen des Saturnmonds Titan genauer unter die Lupe genommen. Dabei stellten sie deutliche regionale Unterschiede der Erscheinungsform der Sanddünen auf dem Trabanten fest. Diese könnten etwas über das Klima und die geologische Geschichte Titans verraten.

Dünen

Dünen auf Titan (links) im Vergleich zu Dünen auf der Erde. Bild: NASA / JPL-Caltech,  NASA / GSFC / METI / ERSDAC / JAROS und das U.S./Japan ASTER Science Team [Großansicht]

Dünen sind, von den relativ eintönigen Ebenen abgesehen, die häufigste geologische Struktur auf dem Saturnmond Titan. Sie bedecken ungefähr 13 Prozent seiner Oberfläche, also rund zehn Millionen Quadratkilometer. Dies entspricht in etwa der Fläche der Vereinigten Staaten von Amerika. Auf den ersten Blick scheinen die Dünen auf Titan bestimmten Dünenformen zu ähneln, die man auch auf der Erde findet - etwa den Lineardünen in Namibia oder auf der arabischen Halbinsel. Sie sind allerdings deutlich größer: Die Titandünen haben eine durchschnittliche Breite von ein bis zwei Kilometern, eine Länge von mehreren hundert Kilometern und eine Höhe von etwa 100 Metern. Dabei gibt es jedoch entscheidende regionale Unterschiede. Diese sind für Wissenschaftler vor allem deswegen interessant, weil sie etwas über die Umweltbedingungen verraten, unter denen sich die Dünen gebildet haben müssen.

Mit Hilfe von Radardaten des Saturnmondes, die mit der Sonde Cassini  - einer NASA-Mission, die zusammen mit europäischen Partnern durchgeführt wird - gewonnen wurden, haben Wissenschaftler nun versucht, mehr über die Verteilung und das Aussehen der Dünen auf dem Trabanten herauszufinden. Alice Le Gall vom Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales in Paris und ihre Kollegen haben so entdeckt, dass die Größe der Titandünen offenbar von mindestens zwei Faktoren abhängt: von der Höhe des Geländes und vom Breitengrad.

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Je höher die Region ist, in der sich eine Düne auf Titan ausgebildet hat, desto dünner sind die Dünen und desto weiter sind sie voneinander entfernt. Außerdem scheint es zwischen diesen Dünen nur eine relativ dünne Schicht aus Sand zu geben. Dies deutet darauf hin, dass sich der Sand, der zur Entstehung von Dünen benötigt wird, vor allem in den niedriger gelegenen Ebenen von Titan findet. Dieser Sand, so die Wissenschaftler, dürfte auf Titan nicht - wie auf der Erde - hauptsächlich aus Silikaten, sondern aus festen Kohlenwasserstoffen in Form kleiner, etwa ein Millimeter großer Körner bestehen. Die Kohlenwasserstoffe sind zuvor durch eine Form von Niederschlag auf den Boden gelangt.

Außerdem scheint das Vorkommen der Dünen regional begrenzt zu sein: Die Dünenfelder finden sich in der Äquatorregion des Mondes, zwischen 30 Grad südlicher und 30 Grad nördlicher Breite. Allerdings haben die Dünen auf der Nordhalbkugel offenbar etwas geringere Ausmaße als die auf der Südhalbkugel des Saturnmondes. Dies könnte, so die Vermutung der Wissenschaftler, mit dem elliptischen Orbit des Ringplaneten zu tun haben.

Der Umlauf des Saturn um die Sonne bestimmt nämlich auch die Jahreszeiten auf dessen Monden. Auf Titan dauern die einzelnen Jahreszeiten daher auch rund sieben Jahre. Da die Umlaufbahn des Ringplaneten nicht exakt kreisförmig ist, der Abstand zur Sonne also variiert, sind die Sommer auf der Südhalbkugel von Titan kürzer aber intensiver. Dies könnte dazu führen, dass die südlichen Regionen trockener sind. Da sich trockener Sand aber leichter bewegen lässt, können hier auch eher Dünen entstehen. "Wenn man nun in den Norden geht, nimmt die Feuchtigkeit im Boden zu, wodurch dieser nicht mehr so mobil ist und die Entstehung von Dünen schwieriger wird", erklärt Le Gall.

Für diese These der Wissenschaftler spricht, dass sich auch die Seen auf Titan nicht gleichmäßig auf der Nord- und Südhalbkugel des Mondes verteilen, sondern sich häufiger in nördlichen Breiten finden lassen (astronews.com berichtete). Auch dies deutet darauf hin, dass es auf der Nordhalbkugel feuchter ist.

"Zu verstehen, wie die Dünen entstanden sind und wie ihre Form, Größe und Verteilung auf der Oberfläche von Titan zu erklären ist, ist sehr wichtig, um etwas über das Klima und die Geologie des Saturnmonds zu lernen", so Nicolas Altobelli, Projektwissenschaftler der Cassini-Mission bei der europäischen Weltraumagentur ESA. "Insbesondere da ihr Material aus gefrorenem atmosphärischen Kohlenwasserstoffen besteht, könnten sie uns etwas über den noch immer rätselhaften Methan/Ethan-Kreislauf auf Titan verraten, der in mancher Hinsicht dem Wasserkreislauf auf der Erde gleicht."

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siehe auch
Titan: Computermodell erklärt Wetterphänomene - 5. Januar 2012
Titan: Riesendünen auf Saturnmond - 12. Mai 2006
Links im WWW
Cassini, Webseite der NASA
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