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TITAN
Eiswolke als Zeichen des Herbstes
von Stefan Deiters
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15. April 2013

Astronomen haben über dem Südpol des Saturnmonds Titan die Entstehung einer Eiswolke beobachtet. Ähnliche Wolken wurden bislang nur über dem Nordpol des Trabanten entdeckt. Die Forscher vermuten daher, dass die Wolkenbildung etwas mit dem Einzug des Herbstes auf der Südhalbkugel des Mondes zu tun hat. Aus was die Wolke besteht, wissen sie allerdings nicht.

Titan

Blick auf einen Mitte 2012 neu entstandenen Wirbel über dem Südpol des Saturnmonds Titan.  Bild: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute [Großansicht als Bild des Tages vom 19. September 2012]

"Wir bringen diese Art von Wolke mit Winterwetter auf Titan in Verbindung", erklärt Donald E. Jennings vom Goddard Space Flight Center der NASA, der zum Team des Composite Infrared Spectrometer (CIRS) der Saturnsonde Cassini gehört, mit dem die unlängst präsentierten Beobachtungen gemacht wurden. "Es ist das erste Mal, dass wir diese Wolkenart woanders als am Nordpol des Mondes gesehen haben."

Die Eiswolke über dem Südpol ist für die Forscher ein Beweis dafür, dass sich die atmosphärische Zirkulation auf dem Saturnmond Titan umgekehrt hat. Zuvor war warme Luft von der Südhalbkugel des Trabanten aufgestiegen und zum kalten Nordpol transportiert worden. Dort kühlte sie ab, sank in tiefere Atmosphärenschichten und bildete Eiswolken. Auf der Erde kennt man eine ganz ähnliche Luftzirkulation, die sogenannten Hadley-Zellen, durch die feuchte Luft in den Tropen in kühlere mittlere Breiten gelangt.

Eine solche Veränderung der atmosphärischen Zirkulation des Mondes hatten die Modelle der Wissenschaftler vorhergesagt, sobald es - bedingt durch den Wechsel der Jahreszeiten - auf der Nordhalbkugel Titans wärmer und auf der Südhalbkugel kälter wird. Auf der Nordhalbkugel war offiziell im August 2009 der Winter zu Ende gegangen. Auf dem Saturnmond sind die Jahreszeiten rund 7,5 Erdjahre lang, so dass nicht klar war, wie schnell sich der beginnende Frühling auch auf die atmosphärischen Strömungen auswirken würde.

Seit Beginn des Herbstes auf der Südhalbkugel hatten die Forscher hier bereits verschiedene Hinweise darauf gefunden, dass sich auf Titan tatsächlich etwas verändert: So entdeckten sie beispielsweise einen zuvor nicht beobachteten Wirbel über dem Südpol und einen Dunstschleier in größerer Höhe (astronews.com berichtete). Beides war zuvor nur über dem Nordpol beobachtet worden.

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CIRS-Daten lieferten zudem Hinweise dafür, dass die Luft am Südpol des Titan inzwischen nicht mehr aufsteigt, sondern absinkt. Begonnen haben muss dies, so ergab eine Auswertung von Archivmaterial, bereits innerhalb der ersten sechs Monate nach Herbstbeginn auf der Südhalbkugel. Hinweise auf eine Eiswolke wurden allerdings erstmals im Juli 2012 entdeckt.

"Diese Verzögerung passt zum Modell, da durch neue Zirkulationsmuster erst einmal jede Menge Gas zum Südpol transportiert werden muss", erklärt Carrie Anderson vom CIRS-Team am Goddard Space Flight Center. "Dann muss diese Luft absinken. Das Eis muss kondensieren. Und am Pol muss es ausreichend Schatten geben, um den kondensierenden Dampf zu erhalten, aus dem sich das Eis bildet."

Auf den ersten Blick scheint sich die Eiswolke über dem Südpol sehr schnell zu bilden. Die Eiswolke über dem Nordpol existierte bereits, als Cassini das Saturnsystem Mitte 2004 erreicht hatte, und ist seitdem ständig schwächer geworden.

Aus was genau die Eiswolke besteht, wissen die Astronomen noch nicht. Ausschließen können sie aber recht einfache Gase wie Methan, Ethan oder Cyanwasserstoff, die man gewöhnlich mit dem Titan und seiner Atmosphäre in Verbindung bringt. Eventuell, so die Vermutung des Teams, handelt es sich bei dem Eis der Wolke um eine Mischung aus verschiedenen organischen Verbindungen.

"Was über den Polen Titans passiert, gleicht in gewisser Hinsicht den Vorgängen auf der Erde mit ihren Ozonlöchern", so F. Michael Flasar vom Goddard Space Flight Center, der verantwortliche Wissenschaftler für CIRS. "Und auf der Erde ist das Eis in den Wolken über den Polen nicht nur Zierde. Es spielt eine wichtige Rolle, indem es Chlor freisetzt, das Ozon zerstört. Wie die Wolken die Chemie auf Titan beeinflussen, wissen wir noch nicht. Es ist daher von großer Bedeutung möglichst viel über dieses Phänomen zu lernen, wo immer wir es auch finden."

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Eiswolke über Titans Südpol als Zeichen des Herbstes. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Cassini: Der Wechsel der Jahreszeiten auf Titan - 13. Juli 2012
Cassini: Blick auf die Dünen von Titan - 14. Januar 2012
Titan: Computermodell erklärt Wetterphänomene - 5. Januar 2012
Links im WWW
Cassini, Seite der NASA
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