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CASSINI
Ein Methan-See auf Titan
von Stefan Deiters
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27. April 2016

Mithilfe von Radardaten der Saturnsonde Cassini haben Wissenschaftler erneut die Zusammensetzung des großen Sees Ligeia Mare auf dem Mond Titan bestimmt: Er scheint tatsächlich aus Methan zu bestehen und könnte auf seinem Boden zudem eine schlammartige Schicht aus Kohlenwasserstoffen aufweisen. Die Tiefe des Sees wird auf bis zu 160 Meter geschätzt.

Ligeia Mare

Falschfarbenaufnahme des Sees Ligeia Mare auf Titan, die auf Radarbeobachtungen der Sonde Cassini beruht. Bild: NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell [Großansicht]

Der Saturnmond Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem, der über eine dichte Atmosphäre und einen Flüssigkeitskreislauf verfügt und damit in gewisser Weise der Erde ähnelt. Seine Atmosphäre besteht, wie auch die unseres Heimatplaneten, zum großen Teil aus Stickstoff. Allerdings gibt es auf Titan kaum Sauerstoff, dafür aber Methan, Ethan sowie noch einige andere Gase. Methan und Ethan können, wegen der großen Entfernung zur Sonne und den damit verbundenen geringen Temperaturen, auf der Oberfläche von Titan in flüssiger Form vorkommen und übernehmen damit die Rolle, die das Wasser auf der Erde spielt.

Schon seit vielen Jahren vermuteten Forscher daher, dass es auf Titan Seen aus flüssigen Kohlenwasserstoffen wie eben Methan oder Ethan geben könnte. Und tatsächlich ergaben die Beobachtungen der Saturnsonde Cassini, dass mehr als 1,6 Millionen Quadratkilometer der Oberfläche des Mondes - und damit fast zwei Prozent - von Flüssigkeiten bedeckt sind.

So gibt es drei große Seen, die sich alle in der Nähe des Nordpols von Titan befinden und die von zahlreichen kleineren Seen umgeben sind. Auf der Südhalbkugel hat man hingegen nur einen großen See entdeckt. Woraus die Seen genau bestehen, wusste man allerdings lange Zeit nicht mit Sicherheit. Erst 2014 ergaben Radarbeobachtungen von Ligeia Mare, dass dieser zweitgrößte See auf Titan überwiegend aus Methan besteht. In einer neuen, unabhängigen Studie wird dieser Befund nun bestätigt.

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"Vor Cassini dachten wir, dass Ligeia Mare hauptsächlich aus Ethan besteht, das sich in großen Mengen in der Atmosphäre bildet, wenn Sonnenlicht Methanmoleküle aufspaltet", so Alice Le Gall, ein Mitglied des Cassini-Radarteams. "Stattdessen besteht der See hauptsächlich aus purem Methan."

Die Studie basiert auf Radarmessungen, die Cassini bei Vorüberflügen an Titan in den Jahren 2007 bis 2015 gemacht hat. Das Team nutzte zudem Daten eines Experimentes aus dem Jahr 2013, mit dem erstmals die Tiefe von Ligeia Mare gemessen werden konnte: Der See ist offenbar bis zu 160 Metern tief. Die Kombination der verschiedenen Daten lieferte auch Hinweise darauf, dass sich auf dem Boden von Ligeia Mare eine schlammartige Schicht aus organischen Verbindungen befindet.

In der Atmosphäre von Titan können durch die Reaktion von Stickstoff und Methan die verschiedensten organischen Stoffe entstehen. Die schwersten Verbindungen fallen zu Boden, gelangen dabei entweder direkt in einen der Seen oder werden schließlich durch Regen und Flüsse dorthin transportiert. Die in Methan unlöslichen Verbindungen sinken dann auf den Boden des Sees.

"Es ist schon eine großartige Entdeckungsleistung, dass wir hier extraterrestrische Ozeanographie auf einem fremden Mond betreiben", freut sich Steve Wall, der auch zum Radarteam von Cassini gehört. "Titan hört einfach nicht auf, uns zu überraschen." Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Journal of Geophysical Research: Planets erschienen ist.

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Links im WWW
Cassini, Seite der NASA
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