Saturnmond Titan: Milder und feuchter Herbst erwartet

astronews.com Redaktion

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Die Entstehung und Bewegung von Wolken auf dem Saturnmond Titan ähnelt der von Wolkensystemen auf der Erde. Dies ergab die Auswertung von zahlreichen Bildern des Saturntrabanten, die die Sonde Cassini in den vergangenen Jahren gemacht hat. Es gibt allerdings einen wichtigen Unterschied: Das Wolkenbild ändert sich deutlich langsamer als bei uns. Für den Herbstanfang erwarten die Forscher auf dem Titan mildes und feuchtes Wetter. (4. Juni 2009)

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pauli

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mal ne blöde Frage: wie werden denn die Jahreszeiten auf Titan definiert, mit Achs-Neigung in Bezug zum Saturn oder zur Sonne? Laut Wiki erzeugt Saturn eigene Strahlung
Dadurch strahlt der Saturn 2,3-mal so viel Energie ab wie er von der Sonne empfängt
 

SpiderPig

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Es ist die Achsneigung zur Sonne.
Da die Achsneigung des Titan gegen Saturn soweit ich das weiß vernachlässigbar klein (1,942°) ist, kann es sich nur um die Sonne handeln, zumal die Bahnneigung des Titan gegenüber dem Saturn sehr kleine 0,33° ausmacht.


SpiderPig
 

Kibo

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Wusstet ihrs schon? Auf, oder besser gesagt im Titan gibt es wohl flüssiges Wasser! Dieses ist minus 20 Grad kalt und wird durch Ammoniak flüssig gehalten. Ist für mich jetzt ziemlich überraschend wenn man bedenkt wie kalt es auf der Oberfläche ist.

http://de.wikipedia.org/wiki/Eismondozean
 

SpiderPig

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Wusstet ihrs schon? Auf, oder besser gesagt im Titan gibt es wohl flüssiges Wasser! Dieses ist minus 20 Grad kalt und wird durch Ammoniak flüssig gehalten. Ist für mich jetzt ziemlich überraschend wenn man bedenkt wie kalt es auf der Oberfläche ist.
Erwärmung durch innere Reibung, hervorgerufen durch Gravitationsvariationen wegen des Umlaufs um Saturn.
Innen heiß - außen kalt. Genau wie auf der Erde. :)
 

Kibo

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Das physikalische da hinter ist mir schon klar, mich wundert nur das da in den Medien überhaupt nichts drüber berichtet wird, das verändert ja an sich alles.
Titan gilt ja an sich als potenziell habitabel, soweit ich weis ist da alles vorhanden was Leben so braucht Druck, die chemischen Ausgangsstoffe und flüssiges Substrat in Form von Kohlenwasserstoffgemischen, nur ein bisschen zu kalt wäre es da schon für einen Stoffwechselhaushalt (167°c *Brrr*).
Die minus 20 Grad klingen dann doch aschon ganz anders und dazu dann auch noch Wasser. Hypothetisches leben könnte da unten schon entstehen um dann immer komplexer zu werden bis es die schützende Kruste verlässt und an der Oberfläche neuen Lebensraum erschließt *träum*:D
 

Luzifix

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Faszination: Wetter auf dem Titan

Diese coole Schilderung der wetterbestimmenden Umstände auf diesem Mond, der (angeblich) der erdähnlichste bekannte Himmelskörper sein soll, hat mich sehr irritiert. Mal abgesehen davon, daß ich einen eiskalten Ammoniaksee nicht unbedingt für lebensfreundlich halte.
 
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Bynaus

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Der Saturn strahlt (angeblich) das 2,3fache der Energie ab, die er selbst von der Sonne erhält. Dann bekommt der Titan doch auch in diesem Verhältnis diese Energie ab. Da er dem Saturn aber 1170 mal näher ist, als der Sonne, müßte er doch auch ein entsprechendes Vielfaches von dieser Energie abkriegen.

Die Energiemenge, die der Saturn erhält, ist ja nur deshalb so klein, weil er so weit von ihr entfernt ist. Man müsste in W/m^2 rechnen. Wenn die Erde 1400 W/m^2 erhält, erhält Saturn grob noch etwa 14 W/m^2. Wenn er nun 2.3 mal so viel Energie abstrahlt wie er von der Sonne erhält*, ergibt das eine Abstrahlleistung von ca 32 W/m^2 (Querschnitt!). Das heisst, Titan wird mit 32 W/m^2 von Saturn geheizt und von 14 W/m^2 von der Sonne.

*Wäre allerdings noch zu klären, wie das genau gemeint ist. Je nach dem ist die darauf folgende Rechnung komplett falsch.
 

SpiderPig

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Die Energiemenge, die der Saturn erhält, ist ja nur deshalb so klein, weil er so weit von ihr entfernt ist. Man müsste in W/m^2 rechnen. Wenn die Erde 1400 W/m^2 erhält, erhält Saturn grob noch etwa 14 W/m^2. Wenn er nun 2.3 mal so viel Energie abstrahlt wie er von der Sonne erhält*, ergibt das eine Abstrahlleistung von ca 32 W/m^2 (Querschnitt!). Das heisst, Titan wird mit 32 W/m^2 von Saturn geheizt und von 14 W/m^2 von der Sonne.

*Wäre allerdings noch zu klären, wie das genau gemeint ist. Je nach dem ist die darauf folgende Rechnung komplett falsch.
Die Abstrahlung des Saturn ist auf seiner "Oberfläche" 32W/m². Davon trifft aber nur ein Teil auf dem Mond auf.
Ich vermute, dass die Sonne noch weit mehr heizt als der Saturn. :)
 

Luzifix

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Wenn die Erde 1400 W/m^2 erhält, erhält Saturn grob noch etwa 14 W/m^2. Wenn er nun 2.3 mal so viel Energie abstrahlt wie er von der Sonne erhält*, ergibt das eine Abstrahlleistung von ca 32 W/m^2 (Querschnitt!).

*Wäre allerdings noch zu klären, wie das genau gemeint ist.

Der Saturn erhält die Strahlungsleistung über seinen der Sonne zugewandten Querschnitt, strahlt dann aber über seine gesamte Oberfläche (ungefähr) Energie ab. Diese ist aber 4mal so groß wie sein Querschnitt. Das heißt: pro m² Richtung Titan ist es dann doch weniger.
 

Bynaus

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Ich habe vorhin einen Fehler gemacht.

Natürlich wird nicht die ganze (oder die halbe) Saturnoberfläche mit 14 W/m^2 bestrahlt, sondern nur der Querschnitt Saturns. Das wären, bei einem Saturndurchmesser von 120000 km, rund 1.6 * 10^17 Watt. Wenn er nun 2.3 Mal mehr abstrahlt, als er von der Sonne erhält, sind das also rund 3.7 * 10^17 Watt Abstrahlung. Teilt man dies nun wieder durch die Oberfläche einer Sphäre mit dem Radius des Titan-Orbits (und damit der Strahlung, die tatsächlich Titan von Saturn erreicht), dann gibt das beeindruckende 0.02 W/m^2.

Damit dominiert definitiv die Sonne, zu einem Faktor 700:1.
 
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_Mars_

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Mal abgesehen davon, daß ich einen eiskalten Ammoniaksee nicht unbedingt für lebensfreundlich halte.

Für irdische Masstäbe wahrlich nicht. Allerdings kommt es nicht hauptsächlich auf Temperatur an, sondern darauf, dass eine Flüssigkeit als Lösungsmittel existiert und dass die Temperatur nicht organische Bestandteile zerstört (z.B. zerfallen viele Proteine bis 100°, spezielle halten auch >120°C aus)
 

Mahananda

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Hallo Kibo,

ich vermute, dass die "zu erwartenden - 20 °C" ein Schreibfehler sind. Im Zusammenhang mit der Wasserblase unter dem Südpol von Enceladus wurde vor einigen Jahren spekuliert, ob der Schmelzpunkt durch Ammoniak auf unter - 120 °C gedrückt wird, da die sonst erforderliche Wärmeproduktion nicht durch Gezeitenreibung aufgebracht werden könnte. Mittlerweile deutet dort vieles darauf hin, dass tatsächlich die üblichen 0 °C erreicht werden - was die Natur der Wärmequelle nach wie vor ein Rätsel sein lässt. Da die - 20°C im Wikipedia-Artikel nicht durch Quellen belegt sind und zugleich in der Diskussion um flüssiges Wasser auf Titan stets das Ammoniak-Wasser-Gemisch bemüht wird, vermute ich, dass der eutektische Punkt bei - 120 °C gemeint ist. Diese Temperatur ist eher zu erwarten, da die Gezeitenreibung auf Titan nicht ausreicht, um ein Aufschmelzen bei - 20°C auszulösen. Denkbar sind natürlich innere Wärmequellen, die auf radioaktivem Zerfall basieren und somit die Untergrenze des Eismantels bis zu einer bestimmten Dicke aufschmelzen, aber ob dabei - 20°C zu erwarten wären, entzieht sich meiner Kenntnis. Im Zweifelsfall erscheinen mir die - 120 °C einstweilen plausibler zu sein.

Viele Grüße!
 

Kibo

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Hmm das würde erklrären, warum davon nichts in den Medien zu lesen war, ich meine wenn das stimmt wäre das doch sensationell!
 

Artur57

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Hallo Kibo,

zu Deiner Frage, ob der Titan habitabel sei: ein ganz klares Ja. Wenn überhaupt einer, dann dieser. Im "Europa"-Thread wird stets das Vorhandensein von Sauerstoff mit der Möglichkeit potentiellen Lebens gleichgesetzt, zumindest auf der Erde hat das so aber nicht stattgefunden, denn anfangs hatte unser Planet eine Methan-Atmosphäre mit relativ hohem CO2-Anteil. Diesen Kohlenstoff-Überschuss konnten die ersten Pflanzen sich zunutze machen und die ersten Bakterien gediehen ausgezeichnet in der Methan-Umgebung.

Erst später, als die Erdatmosphäre weit mehr Sauerstoff als CO2 enthielt, war an atmende Lebewesen zu denken. Das Methan ist fast gänzlich verschwunden, aus Ammoniak wurde Stickstoff. Aber alles aus Grundbausteinen, die wir auf Titan wiederfinden.

Ach ja, das Coli-Bakterium ist ein Überlebender aus der Methan-Zeit. In der Sauerstoffatmosphäre könnte es nicht überleben, denn die ist für das Bakterium giftig. Hier hat sich eine beachtliche Symbiose herausgebildet: die höheren Lebewesen bieten dem Coli Unterschlupf und bieten ihm seine Wohlfühlatmosphäre aus Methan. Dafür ist dieses dankbare Bakterium an wesentlicher Stelle unseres Stoffwechsels tätig. Es ist das Bakterium fürs Grobe im Rahmen unseres Metabolismus, um das einmal etwas poetisch zu umschreiben.

Mithin: die höheren Lebewesen können nur in Zusammenwirkung mit einem Bakterium aus der Methan-Phase existieren. Hätte es nicht beide Phasen gegeben, wären Säugetiere nicht möglich gewesen. Erst also müssen Pflanzen her und Bakterien, dann erst ist an höhere Lebewesen zu denken.

Tja, Methan ist ein starkes Treibhausgas und es heizt die Athosphäre gewaltig auf. Vor alles aufgebraucht ist, darf man noch mit so netten Tierchen wie diesem hier rechnen: allen Ernstes, das Geschöpf nennt sich Titanboa.

http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,605514,00.html
(Video mit gruseligen Skeletteilen nicht versäumen)

Nun kommt aber nichts in Gang auf dem Titan, ganz einfach, weil die Temperaturen zu niedrig sind. Da hätte ich einen Vorschlag zur explosiven Gestaltung des Terraforming: Präsident Obama möchte ja bekanntlich eine "atomwaffenfreie Welt". Da bietet es sich an, zur finalen Enstsorgung sämtliche Atom- und Wasserstoffbomben gezielt auf dem Titan zu zünden. Das gäbe einen ordentlichen Schubs, der vielleicht schon ausreicht, um Titan in eine Erdumlaufbahn zu bugsieren. Aus Sicherheitsgründen aber bitte in einem um 180 Grad versetzten Orbit zur Erde.

Ja klar, das gibt einen radioaktiven Fallout, aber da habe selbst ich als Atomkraftgegner keine Probleme. Bis sich erstes Leben regt, ist die Strahlung gänzlich verschwunden. Ein paar Millionen Jahre muss man schon rechnen.

Was übrigens auch die Zurückhaltung der Medien erklärt. Zeit muss man auf jeden Fall mitbringen zum erfolgreichen Terraforming. Und zwar in einer Größenordnung, die das Vorstellungsvermögen unserer Medienmacher gewaltig übersteigt.

Herzliche Grüße
Artur
 
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_Mars_

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Das wäre bei weitem die beste Nutztung der Kernwafffen, von der ich je gehört habe.

Aber ich würde ihn nicht auf eine Erdumlaufbahn buchsieren, sondern auf ne Mars-Umlaufbahn. Denn a) auch der Mars verdient nen ordentlichen Mond b) es könnte seine Rotationsachse etwas mehr stabilisieren c) mit dem Methan wäre er in Erdumlauf zu heiß (30-50°), in Marsbahn genau richtig oder halt etwas kälter (hey, auch -20 Grad bei 1,7 Bar sind sehr viel lebensfreundlicher als alle anderen Plätze des Sonnensystemes. Man bräuchte nur ne Sauerstoffmaske. ) Auch würde damit die Atmosphäre langsamer erodieren und wenns auf der Erde zu heiß wird, könnte man darauf ausweichen
 
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