CASSINI
Eisvulkane auf Saturnmond Titan? (2)

Zurück zum 1. Teil: Auf der Suche nach Kyrovulkanen

Globale Ansicht des Saturnmondes Titan. Das Bild ist ein Mosaik aus 16 Einzelaufnahmen, die im Februar 2005 mit dem Kamerasystem für das sichtbare Licht und das nahe Infrarot an Bord von Cassini aus etwa 230.000 Kilometer aufgenommen wurden. Die Einzelbilder wurden speziell bearbeitet, um den Kontrast zu erhöhen und Landschaftsmerkmale besser erkennen zu lassen. In der Bildmitte das helle, strukturierte Gebiet von Xanadu; nordwestlich von Xanadu wurde in dem angrenzenden dunklen Gebiet vom Cassini-Spektrometerteam die Struktur identifiziert, die als Eis- oder "Kryovulkan" interpretiert werden kann. Bild: NASA/JPL/Space Science Institute.

Der Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem, der von einer dichten Atmosphäre umgeben ist. Diese 200 Kilometer mächtige Hülle aus Stickstoff und Methandunst versperrt den Augen herkömmlicher Teleskope oder Kameras den direkten Blick auf die Oberfläche des Titan, weshalb die Erforschung dieses außergewöhnlichen Körpers mit verschiedenen Spektrometern und Radargeräten eines der wissenschaftlichen Hauptziele der Cassini-Mission ist.

Am 14. Januar 2005 landete die europäische Sonde Huygens, die von Cassini ins Saturnsystem transportiert wurde, an einem Fallschirm auf dem Eispanzer des Titan und übermittelte spektakuläre Bilder einer bewegten, von Methan-Flussläufen und Sümpfen überzogenen Landschaft zur Erde (astronews.com berichtete). An der Landestelle, etwa 500 Kilometer vom entdeckten Kryovulkan entfernt, sind Eisgerölle in einer als Schwemm-Ebene interpretierten Landschaft zu  sehen.

Cassini wird bei seinen Saturnumrundungen gezielt sehr nahe an Titan vorbeigesteuert. Am 26. Oktober 2004 näherte sich die NASA-Sonde dem zweitgrößten Mond des Sonnensystems auf nur 1.200 Kilometer. Das in Italien, Frankreich und den USA gebaute Spektrometer VIMS ist für die simultane Datenaufnahme im sichtbaren Licht und im nahen und mittleren Infrarot ausgelegt. Das ermöglicht VIMS, durch so genannte "spektrale Fenster" in bestimmten Wellenlängen durch diesen Dunstschleier auf die Oberfläche des Titan zu blicken.

Nachdem die Spektrometerdaten einer intensiven Eichung und Korrektur atmosphärischer Effekte unterzogen wurden, rätselten die VIMS-Wissenschaftler zunächst über die ungewöhnliche "Schnecken"-Struktur, die sich in ihren Bildern offenbarte. Ralf Jaumann ist Mitglied im VIMS-Wissenschaftsteam und untersuchte unmittelbar nach dem Titan-Vorbeiflug im VIMS-Center an der Universität Tucson (Arizona, USA) die Daten, die das Instrument aufgezeichnet hat: "Wir scheinen nun auch die Ergebnisse der Huygens-Landesonde bestätigen zu können, dass nämlich dieser Mond eine vielfältigere Geologie hat, als bislang angenommen". Sollte der Kryovulkanismus auf Titan im Missionsverlauf durch weitere Beobachtungen mit den Cassini-Instrumenten bestätigt werden können, wäre Titan der erste Körper in unserem Sonnensystem, auf dem es Eisvulkane gibt.

Im Gegensatz zu den "steinigen" Planeten und Monden des inneren Sonnensystems bestehen die Körper des äußeren Sonnensystems - Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und ihre Trabanten (Pluto ist ein Sonderfall) - zu einem viel größeren Anteil aus flüchtigen Elementen. Vor allem Wasserstoff geht zusammen mit anderen leichten Elementen wie Kohlenstoff, Stickstoff oder Sauerstoff die verschiedensten Verbindungen ein. Wegen der dort sehr niedrigen Temperaturen, die in der Regel unter minus 150 Grad Celsius liegen, haben die Trabanten dieser Planeten Oberflächen aus Eis, dem weitere flüchtige Substanzen und auch Minerale, wie sie von den erdähnlichen Planeten bekannt sind, in unterschiedlichen Proportionen beigemengt sind.

VIMS, ein abbildendes Spektrometer für das sichtbare Licht und das nahe Infrarot (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) an Bord von Cassini, kann eine Oberfläche in 352 "Farben" in Wellenlängen zwischen 0,3 Mikrometern (tausendstel Millimeter; blaues Licht) bis 5,1 Mikrometern (mittleres Infrarot) gleichzeitig abbilden. Alle Materialien reflektieren Licht auf einzigartige Weise.

So können Moleküle und Elementverbindungen durch die charakteristische Art, wie sie "diskrete" Farben ganz bestimmter Wellenlängen reflektieren oder absorbieren, identifiziert werden. Im Rahmen der Cassini-Mission wird das VIMS-Team bei den Vorbeiflügen an Titan die Zusammensetzung der Atmosphäre und der Oberfläche von Titan bestimmen. Wissenschaftler aus den USA, Deutschland, Frankreich und Italien arbeiten im VIMS-Team zusammen. Das VIMS-Team-Center ist an der University of Arizona in Tucson Arizona.