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TITAN
Sehr salziger Ozean unter der Oberfläche?
von Stefan Deiters
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3. Juli 2014

Eine Auswertung von Daten, die die Saturnsonde Cassini bei ihren Vorüberflügen an Titan gesammelt hat, ergab jetzt neue Hinweise auf den inneren Aufbau des Mondes: Der unter der eisigen Oberfläche vermutete Ozean könnte danach extrem salzig sein und gerade gefrieren. Sein Salzgehalt wäre vergleichbar mit dem des Toten Meeres. Für potentielles Leben hätte dies Folgen.

Titan

So könnte der Saturnmond Titan aufgebaut sein. In Dunkelblau der vermutete und sehr salzige Ozean. Bild: NASA / JPL -Caltech / SSI / Univ. of Arizona / G. Mitri / University of Nantes [Großansicht]

Seit zehn Jahren umkreist die Saturnsonde Cassini inzwischen schon den Ringplaneten und hat in dieser Zeit zahlreiche Vorüberflüge an den verschiedenen Monden des Saturn absolviert - auch am größten Mond Titan. Im Gegensatz zu den anderen Trabanten verfügt dieser über eine dichte Atmosphäre, die einen direkten Blick auf die Oberfläche verhindert.

Trotzdem hat man in den vergangenen Jahren Hinweise dafür gefunden, dass es auf dem Mond einen komplexen Flüssigkeitskreislauf gibt, der dem Wasserkreislauf der Erde gleicht. Die Rolle von Wasser übernehmen auf dem eisigen Titan allerdings flüssige Kohlenwasserstoffe.

Doch wie sieht es unter der Oberfläche des Mondes aus? Die Auswertung von Schwerkraftmessungen während der Vorüberflüge von Cassini haben - kombiniert mit Daten über die Topografie des Mondes - nun neue Hinweise auf die Struktur der äußeren Eisschicht und die Eigenschaften des unter der Eisschicht vermuteten flüssigen Ozeans ergeben.

"Titan beweist uns immer wieder, dass dieser Mond eine außerordentlich faszinierende Welt ist", so Linda Spilker, die Projektwissenschaftlerin für Cassini am Jet Propulsion Laboratory der NASA im kalifornischen Pasadena. "Mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der wir alte Rätsel lösen, entdecken wir wieder neue."

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Die Analyse der Forscher hat ergeben, dass sich die Schwerkraftmessungen während der Titanpassagen nur erklären lassen, wenn der unter der oberen Eisschicht vermutete Ozean eine sehr hohe Dichte hat. Die obere Eisschicht dürfte zudem unelastisch sein und gerade in einen starren und festen Zustand ausfrieren.

Die errechnete Dichte des Ozeans deutet darauf hin, dass es sich bei dieser Flüssigkeit vermutlich eher um eine Art Salzlösung handelt, die aus in Wasser gelösten Salzen von Schwefel, Natrium und Kalium besteht. Die Messungen sprechen dabei für eine Salzlösung, die etwa einen Salzgehalt hat, der dem des Toten Meeres entspricht, dem salzhaltigsten Gewässer auf der Erde.

"Dies ist nach Erdmaßstäben ein sehr salziger Ozean", meint Giuseppe Mitri vom Laboratoire de Planétologie et de Géodynamique der Université de Nantes in Frankreich, einer der beteiligten Wissenschaftler. "Dies zu wissen ist wichtig und könnte unsere Sicht auf diesen Ozean als möglichen Aufenthaltsort von Leben verändern. Doch ist es möglich, dass die Bedingungen früher dort ganz anders gewesen sind."

Die Cassini-Daten deuten zudem darauf hin, dass sich die Dicke von Titans Eiskruste von Region zu Region leicht unterscheidet. Dies könnte, so die Forscher, am besten durch eine starre äußere Hülle erklärt werden und einen langsam gefrierenden Ozean. Andernfalls würden sich die Unterschiede langsam ausgleichen - wie bei warmem Kerzenwachs. Auch das Gefrieren könnte für die Bewohnbarkeit des Ozeans Konsequenzen haben und würde zudem den Materialaustausch zwischen Oberfläche und Ozean erheblich einschränken.

Eine weitere Konsequenz dieser Entdeckung sei, so die Wissenschaftler, dass sich das Ausströmen von Methan in die Titan-Atmosphäre nur an bestimmten "Hotspots" abspielen kann und wohl keine Folge einer Form von Konvektion oder Plattentektonik ist. Methan wird in der Atmosphäre sehr schnell durch Sonnenlicht vernichtet. Da man in der Atmosphäre des Mondes aber rund fünf Prozent dieses Gases nachgewiesen hat, muss irgendein geologischer Prozess für Nachschub sorgen.

Wenn sich das Ausströmen von Methan nun nur auf einzelne Punkte auf der Oberfläche beschränken sollte, stellt das die Wissenschaftler vor ein weiteres Problem: "Unsere Studie deutet darauf hin, dass es wohl schwierig werden wird, mit Cassini nach dem Ausströmen von Methan zu suchen", so Jonathan Lunine von der Cornell University. "Es wird wohl eine neue Mission erfordern, die auch örtlich begrenze Methanquellen aufspüren kann. Genau wie auf dem Mars ist dies nicht einfach."

Über ihre Untersuchungen berichtet das Team in dieser Woche in einem Fachartikel in der Zeitschrift Icarus.

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Links im WWW
Cassini, Seite der NASA
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