Künstlerische Darstellung von jenseitigen Seen. (Jurik Peter/Shutterstock) Die Cassini-Mission zum Saturn und seinen Monden endete 2017 mit der Entsendung der Raumsonde Eintauchen in den Gasriesen um sein Ende zu erreichen. Aber es gibt noch viele Daten von der Mission, um die Wissenschaftler zu beschäftigen. Ein Team von Wissenschaftlern, die mit Cassini-Daten arbeiteten, hat eine überraschende Entdeckung gemacht: Titan Die mit Methan gefüllten Seen sind viel tiefer und seltsamer als erwartet.
Titan ist eine ungewöhnliche Welt. Es ist der einzige Körper außer der Erde, der Flüssigkeit auf seiner Oberfläche hat.
Wissenschaftler vermuten, dass einige der anderen Monde des Sonnensystems, wie Enceladus und Europa, flüssige Ozeane haben. Aber diese Ozeane sind unterirdische Wasserozeane. Nur Titan verfügt über Seen mit flüssigen Kohlenwasserstoffen.
Während Cassinis letztem Vorbeiflug an Titan richtete es sein Radar auf einige davon der Mond Die flüssigen Seen. Die Daten zeigen, dass diese Seen bis zu 100 Meter (300 Fuß) tief sind. Die Daten dieser letzten Tage werfen auch neues Licht auf den Kohlenwasserstoffkreislauf von Titan.
Die Studie, die diese Ergebnisse detailliert beschreibt, stammt aus zwei Artikeln, die in veröffentlicht wurden Naturastronomie . Das erste ist ' Tiefe und methanreiche Seen auf Titan. „An dieser Studie beteiligt sich Hauptautor Marco Mastrogiuseppe, Cassini-Radarwissenschaftler am Caltech in Pasadena, Kalifornien.
Die zweite Studie mit dem Titel ' Das Argument für saisonale Oberflächenveränderungen im Titan-Seengebiet ' mit der Hauptautorin Shannon MacKenzie, Planetenforscherin am Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland.
Über diese tiefen Seen
Daten aus der Voyager Sonden lieferten uns den ersten Hinweis darauf, dass es auf Titan flüssige Seen gab. Aber diese Daten waren nur Schlussfolgerungen: Sie zeigten, dass Titan die richtigen Bedingungen für ihre Existenz hatte.
Damit Kohlenwasserstoffe in flüssigem Zustand vorliegen, muss es sehr kalt sein. Nachdem das Hubble-Weltraumteleskop um 1995 in Betrieb genommen wurde, lieferte es uns direkte Beweise dafür, dass die Seen dort waren. Auch andere Beobachtungen stützten diese Idee.
Aber in den frühen Tagen der Titan-Seen-Hypothese waren wir uns nicht sicher, ob es dort Seen oder viel größere Ozeane gab. Cassini kam 2004 am Saturn an, und obwohl er zunächst keine flüssigen Seen sah, fand er sie schließlich an den Polen, wo Wissenschaftler vermuteten, dass sie existieren könnten.
Seitdem wurden auf Titan viele Seen und Meere gefunden, und es gibt viele Bilder davon.
Wissenschaftler haben vor allem durch die Cassini-Mission viel über Titan gelernt. Doch diese neuen Studien gehen noch weiter. Und sie erzählen uns viel mehr als nur die Tiefen der Titanen Kohlenwasserstoffmeere .
Wir wussten bereits, dass die nördlichen Meere mit Methan gefüllt waren. Aber die Wissenschaftler waren überrascht, als sie herausfanden, dass die viel kleineren Seen dort ebenfalls voller Methan waren, während sie erwarteten, Ethan, einen schwereren Kohlenwasserstoff, zu finden. Die Ergebnisse werfen neues Licht auf den Kohlenwasserstoffkreislauf von Titan.
Der Kohlenwasserstoffkreislauf auf Titan funktioniert ähnlich wie der Wasserkreislauf auf der Erde. In beiden Fällen entstehen durch die Verdunstung Wolken, die schließlich an die Oberfläche fallen und Flüsse bilden, die in Kohlenwasserstoffseen münden.
Auf Titan verdampft Flüssigkeit in der Nähe der Äquatorregionen und lagert sich dann als Flüssigkeit in den Polarregionen ab.
„Jedes Mal, wenn wir Entdeckungen auf Titan machen, wird Titan immer mysteriöser“, sagte Hauptautor Marco Mastrogiuseppe, Cassini-Radarwissenschaftler am Caltech in Pasadena, Kalifornien.
„Aber diese neuen Messungen helfen, einige Schlüsselfragen zu beantworten.“ „Wir können die Hydrologie von Titan jetzt tatsächlich besser verstehen.“
Aber warte. Es wird noch seltsamer
Titan ist einfach seltsam. Es verfügt über Landmerkmale, die genauso geschnitzt sind wie auf der Erde, jedoch mit flüssigen Kohlenwasserstoffen. Aber es ist in vielerlei Hinsicht anders.
Die neuen Daten zeigen, dass der Kohlenwasserstoffkreislauf auf der einen Seite der nördlichen Polarregion anders ist als auf der anderen Seite.
Auf der Westseite des Titanen gibt es kleine Seen, von denen einige nicht größer als 16 Kilometer (10 Meilen) sind. Sie liegen weit über dem Meeresspiegel auf großen Hügeln und Hochebenen. Die Daten zeichnen ein jenseitiges Bild von Tafelbergen und Hügeln, die mehrere hundert Meter über die Umgebung hinausragen, mit tiefen Kohlenwasserstoffseen darüber.
Auf der Ostseite des Titanen gibt es jedoch tief liegende große Meere mit Schluchten und Inseln. Warum so anders?
„Es ist, als würde man auf den Nordpol der Erde herabblicken und erkennen, dass Nordamerika eine völlig andere geologische Umgebung für Flüssigkeitskörper hat als Asien“, sagte der Co-Autor der Studie, Jonathan Lunine, Cassini-Wissenschaftler von der Cornell University.
Es kann an der zugrunde liegenden Geologie liegen. Wissenschaftler glauben, dass sie entstanden sind, als sich das umgebende Grundgestein aus Eis und festen organischen Stoffen chemisch auflöste und zusammenbrach.
Es ähnelt einigen irdischen Gebieten in Deutschland, den USA und anderen Orten, wo es Funktionen gibt Karst Seen entstehen, wenn Wasser Kalksteingrundgestein auflöst.
Die neuen Daten zeigen auch, dass Titan möglicherweise vorübergehende Seen aufweist. Sowohl Radar- als auch Infrarotdaten zeigen diese Seen, deren Flüssigkeitsspiegel in kurzen Zeiträumen erheblich schwanken.
Shannon MacKenzie, Hauptautorin von „The case for saisonale Oberflächenveränderungen im Titan's Lake District“, glaubt, dass saisonal bedingte Veränderungen diese vorübergehenden Seen erklären.
„Eine Möglichkeit besteht darin, dass es sich bei diesen vorübergehenden Merkmalen um flachere Flüssigkeitskörper gehandelt haben könnte, die im Laufe der Saison verdunsteten und in den Untergrund eindrangen“, sagte sie.
Zusammengenommen zeichnen beide Arbeiten ein Bild des Kohlenwasserstoffkreislaufs auf Titan, wo Kohlenwasserstoffregen die Seen speisen, die dann verdunsten. Aber nicht nur Verdunstung; Ein Teil der Flüssigkeit sickert wahrscheinlich in den Untergrund, wodurch unter der Oberfläche Reservoirs mit flüssigen Kohlenwasserstoffen zurückbleiben würden.
Die Oberflächenmerkmale von Titan sind von der dichten, optisch undurchdringlichen Atmosphäre des Mondes umgeben. Die diesen Studien zugrunde liegenden Daten wurden größtenteils mit Radar gesammelt, ein Großteil davon während Cassinis letztem nahen Vorbeiflug am Mond im April 2017.
Das Cassini-Team wusste, dass dies ihre letzte Gelegenheit war, einen Blick auf die kleinen Seen von Titan zu werfen, und sie hatten das Gefühl, das Beste daraus gemacht zu haben.
„Das war Cassinis letztes Hurra bei Titan, und es war wirklich eine Leistung“, sagte Lunine.
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Universum heute . Lies das originaler Artikel .