Überraschend erdähnliche Wolken auf Titan
Im dichten Smog von Saturns größtem Mond Titan, der weit weniger schmutzig ist als der Smog auf der Erde, haben Forscher zu ihrer Überraschung perlmutterweisse Cirrus-Wolken entdeckt, wie wir sie auch am irdischen Himmel beobachten können. Diese neuen Erkenntnisse könnten ein Licht auf die Frage werfen, wie die geheimnisvolle Atmosphäre Titans funktioniert.
Der dichte Dunstschleier der Titan einhüllt, wurde einst in seiner Zusammensetztung als Rohöl ohne Schwefel beschrieben. Er versteckt jedes Detail von des Mondes Oberfläche, so dass er wie eine schmutzige orange Kugel aussieht. Geballte Wolken aus Methan und Ethan wurden bisher im Smog Titans durch Teleskope auf der Erde oder durch die Raumsonde Cassini in der Umlaufbahn Saturns gesehen.
Als die Raumsonde Voyager 1 im Jahr 1980 an Titan vorbeiflog, wurden Hinweise auf dünne Wolken aus Eis in Verbindung mit einigen exotischen organischen Verbindungen in der Stratosphäre des Mondes gefunden. Nun haben aufgrund neuer Erkenntnisse, die mit dem Composite Infrared Spectrometer (CIRS) an Bord der Raumsonde Cassini gewonnen wurden, Wissenschafter die Existenz von dünnen Wolkenfetzen aus exotischem Eis auf Titan bestätigt. Wolkenfetzen, die den Zirruswolken auf der Erde gleichen und somit rein weiss sind wie frisch gefallener Schnee. Diese Wolken sind sehr dünn und daher sehr leicht zu übersehen, sagte Carrie Anderson, Hauptautorin dieser Studie und Wissenschafterin am Goddard Space Flight Center.
Carrie Anderson und Co-Autor Robert Samuelson entdeckten diese Wolken, als sie eine Serie von Beobachtungen nahe Titans Nordpol durchführten. Der schräge Blick auf die Atmosphäre ergab eine längere Sichtlinie und damit mehr Daten. So gelang es ihnen, die zarten Eiswolken vom Dunst zu trennen. Die Forscher haben jetzt überzeugende Beweise und meinen, dass das was Voyager 1 im Jahr 1980 gesehen hat, tatsächlich real ist. Die eisigen Temperaruten die nötig sind um das Eis in diesen Wolken zu produzieren, finden sich in den eiskalten Tiefen von Titans Stratosphäre, sagte Anderson.
Die Forscher mutmaßen, dass ein Mix aus Kohlenwasserstoffen oder Stickstoff-Kohlenwasserstoff-Verbindungen wie z. B. Nitrile, die in der höheren Atmosphäre vorhanden sind, durch einen konstanten Strom aus Gas nach unten wandern, einem Gas, dass von den Polen in der wärmeren Hemisphäre zu den Polen in der kälteren Hemisphäre fließt. Und die organischen Dämpfe kondensieren beim Sinken einfach aus. .
Anderson und Samuelson vermuten, dass eine kalte Hemisphäre notwendig ist, weil diese Eiswolken im Norden gesichtet wurden. Als Voyager 1 vorbeiflog, begann sich im Norden der Winter zugunsten des Frühlings zu verabschieden. Und als Anderson und Samuelson erstmals ihre Beobachtungen begannen, war im Norden schon Spätwinter. Ferner waren die Forscher der Meinung, dass im Süden solche Wolken zwar nicht gänzlich fehlen sollten, aber dort doch deutlich weniger sind.
Eiswolken auf Titan
Nach Überprüfung von Titans Südhemisphäre und der Gegenden beiderseits des Äquators, haben die Forscher tatsächlich solche Wolken an drei Orten gefunden. Allerdings waren im Norden dreimal soviel davon vorhanden. Zunächst scheinen Titans Zirruswolken völlig anders als die irdischen zu sein. Selbst wenn man ihre exotischen Komponenten ignoriert. Sie bilden sich in der Stratosphäre, die viel höher in der Atmosphäre ist als die Troposphäre, wo fast alle irdischen Wolken entstehen. Aber die Erde hat auch einige polare Stratosphären-Wolken die über der Antarktis erscheinen und manchmal während des Winters in der Arktis. Diese Wolken, die in der aussergewöhnlich kalten Luft im Zentrum polarer Wirbel gefangen sind. Dies ist ein heftiger Wind, der um den Pol hoch in der Stratosphäre peitscht und wo sich das Ozonloch der Erde befindet. Titan hat eigene polare Wirbel und möglicherweise ein Pendant zum Ozonloch auf der Erde.
Die Forscher versuchen nun herauszufinden, wie groß die Ähnlichkeit der Titan-Wolken mit den irdischen Wolken ist. Wo gleichen sie einander und wo sind sie verschieden.
Titans Atmosphäre faszinierte die Forscher schon lange; vor allem weil einige organische Substanzen gefunden wurden, die vielleicht auch zur Entstehung von Leben auf der Erde beigetragen haben. Die Ergebnisse könnten Licht auf den mysteriösen Lebenszyklus dieser Verbindungen werfen.
Im Jahr 2017, wenn der Sommer auf die Nordhemisphäre kommt und im Süden der Winter einfällt, können die Forscher überprüfen, ob sich diese neuen Wolken erwartungsgemäß verhalten. Die Forscher erwarten eine völlige Umkehr in der Zirkulation des Gases. Es sollte von Norden nach Süden fließen und das würde bedeuten, dass sich die meisten der in großen Höhen befindlichen Eiswolken dann in der Südhemisphäre befinden. Auch die heftigen Winde rund um den Nordpol werden verschwinden. Die große Frage ist nur, ob sie abrupt zu Ende gehen oder langsam ausklingen. Auf der Erde gehen diese Wirbel plötzlich zu Ende. Aber auf Titan könnte es sein, dass sie allmählich verpuffen.
Die Forscher haben ihre Ergebnisse detailliert in der Online-Ausgabe vom Journal Icarus veröffentlicht.
25. Februar 2011/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
