Cassini findet monströse Eiswolke über Titans Südpolregion
Neue Beobachtungen mit der Raumsonde Cassini in der Nähe von Titans Südpol lieferten den Beweis, dass der Winter auf den Saturnmond zukommt.
Wissenschaftler entdeckten eine beeindruckende Wolke aus gefrorenen Teilchen in des Mondes niedriger bis mittlerer Stratosphäre - einer stabilen atmosphärischen Region oberhalb der Troposphäre, einer aktiven Wetterzone.
Cassinis Kamera fotografierte erstmals diese eindrucksvolle Wolke, die über Titans Südpol in einer Höhe von etwa 300 Kilometern schwebt, im Jahr 2012. Aber es stellte sich heraus, dass dies nur die Spitze des Eisbergs war. Ein viel massiveres Wolkensystem ist nun in der niedrigeren Stratosphäre in 200 Kilometern Höhe gefunden worden.
Diese neue Wolke wurde mit dem Composit Infrared Spectrometer (CIRS) entdeckt. Diese hat eine geringe Dichte, ähnlich dem Nebel auf der Erde, aber wahrscheinlich flach im oberen Bereich.
In den letzten paar Jahren hat Cassini Einblicke in den Übergang vom Herbst zum Winter bei Titans Südpol gewonnen. Es ist das erste Mal, dass eine Raumsonde den Winterbeginn auf Titan beobachten kann. Da jede Saison auf Titan etwa 7½ Jahre dauert, wird auf dem Südpol noch immer Winter sein, wenn die Mission Cassini im Jahr 2017 endet.
„Als wir uns die Infrarotdaten ansahen, stach diese Eiswolke förmlich heraus. So etwas haben wir noch nie gesehen“, sagte Carrie Anderson vom Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. Anderson hat die Ergebnisse am 11. November auf der Jahrestagung der Abteilung für Planetologie der American Astronomical Society in National Harbor, Maryland präsentiert.
Die Eiswolken über Titans Pol entstanden nicht in der gleichen Weise wie die uns vertrauten Regenwolken auf der Erde.
Für Regenwolken verdunstet Wasser von der Oberfläche und trifft, während es in die Troposphäre steigt, auf kühlere Temperaturen. Wolken entstehen, wenn der Wasserdampf in eine Höhe kommt, wo die Kombination aus Temperatur und Luftdruck die richtige Kondensation erreicht.
Die Methanwolken in Titans Troposphäre formen sich in ähnlicher Weise, allerdings bilden sich Titans Polarwolken höher in der Atmosphäre und mit einem anderen Prozess. Zirkulation in der Atmosphäre transportiert Gase vom Pol der wärmeren Hemisphäre zum Pol in der kälteren Hemisphäre. Am kalten Pol sinkt die warme Luft ab. Die sinkenden Gase – eine Mischung aus smogartigen Kohlenwasserstoffen und Stickstoff tragenden Chemikalien, sogenannte Nitrile – begegnen auf ihrem Weg nach unten immer kälteren Temperaturen. Verschiedene Gase kondensieren bei unterschiedlichen Temperaturen, was zu einer Überlagerung von Wolken in verschiedenen Höhen führt.
Cassini erreichte Saturn im Jahr 2004, mitten im Winter auf Titans Nordpol. Als auf dem Nordpol der Frühling einkehrte, verschwanden die Eiswolken. Inzwischen haben sich neue Wolken am Südpol gebildet. Die Entstehung dieser südlichen Wolken zeigt an, dass die Richtung der globalen Zirkulation im Wandel ist.
„Titans saisonale Veränderungen überraschen und begeistern uns immer wieder“ sagte Scott Edgington, stellvertretender Projektwissenschaftler von Cassini am JPL in Pasadena, Kalifornien. „Cassini wird mit ihren leistungsstarken Instrumenten auch weiterhin in regelmäßigen Abständen die Veränderungen die auf Titan auftreten untersuchen und zwar bis die Cassini-Solstice -Mission im Jahr 2017 endet.
Die Größe, Höhe und Zusammensetzung der polaren Eiswolken können den Wissenschaftlern helfen, die Natur und Strenge von Titans Winter zu verstehen. Eiswolken, die früher von der Cassini-Kamera aufgenommen wurden, hatten am Südpol eine Temperatur von – 150°C.
Die neue Wolke wurde in der unteren Stratosphäre gefunden, wo die Temperaturen noch niedriger sind. Die Eispartikel bestehen aus einer Vielzahl von Verbindungen, wie Wasserstoff, Kohlenstoff und Stickstoff.
Anderson und ihre Kollegen hatten die gleiche Signatur in den CIRS-Daten vom Nordpol gefunden, aber in jenem Fall war das Signal viel schwächer. Die sehr starke Signatur der Südpolwolke läßt darauf schließen, dass der Beginn des südlichen Winters viel härter ist, als die späten Stadien des nördlichen Winters auf Titan.
16. November 2015/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
