Der auf Methan basierende Wasserkreislauf von Titan macht es zu einem der geologisch vielfältigsten Körper des Sonnensystems. Es gibt Methanseen, Methanregen und sogar „Schnee“ aus komplexen organischen Molekülen. Aber all diese Details sind unter der dichten, dunstigen Atmosphäre des Mondes verborgen.
Jetzt hat ein Team von Wissenschaftlern Daten aus der Cassini-Mission verwendet, um unsere erste globale geologische Karte von Titan zu erstellen.
Die Karte basiert auf Radar-, sichtbaren und Infrarotbildern der Cassini-Mission. Die Cassini-Mission endete im September 2017, als sie zum Absturz in den Saturn geleitet wurde. Aber auch nach zwei Jahren gehen die Wissenschaftler noch Cassinis Daten durch und erstellen Studien wie diese.
Diese neue Studie trägt den Titel "Eine globale geomorphologische Karte des Saturnmondes Titan". Es wurde in der Nature-Ausgabe vom 18. November veröffentlicht. Hauptautor der Studie ist Rosaly Lopes, eine Planetengeologin am Jet Propulsion Laboratory der NASA.
"Titan hat einen aktiven hydrologischen Kreislauf auf Methanbasis, der eine komplexe geologische Landschaft geprägt hat und seine Oberfläche zu einer der geologisch vielfältigsten im Sonnensystem gemacht hat", sagte Lopes in einer Pressemitteilung. Wenn Sie die Oberfläche von Titan mit einigen der grauen, stoßgestrahlten Oberflächen vergleichen, die im Sonnensystem üblich sind, können Sie erkennen, warum.
"Trotz der unterschiedlichen Materialien, Temperaturen und Schwerefelder zwischen Erde und Titan sind viele Oberflächenmerkmale zwischen den beiden Welten ähnlich und können als Produkte derselben geologischen Prozesse interpretiert werden", sagte Lopes. "Die Karte zeigt, dass die verschiedenen geologischen Gebiete weltweit eine klare Verteilung mit dem Breitengrad aufweisen und dass einige Gebiete weitaus mehr Gebiete abdecken als andere."
Die schwarzen Linien auf der Karte sind 30 Grad Längen- und Breitengrad, und einige markante Orte sind gekennzeichnet, darunter Kraken Mare und der Landeplatz der Huygens-Sonde. Die vorherrschende Geographie sind Ebenen, die grün dargestellt sind. Dünenmerkmale sind ebenfalls hervorzuheben. Auf der Nordhalbkugel sind blaue Seen sichtbar.
Andere geologische Einheiten sind Labyrinth (tektonisch zerstörte Regionen, die häufig Flusskanäle enthalten) und hügelig (hügelig, mit einigen Bergen).
Die Karte ist eine Mollweide-Projektion, die genaue Proportionen, aber weniger genaue Formen erzeugt. Mollweide-Projektionen werden häufig verwendet, um globale Verteilungen abzubilden. Diese Karte ist auf 0 Grad Breite und 180 Grad Länge zentriert und der Maßstab beträgt 1: 20.000.000.
Ihre Arbeit ist jedoch mehr als nur die Landkarte. Sie haben auch den verschiedenen geologischen Einheiten Alter gegeben. Die Autoren sagen, dass die Dünen und Seen relativ junge Merkmale sind, während das hügelige Gelände das älteste auf dem Mond ist.
In ihrer Arbeit sagen die Autoren, dass es in der Geologie von Titan deutliche Unterschiede in der Breite gibt. "Unsere Ergebnisse zeigen auch, dass die Oberfläche von Titan von Sediment- oder Ablagerungsprozessen mit einer deutlichen Breitenänderung dominiert wird, mit Dünen am Äquator, Ebenen in mittleren Breiten und Labyrinthgebieten und Seen an den Polen."
Das Team verließ sich stark auf Cassinis Radarbildgebungssystem, das die Fähigkeit hatte, die dicke stickstoffreiche Atmosphäre zu durchdringen. Sie verwendeten auch Bilder von den sichtbaren und infraroten Instrumenten des Raumfahrzeugs, mit denen Bilder der größeren Oberflächenmerkmale von Titan aufgenommen werden konnten. Alle diese Bilder wurden während Cassinis mehr als 120 Vorbeiflügen an Titan aufgenommen.
"Diese Studie ist ein Beispiel für die Verwendung kombinierter Datensätze und Instrumente", sagte Lopes. „Obwohl wir keine globale Abdeckung mit Radar mit synthetischer Apertur [SAR] hatten, haben wir Daten von anderen Instrumenten und andere Modi vom Radar verwendet, um die Eigenschaften der verschiedenen Geländeeinheiten zu korrelieren, damit wir daraus schließen können, wie das Gelände selbst in Gebieten ist, in denen wir es nicht tun.“ Ich habe keine SAR-Abdeckung. “
Der Planetengeologe David Williams von der School of Earth and Space Exploration an der Arizona State University war ebenfalls Teil der Studie. Williams hat bereits Erfahrungen mit dem Magellan Venus Orbiter und auf einer früheren regionalen geologischen Karte von Titan gesammelt. Er half bei der Identifizierung der geologischen Merkmale von Titan anhand des Radars und extrapolierte sie von dort auf die Regionen, die nicht vom Radar abgedeckt wurden.
"Die Cassini-Mission hat gezeigt, dass Titan eine geologisch aktive Welt ist, in der Kohlenwasserstoffe wie Methan und Ethan die Rolle spielen, die Wasser auf der Erde spielt", sagte Williams. „Diese Kohlenwasserstoffe regnen auf die Oberfläche, fließen in Bächen und Flüssen, sammeln sich in Seen und Meeren an und verdampfen in die Atmosphäre. Es ist eine erstaunliche Welt! "
Titan ist eine faszinierende Welt, und einige vermuten, dass es aufgrund der Anwesenheit von Flüssigkeit auf seiner Oberfläche das Leben unterstützen kann. Das kann weit hergeholt sein oder auch nicht. Trotzdem ist es immer noch eine faszinierende und wissenschaftlich interessante Welt.
Die NASA hat ihre Dragonfly-Mission angekündigt, Titan genauer zu untersuchen, insbesondere seine Chemie und mögliche Bewohnbarkeit. Dragonfly wird ein kleines rotationsflügeliges Roboterflugzeug sein, das in der Lage ist, zu Dutzenden vielversprechender Orte auf Titan zu fliegen, wo es nach präbiotischen chemischen Prozessen suchen kann, die sowohl auf Titan als auch auf der Erde üblich sind.
Dragonfly soll 2026 starten und erst 2034 bei Titan ankommen.
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