Der größte Saturnmond, Titan, ist die einzige andere Welt in unserem Sonnensystem, die eine stabile Flüssigkeit auf ihrer Oberfläche hat. Das allein und die Tatsache, dass die Flüssigkeit aus Methan, Ethan und Stickstoff besteht, macht sie zu einem faszinierenden Objekt. Die hellen Flecken, die Cassini in den Methanmeeren beobachtete, die die Polarregionen bedecken, vertiefen nur die Faszination.
Ein neues in Nature Astronomy veröffentlichtes Papier befasst sich eingehender mit einem Phänomen in Titans Meeren, das Wissenschaftler verwirrt hat. Im Jahr 2013 bemerkte Cassini eine Funktion, die bei früheren Vorbeiflügen in derselben Region nicht vorhanden war. In nachfolgenden Bildern war das Feature wieder verschwunden. Was könnte es sein?
Eine Erklärung ist, dass das Merkmal eine verschwindende Insel sein könnte, die in der Flüssigkeit steigt und fällt. Diese Idee setzte sich durch, war aber nur eine erste Vermutung. Das Rätsel wurde durch die Verdoppelung der Größe dieser potenziellen Inseln noch verstärkt. Andere spekulierten, dass es sich um Wellen handeln könnte, die ersten Wellen, die irgendwo anders als auf der Erde beobachtet wurden. All dies zusammenzubinden war die Idee, dass das Erscheinen und Verschwinden durch saisonale Veränderungen auf dem Mond verursacht werden könnte.
Wissenschaftler des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA glauben nun zu wissen, was hinter diesen sogenannten "verschwindenden Inseln" steckt, und es scheint, als ob sie mit saisonalen Veränderungen zusammenhängen.
Die Studie wurde von Michael Malaska von JPL geleitet. Die Forscher simulierten die kalten Bedingungen auf Titan, wo die Temperatur -179,2 Grad Celsius beträgt. Bei dieser Temperatur passieren dem Stickstoff in der Titanatmosphäre einige interessante Dinge.
Auf Titan regnet es. Der Regen besteht jedoch aus extrem kaltem Methan. Wenn dieses Methan an die Oberfläche fällt, absorbiert es erhebliche Mengen Stickstoff aus der Atmosphäre. Der Regen trifft auf die Oberfläche des Titanen und sammelt sich in den Seen in den Polarregionen des Mondes.
Die Forscher manipulierten die Bedingungen in ihren Experimenten, um die auf Titan auftretenden Veränderungen widerzuspiegeln. Sie änderten die Temperatur, den Druck und die Methan / Ethan-Zusammensetzung. Dabei stellten sie fest, dass Stickstoff aus der Lösung sprudelte.
„Unsere Experimente haben gezeigt, dass der Stickstoff weniger in Lösung bleiben kann, wenn sich methanreiche Flüssigkeiten mit ethanreichen Flüssigkeiten vermischen - beispielsweise bei starkem Regen oder wenn sich ein Abfluss von einem Methanfluss in einen ethanreichen See mischt.“ sagte Michael Malaska von JPL. Diese Freisetzung von Stickstoff wird als Auflösung bezeichnet. Es kann auftreten, wenn sich die Jahreszeiten auf Titan ändern und die Meere von Methan und Ethan eine leichte Erwärmung erfahren.
"Dank dieser Arbeit zur Löslichkeit von Stickstoff sind wir jetzt zuversichtlich, dass sich tatsächlich Blasen in den Meeren bilden können und tatsächlich häufiger vorkommen als erwartet", sagte Jason Hofgartner von JPL, Mitautor der Studie der auch in Cassinis Radarteam arbeitet. Diese Stickstoffblasen würden sehr reflektierend sein, was erklärt, warum Cassini sie sehen konnte.
Die Meere auf Titan können eine sogenannte präbiotische Umgebung sein, in der die chemischen Bedingungen für das Erscheinungsbild des Lebens gastfreundlich sind. Einige denken, dass die Meere möglicherweise bereits die Heimat des Lebens sind, obwohl es keine Beweise dafür gibt, und Cassini war nicht in der Lage, diese Prämisse zu untersuchen. Einige Experimente haben gezeigt, dass eine Atmosphäre wie die von Titan komplexe Moleküle und sogar die Bausteine des Lebens erzeugen kann.
Die NASA und andere haben über verschiedene Möglichkeiten gesprochen, Titan zu erkunden, darunter Luftballons, eine Drohne, Splashdown-Lander und sogar ein U-Boot. Die U-Boot-Idee erhielt 2015 sogar ein NASA-Stipendium, um die Idee weiterzuentwickeln.
Also, Rätsel wahrscheinlich gelöst. Titans Lichtblicke sind weder Inseln noch Wellen, sondern Blasen.
Cassinis Mission wird bald enden und es wird einige Zeit dauern, bis Titan weiter untersucht werden kann. Die Frage, ob die Meere des Titanen für die Bildung von Leben gastfreundlich sind oder ob es dort möglicherweise bereits Leben gibt, muss warten. Welche Rolle die Stickstoffblasen in Titans Lebensfrage spielen, muss ebenfalls warten.
