Cassini Blick auf Titans dunstige Atmosphäre. Klicken um zu vergrößern.
Titan ist einzigartig im Sonnensystem mit seiner methanreichen Atmosphäre. Sie glauben, dass diese Methankruste auf einem Ozean aus flüssigem Wasser und Ammoniak schwimmt. Diese andauernde Ausgasung von Methan hat wahrscheinlich vor Hunderten von Millionen von Jahren ihren Höhepunkt erreicht und nimmt jetzt langsam und stetig ab.
Daten von der Huygens-Sonde der ESA wurden verwendet, um ein neues Modell der Entwicklung von Titan, dem größten Saturnmond, zu validieren. Dies zeigt, dass seine Methanversorgung möglicherweise in einer Art methanreichem Eis eingeschlossen ist.
Das Vorhandensein von Methan in der Titanatmosphäre ist eines der größten Rätsel, die die NASA / ESA / ASI-Mission Cassini-Huygens zu lösen versucht.
Titan wurde letztes Jahr enthüllt, um spektakuläre Landschaften zu haben, die anscheinend von Flüssigkeiten geschnitzt wurden. Die Cassini-Huygens-Mission hat auch gezeigt, dass immerhin nicht viel flüssiges Methan auf der Mondoberfläche vorhanden ist und daher nicht klar ist, woher das atmosphärische Methangas kommt.
Unter Verwendung der Ergebnisse von Cassini-Huygens wurde in einer gemeinsamen Studie der Universität von Nantes, Frankreich, und der Universität von Arizona, Tucson, USA, ein Modell der Titanentwicklung entwickelt, das sich auf die Quelle des atmosphärischen Methans von Titan konzentriert.
"Dieses Modell stimmt mit den bisherigen Beobachtungen sowohl der Huygens-Sonde, die am 14. Januar 2005 auf Titan gelandet ist, als auch der Fernerkundungsinstrumente an Bord des Cassini-Raumfahrzeugs überein", sagte Gabriel Tobie vom Laboratoire de Planetologie et Geodynamique de Nantes und Hauptautor eines Artikels in Nature.
Es gibt einen Unterschied zwischen Vulkanismus auf der Erde und Kryovulkanismus auf Titan. Vulkane auf Titan würden Eisschmelzen und Eisentgasung beinhalten, was analog zum Silikatvulkanismus auf der Erde ist, jedoch mit unterschiedlichen Materialien.
Methan, das auf Titan eine ähnliche Rolle wie Wasser auf der Erde spielt, wäre in drei Episoden freigesetzt worden: eine erste nach der Akkretions- und Differenzierungsperiode, eine zweite Episode vor etwa 2000 Millionen Jahren, als die Konvektion im Silikatkern begann, und eine geologisch neuere eine (vor 500 Millionen Jahren) aufgrund einer verstärkten Abkühlung des Mondes durch Festkörperkonvektion in der äußeren Kruste.
Dies bedeutet, dass die Methanversorgung von Titan in einer Art methanreichem Eis gespeichert werden kann. Die Wissenschaftler vermuten, dass das Eis, das als „Clathrathydrat“ bezeichnet wird, eine Kruste über einem Ozean aus flüssigem Wasser und Ammoniak bildet.
"Da Methan über einen Zeitraum von mehreren zehn Millionen Jahren durch lichtinduzierte chemische Reaktionen abgebaut wird, kann es nicht nur ein Rest der Atmosphäre sein, die bei der Bildung von Titan selbst vorhanden war, und es muss regelmäßig nachgefüllt werden", sagte er Tobie.
"Nach unserem Modell wird während der letzten Ausgasung die Dissoziation des Methanclathrats und damit die Freisetzung von Methan durch thermische Anomalien in der Eiskruste induziert, die durch Kristallisation im inneren Ozean erzeugt werden", sagte Tobie.
„Da diese Kristallisation erst vor relativ kurzer Zeit (vor 500 bis 1000 Millionen Jahren) begann, erwarten wir, dass der Ammoniak-Wasser-Ozean noch einige zehn Kilometer unter der Oberfläche vorhanden ist und dass die Methanausgasung immer noch funktioniert. Obwohl erwartet wird, dass die Ausgasungsrate jetzt sinkt (sie erreichte ihren Höhepunkt vor etwa 500 Millionen Jahren), sollte die Freisetzung von Methan durch Kryovulkanausbrüche auf Titan immer noch erfolgen “, erklärte Tobie.
„Teile der Clathratkruste können von Zeit zu Zeit durch kryovulkanische Aktivitäten auf dem Mond erwärmt werden, wodurch das Methan in die Atmosphäre freigesetzt wird. Diese Ausbrüche könnten vorübergehende Ströme von flüssigem Methan auf der Oberfläche erzeugen, was die flussähnlichen Merkmale auf der Oberfläche des Titanen erklärt.
"Cassinis Instrumente, insbesondere das Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS), sollten eine zunehmende Anzahl von kryovulkanischen Merkmalen erkennen und, wenn wir Glück haben, möglicherweise Methanausbrüche erkennen", fügte Tobie hinzu.
Wenn sie Recht haben, sagen die Forscher, sollten Cassini und zukünftige Missionen zu Titan auch in der Lage sein, die Existenz ihres möglichen unterirdischen flüssigen Wasser-Ammoniak-Ozeans zu erkennen.
Später in der Mission wird Cassini selbst Messungen durchführen, die das Vorhandensein des inneren Wasserozeans und auch die Existenz eines felsigen Kerns bestätigen (oder nicht).
Ursprüngliche Quelle: ESA-Pressemitteilung
