Helle Merkmale - informell als „magische Inseln“ bekannt - scheinen in einem Titanmeer zu erscheinen und zu verschwinden. Eine neue Studie zeigt, dass Blasen möglicherweise die Ursache sein können.
Nein, das Video oben ist nicht von Titan. Aber es ist eine gute Darstellung dessen, was Wissenschaftler heute auf diesem größten Mond des Ringplaneten Saturn glauben. Die Erde ist nicht die einzige Welt in unserem Sonnensystem, von der bekannt ist, dass sie Wasser enthält, aber im Fall von Titan enthalten die Seen und Meere auf ihrer Oberfläche kein Wasser. Stattdessen haben sie eine Mischung aus flüssigem Methan und Ethan. Die Ergebnisse einer kürzlich von der NASA finanzierten Studie zeigen, dass die Kohlenwasserstoffseen und Meere von Titan gelegentlich mit dramatischen Blasenflecken ausbrechen können. Die NASA berichtete am 15. März 2017 über diese Studie und sagte:
Forscher des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, simulierten für die Studie die kalten Oberflächenbedingungen auf Titan und stellten fest, dass sich in dem extrem kalten flüssigen Methan, das vom Himmel regnet und sich in Flüssen, Seen und Gewässern ansammelt, erhebliche Mengen Stickstoff lösen können Meere. Sie zeigten, dass geringfügige Änderungen der Temperatur, des Luftdrucks oder der Zusammensetzung dazu führen können, dass sich der Stickstoff schnell aus der Lösung löst, wie dies beim Öffnen einer Flasche kohlensäurehaltiger Soda der Fall ist.
Laut NASA ist die Zusammensetzung der Cassini-Raumsonde, die seit 2004 den Saturn umkreist, deren Mission jedoch noch in diesem Jahr endet, von Ort zu Ort unterschiedlich. Einige Titan-Reservoire sind reicher an Ethan als an Methan. Der Planetenforscher Michael Malaska von JPL (@mike_malaska on), der die Studie leitete, erklärte:
Unsere Experimente haben gezeigt, dass der Stickstoff weniger in der Lage ist, in Lösung zu bleiben, wenn sich methanreiche Flüssigkeiten mit ethanreichen mischen - zum Beispiel von einem starken Regen oder wenn sich ein Abfluss eines Methanflusses in einen ethanreichen See mischt.
Das Ergebnis könnte laut NASA sein:
… Bläschen. Viele Blasen.
Der Gedanke, dass Stickstoffblasen sprudelnde Flecken auf Titans Seen und Meeren bilden, ist für ein ungelöstes Rätsel auf Titan relevant, das Wissenschaftler als das des Mondes bezeichnen magische Inseln. Während mehrerer Vorbeiflüge hat Cassinis Radar kleine Bereiche auf dem Meer entdeckt, die erschienen und verschwunden sind und dann (in mindestens einem Fall) wieder aufgetaucht sind. Die Forscher schlugen mehrere mögliche Erklärungen für die Entstehung dieser inselähnlichen Merkmale vor, einschließlich der Idee von Blasenfeldern.
Die neue Studie, die in der Fachzeitschrift Icarus veröffentlicht wurde, gibt Auskunft über den Mechanismus, durch den sich möglicherweise Blasen bilden. Jason Hofgartner von JPL, der als Mitermittler im Radarteam von Cassini fungiert und Mitautor der Studie war, sagte:
Dank dieser Arbeit zur Löslichkeit von Stickstoff sind wir jetzt zuversichtlich, dass sich tatsächlich Luftblasen in den Meeren bilden und tatsächlich häufiger als erwartet auftreten können.
Diese Cassini-Satellitenbilder zeigen die Entwicklung eines transienten Merkmals in einem großen Kohlenwasserstoffmeer auf Titan, das Wissenschaftler Ligeia Mare nennen. Die Analyse von Cassini-Wissenschaftlern zeigt, dass die hellen Merkmale, die informell als „magische Insel“ bezeichnet werden, ein Phänomen sind, das sich mit der Zeit ändert. Die Wissenschaftler glauben, dass die Aufhellung auf Wellen, Feststoffe an oder unter der Oberfläche oder Blasen zurückzuführen ist. Lesen Sie mehr über dieses Bild.
Wenn die Freisetzung von Blasen die Wirkung der magischen Insel hervorruft, kann diese Freisetzung auch auftreten, wenn sich die Methanmeere des Titans während der wechselnden Jahreszeiten des Mondes leicht erwärmen.
Die NASA sagte auch, dass eine kohlensäurehaltige Flüssigkeit auf Titan potenziell Probleme für zukünftige Robotersonden verursachen könnte, die auf Titans Meeren schwimmen oder schwimmen sollen:
Übermäßige Wärme, die von einer Sonde ausgeht, kann dazu führen, dass sich Blasen um ihre Strukturen bilden, z. B. Propeller, die für den Antrieb verwendet werden. Dadurch wird es schwierig, die Sonde zu steuern oder stabil zu halten.
Die NASA-Raumsonde Cassini hat am 17. Februar 2017 vor einer relativ fernen Begegnung mit Titan diesen Mosaikblick auf die nördlichen Seen und Meere des Mondes aufgenommen. Cassinis Blickwinkel auf Kraken Mare und Ligeia Mare war während dieses Vorbeiflugs besser als bei früheren Begegnungen und bot einen erhöhten Kontrast für die Betrachtung dieser Meere. Lesen Sie mehr über dieses Bild.
Die Zeit läuft dem alternden Cassini-Raumschiff davon, dessen Mission für Ende September geplant ist. Cassini wird am 22. April seinen letzten Vorbeiflug an Titan - seiner 127. gezielten Begegnung - machen. Die NASA sagte:
Während des Vorbeiflugs wird Cassini ein letztes Mal seinen Radarstrahl über die Nordsee von Titan streichen. Das Radarteam hat die bevorstehende Beobachtung so konzipiert, dass, wenn diesmal magische Inselmerkmale vorhanden sind, deren Helligkeit nützlich sein kann, um zwischen Blasen, Wellen und schwebenden oder schwebenden Festkörpern zu unterscheiden.
Fazit: Laut einer neuen Studie könnten die flüssigen Ethan- und Methanseen und -meere auf Titan sprudeln.