Methanseen auf Titan

Die Raumsonde Cassini hat bei ihrem Titanvorbeiflug zum Jahreswechsel Nahaufnahmen von Seen auf dem Saturn-Trabanten gemacht.

Ein Beitrag von Kirsten Müller. Quelle: NASA.

Methan ist der einfachste Kohlenwasserstoff. Bei den Temperaturen, die normalerweise auf der Erde herrschen, ist es gasförmig. Bei den -180°C auf dem Saturnmond Titan ist es jedoch eine Flüssigkeit.

Auf Radarbildern des Cassini-Projektes von verschiedenen Vorbeiflügen wurden dunkle Flecken beobachtet. Für die Radarwissenschaftler des Projektes ist es nun definitiv: Bei diesen Flecken handelt es sich um Seen aus Methan und Ethan. Radarbilder dieser Seen von Cassini schafften es am 3. Januar 2007 auf das Titelblatt des namhaften wissenschaftlichen Magazins „Nature“.

Die Anwesenheit solcher Seen wurde schon vor mehr als 20 Jahren vermutet. Bestätigt wurden diese Vermutungen vorläufig durch Radar-Aufnahmen eines Cassini-Vorbeifluges am 22./23. Juli 2006 (Raumfahrer.net berichtete kurz davon im Cassini/Huygens-Jahresrückblick).
Es wird vermutet, dass diese Seen für den Kohlenwasserstoffanteil der Titanatmosphäre verantwortlich sind. Beim Vorbeiflug im Juli wurden zwei Seen am Titan-Nordpol beobachtet, die 150 km breit und respektive 475 km und 420 km lang sind. Bei normalem sichtbarem Licht kann man diese Seen, durch Titans dichte Atmosphäre, nicht erkennen. Erst das Radargerät schaut durch diese dichte Atmosphäre hindurch und liefert klare Bilder. Abhängig von der Jahreszeit, ändert sich die Größe der Seen. Deshalb sollen in Zukunft regelmäßig Aufnahmen gemacht werden, um diese Veränderungen festzuhalten.

Ein weiterer Vorbeiflug, am 23. September, lieferte Aufnahmen von etwas kleineren Seen, mit einem Durchmesser von 20 bis 25 km. Eigentlich waren für diesen Vorbeiflug vorwiegend massenspektrometrische Messungen vorgesehen, so dass nur wenige Radaraufnahmen gemacht wurden. Trotzdem sind auf einer der Aufnahmen zwei Seen zu beobachten, die durch einen kleinen Kanal miteinander verbunden sind.

Größere Seen mit Ausmaßen von etwa 300 x 100 km, die aussehen wie der Stausee Lake Powell in Kalifornien, wurden beim dritten Vorbeiflug am 9. Oktober 2006 aufgenommen.

Als Beweise, dass es sich bei diesen Flecken tatsächlich um Seen handelt, führen die Cassini-Wissenschaftler die folgenden Argumente an:

Sie befinden sich topographisch in geringer Höhe und weisen kanalähnliche Verbindungen auf. Manche wirken trocken, während andere teilweise oder vollständig gefüllt wirken oder den Anschein wecken, dass sie im Laufe der Zeit teilweise verdampft sind. Variationen im Flüssigkeitsstand der Seen in Abhängigkeit von der Jahreszeit sollen gemessen werden, indem man noch öfter daran vorbeifliegt und Aufnahmen anfertigt.

Etwa 15 dieser dunklen Flecken wirken eher wie mit Flüssigkeit gefüllt und sehen nicht so aus, als seien sie durch Erosion entstanden. Diese Flecken weisen Ähnlichkeit auf mit irdischen Seen, die durch Meteoriteneinschläge entstanden sind, wie Clearwater Lakes in Kanada, oder durch vulkanische Aktivitäten, wie Crater Lake in Oregon, USA. Allerdings lässt die geringe Größe dieser Methanseen den Rückschluss zu, dass sie eher durch vulkanische Aktivitäten als durch Meteoriteneinschläge entstanden sind.

Manche der Seen haben sehr deutlich ausgeprägte steile Ufer, während andere mehr stufenartige, in Richtung Mitte des Sees niedriger werdende, Tiefenprofile aufweisen. Wieder andere Seen haben kurvige, kanalähnliche Ausbuchtungen, ähnlich wie Lake Powell in Kalifornien. Helle Flecken in der Nähe der Ufer lassen auf Inseln schließen. Die Möglichkeit, es könne sich dabei um eine Art „Eisberge“ handeln, schließen die Wissenschaftler aus, weil wenig Materialen auf flüssigen Kohlenwasserstoffen schwimmen.

Der nächste Vorbeiflug, mit einer Entfernung von 950 km, wird am 13. Januar 2007 stattfinden.