Wie Europa könnte auch der Saturnmond Titan einen riesigen Ozean unter der Oberfläche besitzen

Rose-Marie Baland and buddies / Royal Observatory of Belgium
Rose-Marie Baland and buddies / Royal Observatory of Belgium

In den sieben Jahren, die Cassini damit verbrachte, den Saturn zu umkreisen, hat die Raumsonde Berge von Daten zurückgeschickt, die unseren Blick auf den Ringplaneten und seine Monde veränderten. Insbesondere Saturns größter Mond, Titan, stand wegen seiner dichten komplexen Atmosphäre, seinem Wetter und seinen Seen und Ozeanen im Fokus der Aufmerksamkeit.

Jetzt scheint es so, als wäre Titan sogar noch seltsamer. Die Hinweise darauf stammen aus sorgfältigen Beobachtungen der Rotation und der Umlaufbahn Titans. Sie deuten darauf hin, dass Titan einen mit unserem Mond vergleichbaren Orbit hat: Er zeigt Saturn immer dieselbe Seite und seine Rotationsachse ist um 0,3 Grad geneigt. In Kombination erlauben es diese Daten den Astronomen, Titans Trägheitsmoment zu bestimmen und das wirft etwas Interessantes auf. Die Zahlen zeigen, dass Titans Trägheitsmoment nur erklärt werden kann, wenn er ein fester Körper ist, welcher in der Nähe der Oberfläche dichter ist als in seinem Zentrum.

Das ist einfach verrückt – wirklich undenkbar, wenn wir daran denken, was wir über die Bildung von Monden und Planeten wissen.

Allerdings gibt es noch eine andere Erklärung: Titan ist nicht vollständig und überall fest.

Heute (18.4.2011) rechneten Rose-Marie Balad und ein paar Kollegen am Royal Observatory of Belgium in Brüssel mit einigen Zahlen herum, um zu sehen, ob ein flüssiges Modell mit dem gemessenen Trägheitsmoment von Titan kompatibel ist. “Wir vermuten die Anwesenheit eines Ozeans aus flüssigen Wasser unter einem Eispanzer und berücksichtigen die gravitativen und druckabhängigen Kräfte, die zwischen den verschiedenen Schichten des Trabanten auftreten”, sagen sie. Ihre Schlussfolgerung ist, dass Titans Trägheitsmoment gut durch die Präsenz eines Ozeans aus flüssigem Wasser unter der Oberfläche erklärt werden könnte.

Die Chemie des Ozeans ist ein wichtiger Faktor bei der Berechnung seiner Tiefe und wie dick er von Eis bedeckt sein kann. Baland und ihre Kollegen nehmen an, dass er aus Wasser bestehen muss. Das scheint eine kuriose Vermutung zu sein, wenn man bedenkt, dass die Atmosphäre Titans aus Methan und anderen Kohlenwasserstoffen besteht. Astronomen wissen schon lange, dass Methan schnell durch Sonnenlicht aufgespalten wird. Deshalb sollte Titans Methan seit langer Zeit verschwunden sein… wenn es nicht aus einem inneren Reservoir wieder aufgefüllt werden würde. Ein riesiger Untergrundozean aus Methan vielleicht?

Ein Methanozean würde von Baland und ihren Kollegen verlangen, ihre Berechnungen noch einmal durchzuführen, um zu schauen, welche mechanischen und thermodynamischen Beziehungen sich zwischen flüssigem Methan und Methaneis ergeben. Darum könnten noch einige interessante Berechnungen ausstehen.

Man muss auch darauf aufmerksam machen, dass es eine andere Erklärung für Titans seltsamen Trägheitsmoment gibt. Die Berechnungen lassen vermuten, dass Titans Orbit sich in einem stabilen Zustand befindet, aber es ist auch möglich dass sein Orbit sich verändert, beispielsweise durch die nahe Begegnung mit einem großen Objekt wie einem Kometen oder Asteroiden.

Deswegen ist die Analyse von Baland und Kollegen zwar ein guter Beleg für einen Ozean unter der Oberfläche Titans, aber kein Volltreffer. Das Problem ist immer noch aktuell.

Referenz: http://arxiv.org/abs/1104.2741: Titan’s Obliquity As Evidence For A Subsurface Ocean?

Quelle: http://www.technologyreview.com/blog/arxiv/26662/

(THK)

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