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Saturnmond Titan : Unerschöpfliches Methan

  • -Aktualisiert am

Bläulich schimmert Titans Atmosphäre Bild: Nasa

Ein neues Modell erklärt den Zustrom von Methan in die Atmosphäre des Saturnmonds Titan. Mit fünf Prozent ist der Anteil des Gases für die Wissenschaftler überraschend hoch.

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          Die hauptsächlich aus Stickstoff bestehende Atmosphäre des Saturnmondes Titan enthält bis zu fünf Prozent Methan. Diese Erkenntnis hat die Forscher ziemlich überrascht; denn das Methan wird durch photochemische Prozesse in Ethan und andere Kohlenwasserstoffe umgewandelt. Ohne ständigen Nachschub müßte das gesamte Methan schon nach einigen Zigmillionen Jahren verschwunden sein. Jetzt haben drei Forscher der Université de Nantes und der University of Arizona in Tucson ein Modell entwickelt, mit dem sich der Befund erklären ließe.

          Lange Zeit haben die Wissenschaftler geglaubt, daß der Titan von größeren Seen und sogar Ozeanen aus Methan bedeckt ist. Das hätte auch die Mengen des Gases in der Atmosphäre verständlich gemacht. Aber die Messungen - insbesondere mit Radar - haben keinerlei Hinweise auf die Existenz von Methan-Meeren auf dem Mond ergeben. Die Oberfläche des Trabanten scheint weitgehend fest zu sein. Kleinere Methan-Seen jedoch reichten für den Nachschub nicht aus.

          Methan bei der Entstehung vorhanden

          In dem neuen Modell von Gabriel Tobie, Jonathan Lunine und Christophe Sotin hat der Titan schon kurz nach seiner Entstehung im Innern rund 0,1 Prozent Methan enthalten. Entweder war es von Anfang an vorhanden, oder es war das Ergebnis chemischer Reaktionen im Kern des Trabanten. Aufgrund der dortigen Hitze drängte ein Teil an die Oberfläche des Mondes, und davon wiederum gelangte ein Teil in die Atmosphäre. Der Rest wurde in einer mehrere Kilometer dicken Schicht aus Methan-Klathraten gebunden - chemischen Verbindungen mit Hohlräumen, die als Käfig wirken. Diese Schicht schwamm auf einem tiefen, aus Wasser bestehenden und mit Ammoniak angereicherten Ozean.

          Als die Temperatur im Innern des Titans sank, begann das Wasser unter der festen Schicht zu gefrieren. Damit wurde das Innere des Mondes dem in der jüngsten Ausgabe der Zeitschrift "Nature" vorgestellten Modell zufolge aber nicht vollständig von den Außenregionen abgekapselt. Vielmehr gelang und gelingt es Fontänen aus feuchtem Schlamm, eventuell mit Magma verbunden, immer wieder, die feste Kruste zu durchstoßen. Durch diesen Kryovulkanismus können die Klathrate so weit aufgeheizt werden, daß genügend große Mengen an Methan als Nachschub in die Atmosphäre gelangen.

          Beweis für Kryovulkanismus steht aus

          Einige Forscher glauben, auf den Aufnahmen vom Titan tatsächlich Hinweise auf Kryovulkanismus entdeckt zu haben. Die Bilder der europäischen Raumsonde Huygens zeigen ihrer Meinung nach zudem Flüsse aus Methan oder zumindest ausgetrocknete Flußläufe auf dem Trabanten, die für einen Methankreislauf auf dem Mond sprechen könnten. Andere Wissenschaftler sind bei der Deutung der beobachteten Strukturen erheblich zurückhaltender. Ein Beweis für Kryovulkanismus auf dem Titan steht also noch aus, und auch der Nachweis der Schicht aus Methan-Klathraten bereitet Schwierigkeiten. Derzeit sind die Wissenschaftler damit beschäftigt, das Schwerefeld des Trabanten detailliert zu studieren. Es könnte Auskunft über die mögliche Existenz einer Region mit großen Mengen zumindest noch nicht vollständig gefrorenen Wassers unter der festen Oberfläche des Saturnmondes geben.

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