Sommerregen am Nordpol von Titan

Blaugrüne erdähnliche Kugel mit dunklen unregelmäßigen hellen und dunklen Oberflächenmerkmalen.

Blick auf Titan von Cassini. Neue Forschungen liefern Hinweise auf Regenfälle am Nordpol von Titan. Die Niederschläge deuten darauf hin, dass die Sommersaison auf der Nordhalbkugel des Mondes begonnen hat. Bild über NASA/JPL/University of Arizona.


Der größte Mond des SaturnTitanwurde oft mit der Erde verglichen. Es istMeere, Seen und Flüsseerinnern sehr an solche auf unserem eigenen Planeten, bestehen jedoch aus flüssigem Methan/Ethan statt aus Wasser. Die visuelle Ähnlichkeit ist jedochauffallend. Und es gibt noch eine weitere wetterbedingte Ähnlichkeit zwischen Erde und Titan – Regen.

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DieCassini-Mission, jetzt beendet, hatte frühere Beweise für Methanregen auf Titan gefunden, und jetzt aneue Studie, angeführt vonRajani Dhingra, ein Doktorand in Physik an der University of Idaho, gibt weitere Einblicke in die Niederschläge am Nordpol von Titan und wie diese mit dem Beginn der Sommersaison dieses fernen Mondes zusammenhängen. Diepeer-reviewedStudium warakzeptiertzur Veröffentlichung inGeophysikalische Forschungsbriefe. Aus der Zusammenfassung des Papiers:

Cassini erreichte das Saturnsystem im Südsommer 2004. Wie erwartet beobachtete das Cassini-Team am Südpol Wolkenbedeckung, Stürme und Niederschläge. Wie die Erde hat Titan eine axiale Neigung (27 Grad) und seine Jahreszeiten variieren im Laufe des Jahres (30 Erdenjahre). Seit Beginn dieser Jahreszeitenverschiebung wartete das Cassini-Team sehnsüchtig auf Beobachtungen, die auf Wolkenbedeckung und verlorene Niederschläge in den nördlichen Breiten hindeuten. Unsere Niederschlagsbeobachtung am Nordpol ist aus zwei wichtigen Gründen ein wichtiges Ergebnis. Erstens kündigt diese Entdeckungsbeobachtung die mit Spannung erwartete Ankunft der nordpolaren Sommerregenstürme auf Titan an. Dieses atmosphärische Phänomen wurde im Vergleich zu den theoretischen Vorhersagen verzögert und verwirrte Titan-Forscher und Klimamodellierer, insbesondere weil der Nordpol die meisten Seen und Meere von Titan beherbergt. Zweitens ist es aufgrund des dicken atmosphärischen Dunstes und der sehr begrenzten Möglichkeiten, die Oberfläche (und ihre Veränderungen) zu sehen, äußerst schwierig, Niederschlagsereignisse auf Titan zu erkennen. Wir haben ein neuartiges Phänomen – die Glättung einer zuvor trockenen, rauen Oberfläche durch eine dünne Flüssigkeitsschicht nach Regenfällen, ähnlich einem nassen Bürgersteig – als Beweis für Niederschlagsereignisse auf der Oberfläche von Titan herangezogen.

Reflektierende Oberflächen in der Nähe des Nordpols von Titan, dargestellt als gelbe Flecken vor blaugrünem Hintergrund.

Titans Nordpol, wie von Cassinis Visual and Infrared Mapping Spectrometer gesehen. Die orangefarbene Box hebt die Region des „nassen Bürgersteigs“ hervor, in der Methan-/Ethan-Regen die raue Oberfläche nass und reflektierend hinterlassen hat. Bild über NASA/JPL/University of Arizona/University of Idaho.

Der Niederschlag und die damit verbundenen Wolken wurden von Wissenschaftlern seit einiger Zeit erwartet, aber laut Dhingra nicht gesehen:




Die gesamte Titan-Gemeinde hat sich darauf gefreut, Wolken und Regen am Nordpol von Titan zu sehen, was den Beginn des nördlichen Sommers anzeigt, aber trotz der Vorhersagen der Klimamodelle sahen wir nicht einmal Wolken. Die Leute nannten es den merkwürdigen Fall fehlender Wolken.

Wo war also der Regen? Sogar dieHuygens-Sonde– Teil der Cassini-Mission – die 2005 auf Titan landete, fand „feuchter Sand“ erinnert anCrème Brûléein einem vermutlich weitgehend trockenen Flussbett, das periodisch mit flüssigem Methan durchströmt wird. Wie auf der Erde werden diese Flüsse durch Regen gespeist.

Das Forschungsteam schaute genauer hin und fand etwas Faszinierendes – ein reflektierendes Merkmal in der Nähe des Nordpols von Titan auf einem Bild, das am 7. Juni 2016 von Cassinis Nahinfrarot-Instrument, demVisuelles und Infrarot-Mapping-Spektrometer. Mit einer Fläche von etwa 46.332 Quadratmeilen (119.999 Quadratkilometer) war das Feature in früheren oder nachfolgenden Bildern nicht zu sehen.

Tiefblauer unregelmäßiger Fleck mit Nebenflüssen.

Cassini-Radarbild von Ligeia Mare, dem zweitgrößten Meer auf Titan. Methanregen hilft, die Polarmeere und -seen des Mondes zu erhalten. Bild über NASA/JPL/USGS.


Niederschlagszyklus auf Titan, der Berge, Bach und Meer mit Schlamm am Boden zeigt.

Illustration, wie Regen auf Titan organische Verbindungen an die Oberfläche bringt und Flüsse, Seen und Meere ernährt. Bild überDIES.

Die Analyse ergab, dass es ähnlich wie a . warsonnenbeschienen nasser Bürgersteig, sagten die Wissenschaftler, dass es sich um einen nassen Boden nach einem Methanregenereignis handelte, dem wiederum eine Verdunstungsperiode folgte. Wissenschaftler konnten sogar erkennen, welche Art von Oberfläche nass war; Sie sagten, es seikieselartig. Wie Dhingra erklärt hatte, erzeugt eine rauere Oberfläche eineamorphMuster, da sich die Flüssigkeit in Spalten und Rinnen absetzt, während Flüssigkeit auf einer glatten Oberfläche in einem relativ kreisförmigen Muster pfützen würde.

Dies ist das erste Mal, dass auf der nördlichen Hemisphäre von Titan Sommerniederschläge beobachtet wurden, die den Wechsel der Jahreszeiten zeigen. Aber die Jahreszeiten dauern auf Titan viel länger als auf der Erde – jeweils etwa sieben Jahre. Cassini hatte auch Wolken und Regenfälle auf der Südhalbkugel von Titan beobachtet, nachdem er 2004 den Saturn erreicht hatte. Die Klimamodelle hatten vorhergesagt, dass Regen bis Sommer 2017 auf der Nordhalbkugel eintreffen würde, aber 2016 waren noch keine Wolken zu sehen. Laut Dhingra:

Wir möchten, dass unsere Modellvorhersagen mit unseren Beobachtungen übereinstimmen. Diese Niederschlagserkennung beweist, dass Cassinis Klima den uns bekannten theoretischen Klimamodellen folgt. Der Sommer ist im Gange. Es hat sich verzögert, aber es passiert. Wir müssen jedoch herausfinden, was die Verzögerung verursacht hat.


Tan felsige Landschaft mit gelblichem Himmel über dem Horizont.

Die Oberfläche von Titan, wie sie 2005 vom Huygens-Lander gesehen wurde. Huygens fand feuchten Sand, als er in der Nähe einer Küste oder eines Flussbettes landete. Die Flüssigkeit war Methan/Ethan, aber es stellte sich heraus, dass die „Gesteine“ aus festem Wassereis bestanden. Bild über ESA/NASA/University of Arizona.

Titan ist der einzige andere Körper im Sonnensystem, von dem bekannt ist, dass er flüssige Meere, Seen und Flüsse auf seiner Oberfläche hat. Obwohl es extrem kalt ist und die Flüssigkeit Methan/Ethan und kein Wasser ist, halten einige Wissenschaftler es für möglich, dass dort irgendeine Form von primitivem Leben existieren könnte. Es gibt auch einen Ozean mit flüssigem Wasser tief unter der Oberfläche, derkönntenpotenziell vom Leben bewohnbar sein.

Fazit: Titan ist eine bizarre Welt – in gewisser Weise der Erde unheimlich ähnlich, aber gleichzeitig völlig fremd. Die neue Studie über die Niederschlagsmuster von Titan bietet mehr Einblick in die Nachahmung dieses Mondes der Erde, bleibt aber gleichzeitig ein seltsam ganz anderer Ort.

Quelle: Beobachtungsnachweise für Sommerniederschläge am Nordpol von Titan

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