Bildunterschrift: Bilder der Cassini-Mission zeigen Methanflussnetzwerke, die in Seen in der Nordpolarregion von Titan münden. Bildnachweis: NASA/JPL/USG
Saturns größter Mond, Titan, war lange Zeit unter dem dicken Mantel seiner methan- und stickstoffreichen Atmosphäre verborgen. Das änderte sich 2004, als die Cassini-Mission der NASA in den Dunst eindringen konnte und detaillierte Radarbilder der Oberfläche zurücksendete. Diese zeigten ein eisiges Gelände, das über Millionen von Jahren von Flüssen geformt wurde, die denen auf der Erde ähnlich sind. Die Oberfläche von Titan sieht jedoch nicht so alt und verwittert aus, wie sie sollte. Die Flüsse haben überraschend wenig Erosion verursacht und es gibt weniger Einschlagskrater als erwartet. Was ist also das Geheimnis von Titans jugendlichem Teint?
Titan ist etwa vier Milliarden Jahre alt, ungefähr so alt wie der Rest des Sonnensystems. Aufgrund der geringen Anzahl von Einschlagskratern ist die Oberfläche jedoch nur zwischen 100 Millionen und einer Milliarde Jahre alt.
Forscher des MIT und der University of Tennessee in Knoxville haben Bilder von Titans Flussnetzwerken analysiert und zwei mögliche Erklärungen vorgeschlagen: Entweder ist die Erosion auf Titan extrem langsam oder einige neuere Phänomene haben ältere Oberflächenmerkmale ausgelöscht.
Taylor Perron, Cecil and Ida Green Assistant Professor of Geology am MIT, erklärt: „Es ist eine Oberfläche, die viel mehr hätte erodieren müssen, als wir sehen, wenn die Flussnetze schon lange aktiv waren. Es wirft einige sehr interessante Fragen darüber auf, was in den letzten Milliarden Jahren auf Titan passiert ist.“
Perron schlägt vor, dass geologische Prozesse auf Titan denen ähnlich sein könnten, die wir hier auf der Erde sehen. Auch hier sind Einschlagskrater rar, da Plattentektonik, ausbrechende Vulkane, vordringende Gletscher und Flussnetzwerke die Oberfläche unseres Planeten über Jahrmilliarden umgestaltet haben, so dass auf Titan tektonische Umwälzungen, kryovulkanische Eruptionen, Erosion und Sedimentation durch Flüsse die Oberfläche verändern könnten .
Herauszufinden, welche Prozesse am Werk sind, ist nicht einfach. Die Bilder von Cassini sind wie Luftbilder, aber mit viel gröberer Auflösung. Sie sind flach, ohne Informationen über eine Oberflächenhöhe oder -tiefe.
Perron und der MIT-Absolvent Benjamin Black analysierten die Bilder und kartierten 52 bekannte Flussnetzwerke aus vier Regionen auf Titan. Anschließend verglichen sie die Bilder mit einem von Perron entwickelten Modell der Flussnetzwerkentwicklung. Ihre Daten bilden die Entwicklung eines Flusses im Laufe der Zeit ab, wobei Variablen wie die Stärke des darunter liegenden Materials und die Fließgeschwindigkeit durch die Flusskanäle berücksichtigt werden. Wenn ein Fluss erodiert, verwandelt er sich von einem langen, spindeldürren Faden in ein dichtes, baumartiges Netz von Nebenflüssen. Die Flussnetze von Titan haben ihre lange und spindeldürre Zusammensetzung beibehalten. Sie vergleichen sich mit kürzlich erneuerten Landschaften hier, einschließlich vulkanischem Terrain auf der Insel Kauai und kürzlich vergletscherten Landschaften in Nordamerika.
Außer der Erde ist Titan die einzige Welt mit einem aktiven Wasserkreislauf, der aktive Flussnetzwerke bildet. Die Oberflächentemperatur von Titan mag etwa 94 K betragen und seine Flüsse werden mit flüssigem Methan fließen, aber wie Perron sagt: „Es ist ein seltsam erdähnlicher Ort, selbst mit dieser exotischen Kombination von Materialien und Temperaturen, und daher kann man immer noch etwas Definitives über die Erosion sagen. Es ist die gleiche Physik.“
Unten ist ein Video von Black und Perron, die ihre Forschung erklären:
