Obwohl es eine fremde Welt ist, würden Titans Canyons sehr vertraut aussehen

Titan ist aufgrund seiner unglaublich dicken und dunstigen Atmosphäre schwer zu studieren. Aber als es Astronomen gelungen ist, einen Gipfel unter seinen Methanwolken zu erklimmen, haben sie einige sehr faszinierende Merkmale entdeckt. Und einige davon erinnern interessanterweise an geographische Besonderheiten hier auf der Erde. Titan zum Beispiel ist der einzige andere Körper im Sonnensystem, von dem bekannt ist, dass er einen Kreislauf hat, in dem Flüssigkeit zwischen der Oberfläche und der Atmosphäre ausgetauscht wird.

Zum Beispiel frühere Bilder von Cassini . von der NASA Mission zeigte Hinweise auf steilwandige Canyons in der nördlichen Polarregion, die mit flüssigen Kohlenwasserstoffen gefüllt zu sein schienen, ähnlich wie Flusstäler hier auf der Erde. Und dank neuer Daten, die durch Radarhöhenmessung gewonnen wurden, wurde gezeigt, dass diese Schluchten Hunderte von Metern tief sind, und es wurde bestätigt, dass Flüsse mit flüssigem Methan durch sie fließen.

Diese Beweise wurden in einer neuen Studie mit dem Titel „ Mit Flüssigkeit gefüllte Canyons auf Titan ” – die im August 2016 in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Geophysikalische Forschungsbriefe . Mit den Daten des Cassini-Radarhöhenmessers vom Mai 2013 beobachteten sie Kanäle in dem als Vid Flumina bekannten Merkmal, einem Entwässerungsnetz, das mit Titans zweitgrößtem Kohlenwasserstoffmeer im Norden verbunden ist. Ligeia Mare .

Saturns größter Mond, Titan, hat Merkmale, die der Geologie der Erde ähneln, mit tiefen, steilen Schluchten. Bildnachweis: NASA/JPL/Cassini

Die Analyse dieser Informationen zeigte, dass die Kanäle in dieser Region steilwandig sind und eine Breite von etwa 800 m (eine halbe Meile) und eine Tiefe zwischen 244 und 579 m (800 – 1900 Fuß) aufweisen. Die Radarechos zeigten zudem starke Oberflächenreflexionen, die darauf hindeuteten, dass diese Kanäle aktuell mit Flüssigkeit gefüllt sind. Die Höhe dieser Flüssigkeit stimmte auch mit der von Ligeia Mare überein (innerhalb einer Maring von 0,7 m), die durchschnittlich etwa 50 m (164 ft) tief ist.

Dies steht im Einklang mit der Annahme, dass diese Flusskanäle in der Region in die Ligeia Mare münden, was besonders interessant ist, da es parallel dazu verläuft, wie sich tiefe Canyon-Flusssysteme hier auf der Erde in Seen münden. Und es ist ein weiteres Beispiel dafür, wie die Wasserkreislauf auf Methanbasis auf Titan treibt die Bildung und Entwicklung der Mondmerkmale an, und zwar auf eine Weise, die dem auffallend ähnlich ist Wasserkreislauf Hier auf der Erde.

Alex Hayes – Assistenzprofessor für Astronomie in Cornell, der Direktor des Planetare Bildgebungseinrichtung für Raumfahrzeuge (SPIF) und einer der Autoren des Artikels – hat auf der Grundlage von von Cassini bereitgestellten Radardaten mehrere Studien der Oberfläche und Atmosphäre von Titan durchgeführt. Wie er in einem kürzlich erschienenen Artikel der Cornell Chronist :

„Die Erde ist warm und felsig, mit Flüssen aus Wasser, während Titan kalt und eisig ist, mit Flüssen aus Methan. Und doch ist es bemerkenswert, dass wir auf beiden Welten so ähnliche Merkmale finden. Die im Norden von Titan gefundenen Canyons sind noch überraschender, da wir keine Ahnung haben, wie sie sich gebildet haben. Ihre geringe Breite und Tiefe implizieren eine schnelle Erosion, wenn der Meeresspiegel im nahe gelegenen Meer steigt und fällt. Dies wirft eine Reihe von Fragen auf, wie zum Beispiel: Wo ist das ganze erodierte Material geblieben?“

Cassini-Bild des nördlichen Polargebietes des Titan- und Vid Flumina-Einzugsgebiets, das Ligeia Mare (links) und das Vid Flumina-Einzugsgebiet (rechts) zeigt. Bildnachweis: R. L. Kirk/NASA/JPL

In der Tat eine gute Frage, da sie einige interessante Möglichkeiten aufwirft. Im Wesentlichen sind die von Cassini beobachteten Merkmale nur ein Teil der nördlichen Polarregion von Titan, die von großen stehenden Körpern aus flüssigem Methan bedeckt ist – die größten davon sind Kraken Mare, Ligeia Mare und Punga Mare. In dieser Hinsicht ähnelt die Region eiszeitlich erodierten Fjorden auf der Erde.

Die Bedingungen auf Titan lassen jedoch keine Gletscher zu, was die Wahrscheinlichkeit ausschließt, dass sich zurückziehende Eisschichten diese Schluchten geformt haben könnten. Da stellt sich natürlich die Frage, welche geologischen Kräfte diese Region geschaffen haben? Das Team kam zu dem Schluss, dass es nur zwei wahrscheinliche Möglichkeiten gibt – darunter Änderungen in der Höhe der Flüsse oder tektonische Aktivitäten in der Region.

Letztendlich bevorzugten sie ein Modell, bei dem die Variation der Oberflächenhöhe der Flüssigkeit die Bildung der Canyons beeinflusste – obwohl sie anerkennen, dass sowohl tektonische Kräfte als auch Variationen des Meeresspiegels eine Rolle spielten. Valerio Poggiali, assoziiertes Mitglied des Cassini RADAR Science Teams an der Universität Sapienza in Rom und Hauptautor des Artikels, sagte gegenüber Universe Today per E-Mail:

„Was die Canyons auf Titan wirklich bedeuten, ist, dass der Meeresspiegel in der Vergangenheit niedriger war und so Erosion und Canyonbildung stattfinden konnten. In der Folge ist der Meeresspiegel gestiegen und hat die Canyons aufgefüllt. Dies geschieht vermutlich über mehrere Zyklen, erodiert, wenn der Meeresspiegel niedriger ist, und lagert sich etwas ab, wenn er höher ist, bis wir die Canyons erhalten, die wir heute sehen. Das bedeutet also, dass sich der Meeresspiegel wahrscheinlich in der geologischen Vergangenheit geändert hat und die Canyons diese Änderung für uns aufzeichnen.“

Titans zweitgrößter Methansee, Ligeia Mare. Bildnachweis: NASA/JPL/USGS

In dieser Hinsicht stehen noch viele weitere Erdbeispiele zur Auswahl, die alle in der Studie erwähnt werden:

„Beispiele sind Lake Powell, ein Stausee am Colorado River, der durch den Glen Canyon Dam geschaffen wurde; der Georges River in New South Wales, Australien; und die Nilschlucht, die sich im späten Miozän als das Mittelmeer austrocknete. Steigende Flüssigkeitsstände in der geologisch jüngeren Vergangenheit führten zur Überflutung dieser Täler mit ähnlichen Morphologien wie bei Vid Flumina.“

Das Verständnis der Prozesse, die zu diesen Formationen geführt haben, ist entscheidend für das Verständnis des aktuellen Zustands der Geomorphologie von Titan. Und diese Studie ist insofern von Bedeutung, als sie zum ersten Mal zu dem Schluss kommt, dass die Flüsse in der Region Vid Flumina tiefe Schluchten waren. In Zukunft hofft das Forschungsteam, andere Kanäle auf Titan zu untersuchen, die von Cassini beobachtet wurden, um ihre Theorien zu testen.

Unsere Erkundung des Sonnensystems hat uns wieder einmal gezeigt, wie seltsam und wunderbar es wirklich ist. Abgesehen davon, dass all ihre Himmelskörper ihre eigenen besonderen Macken haben, haben sie immer noch viel mit der Erde gemeinsam. Bis zum Abschluss der Cassini-Mission (15. September 2017) wird sie mit ihrem RADAR-Bildgebungsinstrument 67 % der Oberfläche von Titan vermessen haben. Wer weiß, welche anderen „erdähnlichen“ Eigenschaften es bis dahin bemerken wird?

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