Bildnachweis: ESA
Wenn die europäische Huygens-Sonde der Weltraummission Cassini Anfang nächsten Jahres durch die undurchsichtige, versmogte Atmosphäre von Saturns Mond Titan abstürzt, könnte sie in ein Meer aus flüssigen Kohlenwasserstoffen spritzen. In der wahrscheinlich ersten 'außerirdischen Ozeanographie', die jemals durchgeführt wurde, berechneten Dr. Nadeem Ghafoor von Surrey Satellite Technology und Professor John Zarnecki von der Open University zusammen mit Drs Titan würde sich mit den Ozeanen der Erde vergleichen. Ihre Ergebnisse sagen voraus, dass die vom Wind angetriebenen Wellen bis zu 7-mal höher sein würden, sich jedoch langsamer bewegen und viel weiter auseinander liegen würden. Dr. Ghafoor wird ihre Ergebnisse am Mittwoch, 31. März, beim RAS National Astronomy Meeting an der Open University präsentieren.
Das Team arbeitete mit einer Computersimulation oder einem 'Modell', das vorhersagt, wie windgetriebene Wellen auf der Meeresoberfläche auf der Erde erzeugt werden, aber sie veränderten alle grundlegenden Eingaben, wie die lokale Schwerkraft und die Eigenschaften der flüssig, zu Werten, die sie auf Titan erwarten könnten.
Über die Beschaffenheit der Titanoberfläche wird seit einigen Jahren gestritten. Nach dem Vorbeiflug der Raumsonde Voyager 1 im Jahr 1980 vermuteten einige Forscher, dass die verborgene Oberfläche von Titan zumindest teilweise von einem Meer aus flüssigem Methan und Ethan bedeckt sein könnte. Aber es gibt mehrere andere Theorien, die von einer harten Eisoberfläche auf der einen Seite bis zu einem fast globalen Kohlenwasserstoff-Ozean auf der anderen reichen. Andere Varianten beinhalten die Vorstellung von Kohlenwasserstoff-Schlamm, der über einer eisigen Oberfläche liegt. Planetenwissenschaftler hoffen, dass die Cassini/Huygens-Mission eine Antwort auf diese Frage liefert, mit Beobachtungen von Cassini während mehrerer Vorbeiflüge von Titan und von Huygens, das am 14. Januar 2005 landen (oder „spritzen“) wird.
Die Idee, dass Titan bedeutende Oberflächenflüssigkeitskörper hat, wurde kürzlich durch die Ankündigung verstärkt, dass Radarreflexionen von Titan mit der riesigen Arecibo-Radioschüssel in Puerto Rico entdeckt wurden. Wichtig ist, dass die zurückgesendeten Signale in 12 von 16 Versuchen Reflexionen enthielten, wie man sie von einer polierten Oberfläche wie einem Spiegel erwartet. (Dies ist vergleichbar mit einem blendenden Lichtfleck auf der Meeresoberfläche, auf dem die Sonne reflektiert wird.) Die Radarforscher kamen zu dem Schluss, dass 75 % der Oberfläche von Titan von „offenen Körpern aus flüssigen Kohlenwasserstoffen“ bedeckt sein könnten – mit anderen Worten , Meere.
Anhand der genauen Beschaffenheit des reflektierten Radarsignals lässt sich bestimmen, wie glatt oder uneben die Flüssigkeitsoberfläche ist. Diese Interpretation besagt, dass die Neigung der Wellen typischerweise weniger als 4 Grad beträgt, was mit den Vorhersagen der britischen Wissenschaftler übereinstimmt, die zeigten, dass die maximal mögliche Neigung von Wellen, die durch Windgeschwindigkeiten von bis zu 7 Meilen pro Stunde erzeugt werden, 11 Grad betragen würde.
„Hoffentlich beendet die ESA-Sonde Huygens die Spekulationen“, sagt Dr. Ghafoor. 'Dies wird nicht nur die bei weitem entfernteste sanfte Landung eines Raumfahrzeugs sein, die jemals versucht wurde, sondern Huygens könnte auch das erste außerirdische Boot werden, wenn es tatsächlich auf einem Kohlenwasserstoffsee oder einem Meer landet.' Obwohl es nicht speziell dafür entwickelt wurde, die Landung zu überleben oder zu schweben, sind die Chancen dafür angemessen. Die Verbindung zurück zur Erde von Huygens über Cassini, die an Titan vorbeifliegt und als Relais fungiert, wird jedoch nur maximal 2 Stunden dauern. Wenn die Sonde während dieser Zeit auf einem Meer schwimmt, wird eines der sechs Instrumente, die Huygens trägt, das von John Zarnecki geleitete Experiment Surface Science Package, ozeanographische Messungen durchführen. Unter den 9 Sensoren, die es trägt, sind solche, die die Höhe und Frequenz der Wellen sowie die Tiefe des Meeres mit Sonar messen. Es wird auch versuchen, die Zusammensetzung des Meeres zu bestimmen.
Wie würde das Meer aussehen? „Huygens trägt zwar eine Kamera, daher ist es möglich, dass wir direkte Bilder haben“, sagt Professor Zarnecki, „aber versuchen wir uns vorzustellen, dass wir an Bord der Sonde sitzen, nachdem sie in einem Titan-Ozean gelandet ist. Was würden wir sehen? Nun, die Wellen wären weiter gestreut als auf der Erde, aber sie werden sehr viel höher sein – hauptsächlich aufgrund der Tatsache, dass die Schwerkraft von Titan nur etwa 15% der auf der Erde beträgt. Die Oberfläche um uns herum würde also wahrscheinlich flach und täuschend ruhig erscheinen, aber in der Ferne könnten wir eine ziemlich hohe, sich langsam bewegende Welle sehen, die auf uns zukommt – eine Welle, die uns überwältigen oder versenken könnte.“
Originalquelle: RAS-Pressemitteilung
