Mittwoch, 17. August 2011

Forscher lösen Rätsel um gigantischen weißen Pfeil auf Saturnmond Titan

Der weiße Pfeil auf Saturnmond Titan (l.) | Copyright: NASA/JPL/SSI

Los Angeles/ USA - Ein Sturm in Form eines gigantischen weißen Pfeils in der Atmosphäre des größten Saturnmonds Titan sorgt seit seiner Entdeckung für Rätselraten unter Astrophysikern. Jetzt ist es US-Forschern erstmals gelungen, die kuriose Wolkenform zu erklären.

Der weiße Wolkenpfeil bedeckte eine Fläche von der Größe des US-Bundesstaats Texas und wurde von der Saturnsonde "Cassini" im Sommer 2010 entdeckt. Mit einen Computermodell der atmosphärischen Zirkulation auf Titan konnten Wissenschaftler um Jonathan L. Mitchell von der "University of California Los Angeles" nun zeigen, wie globale atmosphärische Wellen die Wettermuster des Saturnmonds beeinflussen und dabei einem Effekt herbeiführen können, der in einigen Fällen erstaunliche Wolkenmuster erzeugen können.

"Diese atmosphärischen Wellen sind so etwas wie die natürliche Variante der Resonanzvibration eines Weinglases", erläutert Mitchell. "Einzelne Wolken bringen sozusagen die 'Glocke zum Klingen' und wenn diese 'Glocke' dann einmal zu klingen beginnt, 'antworten' andere Wolken auf diese Vibration."

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Wolken wie der gewaltige weiße Pfeil sind demnach das Ergebnis genau dieser atmosphärischen Wellen, die zu starkem atmosphärischem Niederschlag führen können, wie er den gewöhnlichen jahreszeitlichen Regen um das 20-fache übersteigen kann und dann auch einer der prägenden Faktoren für die Oberflächenerosion auf Titan sein kann.

Wie die Forscher aktuell im Fachmagazin "Nature Geoscience" berichten, könne das Titan-Klima als tropisch bezeichnet werden, wenn der gesamte Mond Wetterphänomene erlebt, wie sie auf der Erde typisch für die Äquatorregionen sind.

"Unsere Simulationsergebnisse belegen die Kraft dieser Analogie und das nicht nur für die grundlegenden Merkmale des Titan-Klimas sondern auch für einzelne Stürme", so Mitchell. "In nächsten Schritten wollen wir unsere bisherigen Analysen auch auf andere Titan-Beobachtungen ausdehnen um auch Vorhersagen darüber abgeben zu können, welche Wolken in den kommenden Jahreszeiten beobachtet werden können. (...) Das Klima auf Titan gibt uns die Möglichkeit, tropische Wetterlagen in einem sehr viel einfacheren Realmodell als jenes der Erde zu studieren. Vielleicht hilft uns das dann dabei, auch das Wetter auf der Erde besser zu verstehen."

Den Titan vergleichen die Wissenschaftler mit einen "merkwürdigen Geschwister" der Erde, handelt es sich doch um den einzigen weiteren felsigen Himmelskörper in unserem Sonnensystem, auf dem bislang eine dichte Atmosphäre und darin ein Flüssigkeitskreislauf mit Niederschlägen nachgewiesen werden konnte. "Titan ist eine fremde Welt, aber zugleich der Erde auch nicht ganz so unähnlich. Wie auch die der Erde, so besteht auch die Titan-Atmosphäre hauptsächlich aus molekularem Stickstoff und auch Wasser ist - wenn auch in extrem tiefgefrorener Form - in der Kruste des Saturnmonds ausreichend vorhanden. Methan ist aufgrund thermodynamischer Prozesse in der tieferen Atmosphäre aktiv. Wie Wasserdampf auf der Erde, so bildet Methan auf Titan Wolken, kondensiert und wird von Quellen an der Oberfläche wieder in die Atmosphäre abgegeben. Der hierbei entstehenden Niederschlag und dessen Abläufe auf der Oberfläche graben dann jene Strukturen, die wie irdische Flüsse und Seen wirken."

Da die Wissenschaftler vermuten, dass Titan der jungen Erde gleicht, erhoffen sie sich vom Studium des Mondes und seiner Atmosphäre auch Rückschlüsse auf Atmosphäre und Klima der jungen Erde.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / ucla.edu

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