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Freitag, 11. Februar 2011

Erdartige Cirrus-Wolken auf Saturnmond Titan

Der größte Saturnmond, Titan, erscheint hinter den mächtigen Ringen seines Planeten, während sich über dem Ringsystem der kleine Saturnmond Epimetheus erhebt | Copyright: NASA/JPL/Space Science Institute

Greenbelt/ USA - Der größte der 62 Saturnmonde, Titan, unterscheidet sich von allen anderen Monden in unserem Sonnensystem nicht zuletzt durch seine mit der Dichte einer Planetenatmosphäre vergleichbare Gashülle. Doch nach irdischen Standards herrscht auf Titan jeden Tag dicke Luft, wie sie Smogs über Los Angeles oder Peking weit in den Schatten stellt und den Mond in einen schmutzigen orangefarbene Dunstkugel verwandelt. Jetzt haben NASA-Wissenschaftler in der dichten Atmosphäre aus kleinsten Tröpfchen aus Kohlenwasserstoffverbindungen und anderen Chemikalien Wolkenformationen entdeckt, wie sie Cirrus-Wolken in der Erdatmosphäre gleichen.

Bislang war bereits bekannt, dass es in der Titan-Atmosphäre zu atmosphärischen Erscheinungen wie Blitze, Nieselregen und gewaltige Gewitterwolken aus Methan und Ethan kommen.

Jetzt haben Forscher um Carrie Anderson und Robert Samuelson vom "Goddard Space Flight Center" der NASA mit dem "Composite Infrared Spectrometer" (CIRS) an Bord der Sonde "Cassini" erstmals feine Wolken aus Eispartikeln in der oberen Atmosphäre von Titan entdeckt, wie sie irdischen Cirrus-Wolken gleichen. Im Fachmagazin "Icarus" haben die Wissenschaftler ihre Entdeckung veröffentlicht.

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Im Gegensatz zum orange-bräunlichen Dunst der sonstigen Titan-Atmosphäre, seien diese Eiswolken weiß, wie frisch gefallener Schnee. Die Existenz dieser Höhenwolken stellt für die Forscher den neusten Schlüssel zu einem Verständnis der verblüffenden Gashülle des Saturnmondes und seinem atmosphärischen Zyklus dar, in dem Kohlenwasserstoffe und andere organische Komponenten auf der Oberfläche abgelagert werden. Im Gegensatz zum irdischen Wasserkreislauf, verdunsten diese Ablagerungen jedoch nicht wieder in die Atmosphäre - ohne, dass Wissenschaftler bislang eine Erklärung dafür gefunden haben, warum dem Saturnmond nicht schon längst der atmosphärische Nachschub ausgegangen ist.

"Es st das erste Mal, das wir in der Lage waren, Detailinformationen über diese Wolken zu erlangen", erläutert Samuelson. "Bislang hatten wir lediglich eine Vielzahl von Informationen über die Zusammensetzung der Gase in der Titan-Atmosphäre aber kaum Daten über derartige Höhenwolken."

Irdische Cirrus-Wolken | Copyright: NOAA

Aufgrund der niedrigen Temperaturen können Wolken auf Titan nicht aus Wasser bestehen - würde dieses doch unmittelbar auf der Oberfläche zu steinhartem Eis gefrieren. Statt dessen ist der Hauptbestandteil dieser Wolken Methan und dessen Wolkenbildung beginnt in der oberen Atmosphäre des Saturnmondes, wo Teile des Gases aufgebrochen werden und sich entweder zu Ethan und anderen Kohlenwasserstoffverbindungen neu anordnen oder sich mit Stickstoff zu sogenannten Nitrilen verbinden. Alle diese Komponenten, so die Forscher, können möglicherweise immer dann Wolken bilden, wenn sie sich in ausreichenden Mengen in genügend kalten Regionen anhäufen.

Derartige Temperaturen vermuten die Forscher in den "kalten Tiefen der Stratosphäre des Titan". In Richtung Oberfläche werden sie wahrscheinlich von einem konstanten globalen Gasstrom bewegt, der von dem jeweils wärmeren Pol in Richtung kälteren Pols verläuft, wo das Gas schlussendlich absinkt. Aus diesem Grund finden sich auch auf der jeweils kälteren Hemisphäre durch Kondensation mehr Wolken.

Ihre Theorien, so hoffen die Forscher, sollen sich schon 2017 bestätigen. Dann wechseln die Jahreszeiten auf den beiden Hemisphären, wenn im Norden der Sommer, und im Süden der Winter einkehrt. Dann sollte sich die derzeitige Situation umkehren. "Die Gase sollten dann von Norden nach Süden fließen und das sollte dann bedeuten, dass sich die derzeit vornehmlich über der nördlichen Hemisphäre sichtbaren Cirrus-Wolken über die Südhalbkugel bilden", so Anderson.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov
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