Methanseen auf Titan

Die Seen von Titan, einem Saturnmond, bestehen aus flüssigem Methan. Die Seen wurden von der Raumsonde Cassini-Huygens gefunden. Die größeren Seen werden als Maria (Meere) und die kleineren als lacūs (Seen) bezeichnet.

Es war möglich, dass es auf Titan Meere aus flüssigem Methan gab, und erstmals nach dem Lesen der Informationen von Voyager 1 und Voyager 2 vorgeschlagen, die zeigten, dass Titan eine dicke Atmosphäre hat, die in der Lage ist, Seen zu stützen. Genaue Beweise wurden jedoch erst 1995 gefunden, als Bilder des Hubble-Teleskops und anderer Teleskope bereits einige Beweise für flüssiges Methan gezeigt hatten, möglicherweise in Seen oder planetenweiten Ozeanen, ähnlich den Ozeanen auf der Erde.

Die Cassini-Mission bewies, dass es auf dem Titan flüssige Seen gibt, aber zunächst nicht. Als die Sonde 2004 im Saturnsystem ankam, hofften die Wissenschaftler, dass Kohlenwasserstoffseen oder Ozeane im reflektierten Sonnenlicht von der Oberfläche gesehen werden könnten, aber es wurden keine Reflexionen gefunden.

Die Wissenschaftler glaubten immer noch, dass flüssiges Ethan und Methan in der Nähe der Titan-Pole zu finden sein würde, wo sie viel Flüssigkeit erwarteten. Am Südpol des Titan wurde als erster See ein großes dunkles Gebiet namens Ontario Lacus identifiziert, das möglicherweise durch Regen entstanden ist, da in diesem Gebiet häufig Wolken zu sehen sind. Eine mögliche Uferlinie wurde ebenfalls am Pol in Radarbildern identifiziert. Als die Huygens-Cassini-Sonde am 22. Juli 2006 vorbeiflog und ihr Radar Bilder vom nördlichen Teil des Planeten machte (der sich im Winter befand), wurden auf der Oberfläche in der Nähe des Nordpols eine Reihe großer, glatter Flächen gefunden. Auf der Grundlage dieser Daten gaben Wissenschaftler im Januar 2007 den "endgültigen Nachweis von mit Methan gefüllten Seen auf dem Saturnmond Titan" bekannt. Das Cassini-Huygens-Team entschied, dass es sich bei den glatten Flächen um die Kohlenwasserstoffseen handelt, nach denen sie gesucht hatten, die ersten Seen, die außerhalb der Erde gefunden wurden. Einige Täler scheinen Flüsse zu haben.

Der Satellit war nicht in der Lage, Bilder von sich im Wind bewegenden Seen zu zeigen. Die starke Feuchtigkeit und Methanwolken nahe der Titan-Oberfläche könnten ein Zeichen für die Verdunstung von Seen sein. Die Seen bedecken 0,002-0,02% der Oberfläche von Titan.

Die Sonde Cassini-Huygens flog im Februar 2007 vorbei und machte Radar- und Kameraaufnahmen einiger großer Gebiete in der Nähe des Nordpols, bei denen es sich um große Gebiete mit flüssigem Methan und/oder Ethan handeln könnte, darunter ein Meer mit einer Fläche von mehr als 100.000 km² (größer als der Lake Superior) und ein weiteres Gebiet von ähnlicher Größe wie das Kaspische Meer. Bilder, die in der Nähe des Südpols von Titan im Oktober 2007 aufgenommen wurden, zeigten ähnliche, aber weitaus kleinere Gebiete, die wie Seen aussehen.

Die Cassini-Huygens-Sonde, die im Dezember 2007 sehr nahe an den Titan heranflog, machte Infrarotaufnahmen der Chemikalien an der Oberfläche und fand einen See namens Ontario Lacus in der Nähe des Südpols. Wissenschaftler, die die Infrarotbilder untersuchten, kamen zu dem Schluss, dass einer oder mehrere der großen Seen in den Bildern des Saturnmondes Titan tatsächlich Flüssigkeit enthalten und dass die Flüssigkeit aus Kohlenwasserstoffen besteht. Sie haben auch Ethan auf Titan gefunden. Diese Mission beweist, dass Titan der einzige andere Planet ist, von dem bekannt ist, dass er auf seiner Oberfläche Flüssigkeit enthält. Die Seen machen Titan zu einem sehr wichtigen Planeten für das Studium der Wetterwissenschaft. Flüssigkeiten, Gase und Temperaturen sind auf Titan im Spiel. Dies sollte der Wissenschaft der Wettervorhersage helfen.

In der Nähe des Zentrums von Titan, das am 14. Januar 2005 untersucht wurde, wurden keine Seen gefunden. Ein Teil der Huygens-Cassini-Sonde landete dort. Die Bilder, die von der Sonde beim Fallen gemacht wurden, zeigten keine offenen Flüssigkeitsbereiche, aber Flüsse, die ausgetrocknet waren. Zuerst dachte man, dass dunkle Bereiche in der Nähe des Zentrums von Titan ein See aus einer Flüssigkeit oder teerähnlichen Substanz sein könnten, aber die Sonde landete auf dem dunklen Bereich, und dieser ist fest ohne Flüssigkeit. Ein als Penetrometer bekanntes Gerät untersuchte die Oberfläche, als die Sonde landete, und schien feuchten Lehm zu finden. Wissenschaftler glauben, dass das Penetrometer auf einem großen Kieselstein gelandet sein könnte, und sie sagen, die Oberfläche sei ähnlich wie Sand aus Eis. Bilder, die nach der Landung der Sonde aufgenommen wurden, zeigen eine große flache Fläche, die mit Kieselsteinen bedeckt ist. Die Kieselsteine können aus Wassereis bestehen und sind teilweise abgerundet, was auf Flüssigkeiten hinweist.

Am 13. Februar 2008 sagten Wissenschaftler, dass die polaren Titanseen "hundertmal mehr Erdgas und andere Kohlenwasserstoffe enthalten als alles bekannte Erdgas auf der Erde". Die Wüste in der Nähe des Planetenzentrums ist nicht flüssig, enthält aber mehr organische Stoffe als die Erde. Im Juni 2008 bestätigte Cassinis Visible and Infrared Mapping Spectrometer das zweifelsfreie Vorhandensein von flüssigem Ethan in einem See auf der Südhalbkugel des Titan.

Vorhersagen über die Wolken auf dem Titan besagen, dass während eines Saturn-Jahres Flüssigkeit in Wolken vom Äquator zu den Polen wandert und als Regen fällt.

Foto von Titan, aufgenommen während der Landung von Huygens, zeigt Hügel, Flüsse und Strände.

Größe von Ligeia Mare und Oberer See.

Seen mit flüssigem Ethan, Methan und Stickstoff. Gefärbt in blau und braun. Fotografien Kraken Mare, der große See unten links, ist doppelt so groß wie hier zu sehen.

Namen von Titans Seen und Meeren

Titanian maria (große Kohlenwasserstoffmeere) sind nach den Seeungeheuern der Erde benannt.

Name	Breitengrad	Längengrad	Durchmesser (km)	Quelle des Namens
Krakenstute	68.0N	310.0W	1,170.0	Der Krake, nordisches Seeungeheuer.
Ligeia Stute	79.0N	248.0W	500.0	Ligeia, eine der Sirenen, griechisches Ungeheuer

Gebiete mit dem Namen Lacus werden als Methanseen vermutet. Sie sind nach Seen auf der Erde benannt.

Name	Breitengrad	Längengrad	Durchmesser (km)	Quelle des Namens
Abaya Lacus	73.17N	45.55W	65.0	Abaya-See, Äthiopien
Bolsena Lacus	75.75N	10.28W	101.0	Bolsena-See, Italien
Feia Lacus	73.7N	64.41W	47.0	Feia-See, Brasilien
Koitere Lacus	79.4N	36.14W	68.0	Koitere, Finnland
Mackay Lacus	78.32N	97.53W	180.0	Lake Mackay, Australien
Mývatn Lacus	78.19N	135.28W	55.0	Mývatn, Island
Neagh Lacus	81.11N	32.16W	98.0	Lough Neagh, Nordirland
Oneida Lacus	76.14N	131.83W	51.0	Oneida Lake, USA
Ontario Lacus	72.0S	183.0W	235.0	Ontariosee, an der Grenze zwischen Kanada und den Vereinigten Staaten.
Sotonera Lacus	76.75N	17.49W	63.0	Sotonerasee, Spanien
Spatzenlachs	84.3N	64.7W	81.4	Spatzensee, Kanada
Waikare Lacus	81.6N	126.0W	52.5	Waikare-See, Neuseeland

Methanseen auf dem Titan: Cassini-Radarbild, 2006

Fragen und Antworten

F: Was ist die Raumsonde Cassini-Huygens?

A: Die Raumsonde Cassini-Huygens ist eine gemeinsame Mission der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Italienischen Weltraumorganisation (ASI), die 1997 gestartet wurde, um den Saturn und seine Monde zu untersuchen. Sie war für die Entdeckung der Seen aus flüssigem Methan auf Titan, einem der Saturnmonde, verantwortlich.

F: Wie werden die größeren Seen auf Titan genannt?

A: Die größeren Seen auf Titan sind als Marias oder Meere bekannt.

F: Wie kamen Wissenschaftler auf die Idee, dass es auf Titan Meere aus flüssigem Methan gibt?

A: Wissenschaftler vermuteten zunächst, dass es auf Titan Meere aus flüssigem Methan gibt, nachdem sie die Informationen von Voyager 1 und Voyager 2 gelesen hatten, die zeigten, dass Titan eine dichte Atmosphäre hat, in der Seen entstehen können. Genaue Beweise wurden jedoch erst 1995 gefunden, als Bilder von Teleskopen wie Hubble einige Beweise für flüssiges Methan lieferten, möglicherweise in Seen oder planetenweiten Ozeanen, ähnlich denen auf der Erde.

F: Wann hat die Cassini-Mission bewiesen, dass es flüssige Seen auf Titan gibt?

A: Die Cassini-Mission bewies im Januar 2007, dass es auf Titan flüssige Seen gibt, als sie vorbeiflog und Radarbilder am Südpol des Planeten aufnahm, die ein großes dunkles Gebiet namens Ontario Lacus - möglicherweise durch Regenwolken entstanden - zusammen mit einer möglichen Küstenlinie zeigten.

F: Welche Chemikalien wurden in den polaren Seen des Titans gefunden?

A: Wissenschaftler, die die von der Cassini-Huygens-Sonde aufgenommenen Infrarotbilder untersucht haben, haben festgestellt, dass einer oder mehrere der großen polaren Seen des Titans Kohlenwasserstoffe wie Ethan und Methan enthalten.

F: Wie stark ist Titans Oberfläche mit Wasser bedeckt?

A: Nach den Daten, die beim Vorbeiflug der Cassini-Huygens-Sonde im Dezember 2007 gesammelt wurden, bedeckt Wasser 0,002-0,02% der Oberfläche des Titanen.

Q: Was vermuten Wissenschaftler aufgrund der Daten, die von der Huygens-Cassinis-Landestelle gesammelt wurden, in der Nähe von Titans Zentrum?

A: Die Wissenschaftler glauben, dass es in der Nähe des Zentrums des Titanen feuchten Lehm geben könnte. Dies geht aus den Daten hervor, die an der Landestelle von Huygens-Cassinis gesammelt wurden und die keine offenen Flüssigkeitsbereiche zeigten, sondern Flüsse, die ausgetrocknet waren, sowie eine große flache Fläche, die mit Kieselsteinen aus Wassereis bedeckt war, was darauf hindeutet, dass an dieser Stelle einst Flüssigkeiten vorhanden waren.