Warum die Seen auf Titan sich im Norden häufen

Die asymmetrische Verteilung von Seen auf dem Saturnmond Titan geht vermutlich auf die Umlaufbahn von Planet und Mond um die Sonne zurück

Bilder der Cassini-Sonde
Bilder der Cassini-Sonde

Pasadena (USA) - Ein großes Rätsel für Astronomen scheint gelüftet: weshalb sich die Seen auf Titan, dem größten Mond des Saturn, rund um den Nordpol des Mondes häufen, während auf der Südhalbkugel zwanzig Mal weniger Seen und leere Seenbecken zu finden sind. Offenbar sorgt die exzentrische Umlaufbahn des Planeten Saturn und damit auch seines Mondes für einen ungleichen Verlauf der Jahreszeiten auf dem Mond. Derzeit schlägt sich verdampfte Flüssigkeit vor allem auf der Nordhalbkugel nieder und füllt die Seen. Über Zehntausende von Jahren dürfte sich der Prozess aber wieder umkehren, berichten die Forscher im Fachblatt "Nature Geoscience". Das Phänomen gilt in schwächerem Maße auch für die Erde und erklärt das Auftreten von Eiszeiten. Die Seen des Titan sind statt mit Wasser vor allem mit Methan und Ethan gefüllt, Kohlenwasserstoffen, die bei den dortigen Temperaturen von -180 Grad Celsius flüssig sind. Erst kürzlich hatte eine andere Studie gezeigt, dass die Seen eine gute Lebensgrundlage für Bakterien bieten dürften.

"Wir schlagen vor, dass bei der aktuellen Umlaufbahn die Differenz zwischen Verdampfen und Niederschlag in den unterschiedlichen Jahreszeiten nicht gleich ist, dass es also einen Netto-Transport von Süden nach Norden gibt", sagt Oded Aharonson, Professor für Planetenforschung am California Institute of Technology (Caltech ). Auf den ersten Blick scheine es, als könnten reine Sommer-Winter-Unterschiede verantwortlich sein, dass sich auf der jeweiligen Halbkugel im Winter die Methan-Seen durch Niederschlag regelmäßig füllten und im Sommer die Flüssigkeit wieder verdampfe und auf die andere Hemisphäre wandere. Immerhin dauert ein Titanjahr 29,5 Erdjahre - der Wechsel zwischen Sommer und Winter findet also nur rund alle 15 Jahre statt. Doch die Bilder, die die Weltraumsonde Cassini seit 2004 geliefert hatte, deuten auf ein längerfristiges Phänomen: Um den Nordpol finden sich 25 mal mehr Seen und auch leere Seenbecken als im Süden, so Aharonson. Bei rein jahreszeitlichem Austrocknen müssten im Süden des Titan, wo zurzeit noch Sommer herrscht, dann leere Becken zu finden sein. Falls es sie gegeben habe, so die Forscher, seien sie offenbar über einen längeren Zeitraum durch Schlamm und festere Substanzen aufgefüllt worden. Zudem sind die Seen im Schnitt mehrere hundert Meter tief - bei einer Verdunstungsgeschwindigkeit von einem Meter pro Jahr kann das binnen 15 Jahren nicht zum Austrocknen führen.

"Wir könnten ein Beispiel eines Langzeitklimawechsels gefunden haben, analog zu Milankovitch-Klimazyklen auf der Erde oder anderen Objekten im Sonnensystem", sagt Aharonson. Die Umlaufbahn des Saturn ist wie die der Erde keine perfekte Kreisbahn, sondern eine leichte Ellipse, und ist geneigt. Deshalb ist Titan während des Sommers auf der Südhalbkugel rund 12 Prozent näher an der Sonne als während des Sommers auf der Nordhalbkugel. Entsprechend sind die nördlichen Sommer gemäßigt und lang, während die im Süden intensiv und kurz verlaufen. Dies führt offenbar zu dem Ungleichgewicht, das eine starke Anhäufung von Methan und damit Seenbildung verursacht. Der Effekt ist aber nicht andauernd, da die Umlaufparameter des Saturn - die Exzentrizität und die Präzession - sehr langfristig schwanken: Im Laufe von 45.000 Jahren dreht sich die Situation um, so dass im Laufe der Jahrtausende die Seen rund um den Südpol häufen dürften, während sie im Norden verschwinden.