Kunststoffmolekül in Titans Atmosphäre entdeckt

In der Hochatmosphäre des Saturnmonds Titan gibt es Propen, ein Gas, das auf der Erde als Grundstoff für die Herstellung von Kunststoffen dient. Das zeigen von einem internationalen Forscherteam durchgeführte Messungen der Raumsonde Cassini im Bereich der infraroten Strahlung. In einer Höhe von 100 bis 250 Kilometern konnten die Detektoren des Raumfahrzeugs zwischen zwei und fünf Propen-Moleküle auf eine Milliarde Gasmoleküle nachweisen. Die Entdeckung schließe eine seit über drei Jahrzehnten bestehende Lücke in der Atmosphärenchemie Titans, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Astrophysical Journal Letters“.

„Diese Chemikalie begegnet uns überall im Alltag“, erläutert Conor Nixon vom Goddard Space Flight Center der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA. „Propen ist die Basis für lange Molekülketten, die den Kunststoff Polypropylen bilden.“ Unter irdischen Bedingungen ist Propen ein brennbares Gas, das unter anderem aus Erdgas und Erdöl gewonnen wird. Die Messungen von Cassini sind der erste Nachweis des organischen Stoffes auf einem anderen Himmelskörper.

Propen-Molekül

Die dichte Atmosphäre Titans besteht überwiegend aus Methan. Das Sonnenlicht zersetzt in der Hochatmosphäre Methan-Moleküle, aus deren Bruchstücken sich neue Kohlenwasserstoff-Verbindungen bilden. Schon 1980 konnte Voyager 1 in der Lufthülle des Mondes alle Kohlenwasserstoffe nachweisen, die ein oder zwei Kohlenstoff-Atome pro Molekül enthalten. Seltsamerweise fand die Sonde von Molekülen mit drei Kohlenstoff-Atomen aber nur Propan, das schwerste Mitglied dieser Familie, und Propin, eines der leichtesten Exemplare. Die Mittelgewichte – zu denen Propen gehört – fehlten.

Das hat sich mit der Entdeckung von Nixon und seinem Team geändert. „Die Messungen waren sehr schwierig“, berichtet Nixons Kollege Michael Flasar. „Die schwache Signatur von Propen verbarg sich in einer Region, in der wir starke Signale vieler anderer ähnlicher Chemikalien sehen.“ Der Erfolg der Messungen macht die Forscher zuversichtlich, dass sie noch viele weitere Stoffe nachweisen können, die in geringen Mengen in der Atmosphäre des größten Saturnmonds vorkommen.