Saturnmond Titan: Jahreszeitliche Änderungen der Atmosphäre

Bristol (Großbritannien) – Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dichten Atmosphäre. Messungen der amerikanischen Raumsonde Cassini liefern jetzt einen neuen Einblick in die jahreszeitlichen Veränderungen der Titan-Atmosphäre. Überraschend für die Forscher reicht die atmosphärische Zirkulation bis in eine Höhe von 600 Kilometern – 100 Kilometer höher, als bislang vermutet. Und in dieser Höhe scheint es zudem eine komplexe Chemie zu geben, die zum Aufbau einer Dunstschicht beiträgt. Ein internationales Forscherteam berichtet im Fachblatt „Nature“ über die neuen Erkenntnisse.

Saturnmond Titan

„Computermodelle geben die Bedingungen in der unteren Atmosphäre Titans sehr gut wieder“, so Nicholas Teanby von der University of Bristol in Großbritannien und seine Kollegen. So sagten die Modelle korrekt eine Umkehrung der atmosphärischen Zirkulation im Zuge der Frühlingsanfangs voraus, der auf der nördlichen Hemisphäre des Mondes am 11. August 2009 eintrat. „Die Modelle haben jedoch Probleme, Temperatur, chemische Zusammensetzung und Winde in der mittleren und höheren Atmosphäre korrekt wiederzugeben.“ Um die Modelle zu verbessern sei es wichtig, die jahreszeitlichen Veränderungen in größeren Höhen zu beobachten.

Die Cassini-Messungen zeigen nun, dass sich zwei Jahre nach der Umkehr in 600 Kilometern Höhe über dem Südpol von Titan Spurengase ansammeln. Teanby und seine Kollegen ziehen daraus den Schluss, dass die atmosphärische Zirkulation bis in diese Höhe reichen muss und so die Gase dorthin transportiert. Als Antriebmechanismus für die Zirkulation sehen die Forscher im Sommer eine Erwärmung durch die Aufheizung von organischen Partikeln in der Atmosphäre und im Winter eine Abkühlung durch die Emission von Wärmestrahlung durch diese Teilchen. Diese Vorgänge sind jedoch, so die Forscher, nur möglich, wenn es in der Hochatmosphäre eine aktive Chemie gibt, die zur Entstehung komplexer organischer Moleküle führt. Tatsächlich hat Cassini solche Moleküle bis in eine Höhe von 950 Kilometern entdeckt.