Obwohl kälter als die Erde, ist Titan doch tropischer Natur

08.10.2007 - Wenn Raumfahrer einmal Saturns größten Mond besuchen, werden sie eine tropische Welt vorfinden auf der die Temperaturen aber auf -274° Fahrenheit (-135° C) fallen können, Methanregen vom Himmel fällt und Dünen aus Eis oder Teer die trockensten Regionen bedecken. Diese Bedingungen sind ein kaltes Spiegelbild der tropischen und subtropischen Regionen auf der Erde.

„Du hast all diese Dinge, die vergleichbar sind mit der Erde. Aber zur selben Zeit ist es fremdartig und unfamiliär" sagt Ray Pierrehumbert vom geophysikalischen Institut der Universität Chicago.

Titan umkreist neben 59 bestätigten Monden den Ringplaneten, doch ist dieser Mond etwas besonderes, denn Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dichten Atmosphäre.

„Eines der Dinge, die mich an Titan so fesseln ist, das er viele Umlaufbedingen wie die Erde hat, aber aus komplett anderen Substanzen besteht die zu vollkommen anderen Temperaturen arbeiten" so Pierrehumbert. Auf der Erde zum Beispiel ist Wasser flüssig und relativ aktiv als Dampf in der Atmosphäre, doch auf Titan ist Wasser ein Fels. „Es ist genauso verdampfbar wie Sand auf der Erde."

Eine ähnliche Rolle wie Wasser auf unserem Planeten spielt auf Titan das Methan. Es existiert in ausreichender Menge um zu Regen zu kondensieren und formt sogar Pfützen auf der Oberfläche. Durch eine Interaktion mit ultravioletter Strahlung in Titans oberen Atmosphärenschichten entstehen auch Nebenprodukte wie Ethan oder Wasserstoff, woraus wiederum Ketten von Kohlenwasserstoffmolekülen entstehen, welche dem Mond seinen orangefarbenen Schleier geben. Ungewöhnlich, aber durchaus denkbar, sollten sich diese Molekülketten zu größeren Partikeln vereinigen, könnte es auch einen teerähnlichen Regen geben.

„Das Ironische an der Sache ist, das obwohl es sehr viel kälter als auf der Erde ist, es sich verhält wie eine superheiße Erde und nicht wie ein erdähnlicher Schneeball, da aufgrund der Temperaturen Methan flüchtiger ist als Wasserdampf bei Erdtemperaturen" sagt Pierrehumbert.

Es mag auf den ersten Blick merkwürdig erscheinen, das man bei einem Mond der den Planeten Saturn umkreist und 9-mal weiter von der Sonne entfernt als wir, es sich um eine tropische Welt handeln soll, doch das Methan und Titans langsame Rotation, fördern diese Eigenschaft.

Das tropische Wettersystem auf der Erde dehnt sich nur +/- 30 ° um den Äquator aus, doch auf Titan, der nur einmal alle 16 Tage rotiert, umhüllt das tropische Wettersystem den ganzen Planeten, wie Pierrehumbert anmerkt.

Insbesondere das Verhalten der Wolken auf Titan kann nur erklärt werden, wenn man diese mit den tropischen Regionen auf der Erde vergleicht, wie Jonathan Mitchell sagt. Titans Atmosphäre produziert einen Aufwind, der mit Oberflächenwinden konvergiert. Dieser Aufwind fungiert dabei für das Methan als eine Art Lift und befördert es hoch, zu kühleren Temperaturen und niedrigen Drücken, wo dieses wiederum kondensiert und Wolken bildet.

„Dies ist eine gut gekannte Eigenschaft der Erde Namens ITCZ, die inter-tropical convergence zone" so Mitchell. Dabei helfen die Ozeane auf der Erde, diese Zone auf die niedrigen Breitengrade zu begrenzen. Doch im Fall des wohl ozeanlosen Titans zeigen Computersimulationen, das die ITCZ fast den gesamten Mond von Pol zu Pol bedeckt.

Titans orangefarbene Dunstatmosphäre kompliziert dabei die Beobachtungen. „Dieser Dunst verschleiert die gesamte Oberfläche“ sagt Mitchell. „Es blockiert einfach all das sichtbare Licht, das uns von der Oberfläche oder der niedrigen Atmosphäre erreichen könnte.“

Doch glücklicherweise gilt dies nicht für den Infrarotbereich und dank Cassini und des two narrow frequency bands können die Wolkenbewegungen beobachtet werden.