Whoa. Seen auf Titan könnten die Krater von massiven unterirdischen Explosionen sein

Das Cassini-Raumschiff beendete seine Mission zum Saturn und seinen Monden vor zwei Jahren, als es zur Zerstörung in den Saturn getaucht wurde. Aber nach zwei Jahren untersuchen Wissenschaftler immer noch die Daten der Cassini-Mission. Ein neues Papier, das auf Cassini-Daten basiert, schlägt eine neue Erklärung vor, wie sich einige Seen auf Titan gebildet haben könnten.

"Während Wissenschaftler weiterhin die Schatzkammer der Cassini-Daten abbauen, werden wir immer mehr Puzzleteile zusammensetzen."

Die Cassini-Projektwissenschaftlerin Linda Spilker von JPL.

Titan, Saturns größter Mond, ist der einzige Körper in unserem Sonnensystem außer der Erde, der Flüssigkeit auf seiner Oberfläche hat. Auf Titan ist die Flüssigkeit kein Wasser, sondern Ethan und Methan, Kohlenwasserstoffe mit sehr niedrigen Siedepunkten, so dass sie bei den kalten Temperaturen von Titan in flüssiger Phase bleiben können. Titan hat in seinen Polarregionen etwa 650 Kohlenwasserstoffseen.

Die genaue Natur dieser Seen ist noch nicht klar. Wissenschaftler dachten, dass einige von ihnen Karstseen hier auf der Erde ähnlich sind. Eine schwache Säure wie Kohlensäure frisst sich an löslichen Gesteinen wie Kalkstein ab. Wenn sich der resultierende Hohlraum mit Wasser füllt, spricht man von einem Karstsee. Wissenschaftler, die Titan untersuchen, glauben, dass das flüssige Methan des kalten Mondes das Eis und die organischen Verbindungen im Grundgestein gelöst haben könnte und dass sich diese Reservoire mit flüssigen Kohlenwasserstoffen gefüllt haben könnten.

Diese Erklärung passt vielleicht zu einigen von Titans Seen, aber nicht zu allen.

"Dies ist eine völlig andere Erklärung für die steilen Ränder um diese kleinen Seen, was ein enormes Rätsel war."

Die Cassini-Projektwissenschaftlerin Linda Spilker von JPL.

Es gibt ungefähr zwei Arten von Seen auf Titan und zwei Größenbereiche. Für die größeren Seen mit scharfen Grenzen passt die durch Methan gelöste Erklärung. Aber für andere Seen – kleinere mit einem Durchmesser von nur zehn Kilometern – passt es nicht. Dies liegt daran, dass viele von ihnen laut Cassini-Radarbildgebung sehr steile Ränder zu haben scheinen, die weit über den Meeresspiegel hinausragen. Ein neues Papier schlägt einen anderen Ursprung für diese Seen vor.

Dieses neue Papier wurde in Nature Geosciences veröffentlicht. Der Titel lautet "Möglicher Explosionskraterursprung kleiner Seebecken mit erhöhten Rändern auf Titan". Der Hauptautor ist Giuseppe Mitri von der italienischen G. d'Annunzio-Universität.

Mitri und seine Kollegen hinter dem Papier waren der Meinung, dass die Karsterklärung nicht zu den Cassini-Radarbildern passte. Die erhöhten Felgen passten einfach nicht zur Karsterklärung.

"Der Rand geht nach oben und der Karstprozess funktioniert umgekehrt", sagte Mitri. „Wir haben keine Erklärung gefunden, die zu einem Karstseebecken passt. In Wirklichkeit stimmte die Morphologie eher mit einem Explosionskrater überein, bei dem der Rand durch das aus dem Kraterinneren ausgestoßene Material gebildet wird. Es ist ein völlig anderer Prozess. "

Was könnte die Explosionen verursacht haben?

Es ist wahrscheinlich, dass Titan Phasen der Abkühlung und Erwärmung durchlaufen hat. Die solarbetriebene Chemie hat das Methan in der Atmosphäre im Laufe der Zeit erschöpft und wiederhergestellt. Wissenschaftler glauben, dass atmosphärisches Methan in den letzten rund einer halben Milliarde Jahren als Treibhausgas auf Titan gewirkt hat, obwohl die Temperaturen im Vergleich zur Erde kalt geblieben sind.

Während der Zeit, in der das Methan aufgebraucht war, kühlte der Mond ab. In diesen kälteren Perioden hätte Stickstoff die Atmosphäre dominiert. Wenn der Stickstoff auf die Oberfläche regnete, wäre er in die Eiskruste eingedrungen und hätte sich in unterirdischen Pools angesammelt.

Wenn das Methan dann wiederhergestellt wurde, wirkte es als Treibhausgas und erwärmte den Mond wieder. In diesem Fall würde der Stickstoff zu einem explosiven Gas, das Krater an der Oberfläche ausbläst und sich dann mit flüssigen Kohlenwasserstoffen füllt. Mitri und die anderen Autoren des Papiers glauben, dass dies für die steilen Ränder um kleinere Seen verantwortlich ist, die weit über dem Meeresspiegel liegen.

"Diese Seen mit steilen Kanten, Wällen und erhöhten Rändern wären ein Wegweiser für Perioden in der Geschichte des Titanen, in denen sich flüssiger Stickstoff auf der Oberfläche und in der Kruste befand", sagte der Cassini-Wissenschaftler und Studienmitautor Jonathan Lunine von der Cornell University in Ithaca , New York. Die Autoren sagen, dass selbst eine lokale Erwärmung ausgereicht hätte, um den flüssigen Stickstoff in Dampf umzuwandeln, wodurch er sich schnell ausdehnte und einen Krater ausblies.

"Dies ist eine völlig andere Erklärung für die steilen Ränder um diese kleinen Seen, was ein enormes Rätsel war", sagte Linda Spilker, Projektwissenschaftlerin bei Cassini von JPL. "Während Wissenschaftler weiterhin den Schatz der Cassini-Daten abbauen, werden wir immer mehr Puzzleteile zusammensetzen. In den nächsten Jahrzehnten werden wir das Saturn-System immer besser verstehen. “

Mehr:

  • Pressemitteilung: Neue Modelle schlagen vor, dass Titan Lakes Explosionskrater sind
  • Forschungsbericht: Möglicher Explosionskraterursprung kleiner Seebecken mit erhöhten Rändern auf Titan
  • Space Magazine: Auf Titan gibt es ringförmige Formationen rund um die Seen
  • Wikipedia: Klima des Titanen
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