Raumfahrtgeschichte Foto: Gernhardt über Roboterarm

Die hoch aufragenden Dünen auf Saturns größtem Mond, Titan, mögen den sandigen Hügeln der Sahara ähneln, aber ihre Ursprünge sind völlig anders, sagen Forscher. Anstatt sich im Laufe der Zeit wie auf der Erde kontinuierlich zu bilden, werden Titans Dünen durch kurze, mächtige Schurkenwinde geschmiedet.

Mit einer Höhe von mehr als 300 Fuß (91 Meter) bieten die Dünen von Titan ein Rätselrätsel: Sie scheinen sich in der entgegengesetzten Richtung zu bilden wie die stetigen Ost-West-Winde des Titans. Zwei neue Studien deuten darauf hin, dass seltene Windstöße westwärts für diese enormen Strukturen verantwortlich sind. Die Ergebnisse beleuchten den entfernten Satelliten, der viele Eigenschaften mit der Erde teilt.

"Diese Arbeit unterstreicht die Tatsache, dass die Winde, die 95 Prozent der Zeit wehen, keine Auswirkungen auf das haben, was wir sehen", sagte Devon Burr, ein planetarischer Wissenschaftler an der Universität von Tennessee, Knoxville, und Hauptautor einer der Zeitungen in einer Stellungnahme. [Erstaunliche Fotos von Titan, Saturns größter Mond]

Burr, früher am SETI Institute, und ihre Kollegen führten ihre Forschungen in einem Windkanal durch, der in den 1980er Jahren gebaut wurde, um die Physik von windgeblasenem Sand auf der Venus zu untersuchen. Dort versuchten sie, Bedingungen auf der Oberfläche von Titan zu schaffen, die die Bildung von Dünen beeinflussen würden, wie eine geringere Schwerkraft und eine dickere Atmosphäre als die der Erde.

"Es war ein Bär zu operieren, aber Dr. Burrs Sanierung der Anlage als Titan-Simulator hat das Biest gezähmt. Es ist jetzt eine wichtige Ergänzung zum NASA-Arsenal von planetaren Simulationseinrichtungen", John Marshall, vom SETI Institute, und a Co-Autor über die neue Forschung, sagte in der Erklärung.

Titans Dünen bestehen nicht aus Sand, wie er in Wüsten auf der Erde vorkommt, sondern aus einem zäheren Material. Die Wissenschaftler wissen nicht genau, was es ist, nur dass es aus Wasserstoff und Kohlenstoff besteht - zwei Zutaten, mit denen sich eine Liste von Materialien auf der Erde erstellen lässt, von Methan bis Paraffin. Laut Burr kann das Wasserstoff-Kohlenstoff-Material Partikel von Wassereis beschichten.

Die Forscher fanden heraus, dass die regulären Ost-West-Winde nicht stark genug sind, um das zähflüssige Material in die beobachteten massiven Dünenformen zu formen. Stattdessen glauben sie, dass die Dünen von kurzen, schnellen Windböen geformt werden. Die Winde auf dem Titan "wechseln gelegentlich die Richtung und nehmen aufgrund der sich ändernden Position der Sonne an ihrem Himmel dramatisch an Intensität zu", heißt es in der Erklärung.

Eine andere Gruppe von Forschern untersuchte die Bildung von Titans Dünen anhand von Daten der Cassini-Raumsonde. Ihre Arbeit deutet darauf hin, dass die Dünen bis zu 3000 Saturn-Jahre haben können (das entspricht 90.000 Erdjahren).

Nach einer Aussage von Texas A & M könnte die Dünenbildung durch Veränderungen der Saturnbahn beeinflusst werden.

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"Dies ist ähnlich wie einige der Sandwüsten der Erde entwickelt haben", sagte Ryan Ewing, Assistant Professor für Geologie und Geophysik bei Texas A & M und ein Autor auf dem Papier, in einer Erklärung. "In Teilen der Sahara werden zum Beispiel einige der größten Dünen vor etwa 25.000 Jahren gebildet und diese Dünenmuster sind noch sichtbar. Kleinere Dünen überdrucken die größeren, älteren Muster. Wir sehen den gleichen Überdruck kleinerer Muster auf größeren auf Titan. "

Die Evolution der Titan-Landschaft ist für Wissenschaftler von Interesse, teilweise wegen der Ähnlichkeiten zwischen dem Satelliten und der Erde. Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einer Atmosphäre und der einzige andere Körper neben der Erde mit Flüssigkeit auf seiner Oberfläche. Aber die Seen und Ozeane von Titan bestehen aus Methan und Ethan, nicht aus Wasser.

Die Forscher am SETI-Institut sagten in der Erklärung, dass die Studie, wie die Dünen von Titan aussehen könnten, Anwendungen zum Verständnis ähnlicher Prozesse auf der Erde haben könnte.

"Wir sehen heute, dass Sedimente über die Sahara, über den Atlantik nach Südamerika getragen werden. Dieses vom Wind verwehte Material ist für die Fruchtbarkeit des Amazonasbeckens verantwortlich", sagte Marshall. "Daher ist es wichtig, diesen Prozess zu verstehen."

Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel wurde aktualisiert, um den folgenden Fehler zu beheben: Titans See und Ozeane enthalten Ethan, nicht Ethanol.