Heftige Methan-Stürme auf Titan können seltsame Dünen erklären

Seltene tropische Methanstürme könnten helfen, das Rätsel zu lösen, wie seltsam, riesige Dünen sich auf Titan, dem größten Saturnmond, bilden, sagen Forscher.

Als die Cassini-Sonde der NASA im Jahr 2004 damit begann, Titan zu erforschen, war ihre dramatischste Entdeckung das Feld der Dünen, das fast 15 Prozent der Oberfläche des Titan entlang seines Äquators bedeckt. Diese dunklen, massiven Dünen - die größten ihrer Art im Sonnensystem - bestehen aus exotischem Sand, der aus Wasserstoff und Kohlenstoff besteht. Sie können mehr als 330 Fuß (100 Meter) hoch sein und sind typischerweise 18 bis 31 Meilen (30 bis 50 Kilometer) lang.

Diese langen, kolossalen Dünen stellen eines der größten Geheimnisse des Titan dar, da sie nach Osten zu wachsen scheinen, wohingegen Modelle der Titan-Atmosphäre vorhersagen, dass Oberflächenwinde in seinen äquatorialen Breiten westwärts wehen würden. Frühere Untersuchungen haben jedoch ergeben, dass die Winde des Titans in Höhen über etwa 5 km nach Osten fliegen. Dieser Befund hat Wissenschaftler dazu gebracht, sich zu fragen, ob diese starken Winde irgendwie helfen könnten, dieses Rätsel zu lösen, obwohl sie weit über diesen Dünen blasen. [Erstaunliche Fotos von Titan von NASA Cassini]

Jetzt haben Forscher herausgefunden, dass seltene Methanstürme helfen könnten, die Mondoberfläche zu formen.

"Wolken und Stürme sind auf Titan selten", sagte Benjamin Charnay, ein planetarischer Wissenschaftler am Laboratorium für dynamische Meteorologie in Paris und Hauptautor der Studie, in der die neuen Erkenntnisse detailliert beschrieben werden. "Es wurde nicht erwartet, dass sie Auswirkungen auf die Dünen haben werden."

Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dicken Atmosphäre. Seine Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Stickstoff, mit einer Spur von Methan, das sich zu Wolken formen kann. Während der Tagundnachtgleiche, wenn Tage und Nächte ungefähr gleich lang sind, erlebt Titan in den tropischen Regionen um seinen Äquator heftige Methanstürme.

Computermodelle des Wetters auf Titan enthüllten, dass Methanwolken Höhen von 25 Kilometern erreichen können, wo die hohen, schnellen Ostwinde wehen. Die Forscher fanden heraus, dass Methanstürme Windböen erzeugen können, die bei starken Böen nach Osten fließen, nachdem sie die Titan-Oberfläche erreicht haben.

Die Forscher schätzten, dass diese Ostböen bis zu 36 km / h erreichen können - 10-mal schneller als die üblichen Winde in der Nähe der Titan-Oberfläche.

"Wir waren sehr überrascht von der Intensität der Sturmböen", sagte Charnay. "Für Titan ist es wie ein Hurrikan."

Die Forscher vermuteten, dass diese Sturmböen die Form, Größe, Abstände und das ostwärts gerichtete Wachstum der Titan-Dünen erklären könnten. Wenn Wissenschaftler ein besseres Verständnis davon erhalten, wie sich diese Dünen auf dem Titan bilden, könnte dies mehr Einblick in die gegenwärtige und vergangene Atmosphäre des Mondes geben.

"Es gibt lange Dünen auf dem Titan, die sich über einen sehr langen Zeitraum gebildet haben, wahrscheinlich über eine Million Jahre", sagte Charnay. "Andere sind kürzer und haben sich in den letzten 100.000 Jahren gebildet."

Durch das Studium der Dünen von Titan können Wissenschaftler auch mehr über die Dünenbildung auf der Erde erfahren. In dieser neuen Studie entwickelten die Forscher beispielsweise einen neuen Wachstumsmechanismus für Dünen, der Fragen zur Entstehung von Dünen auf der Erde beantworten könnte, so Charnay.

Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse am 13. April online in der Fachzeitschrift Nature Geoscience vorgestellt.