Die Cassini-Sonde der NASA entdeckte kürzlich eine massive Ansammlung von Eis in Form einer Wolke am Südpol des Saturnmondes Titan. Ein solches Phänomen wurde noch nie beobachtet.
Es wurde bereits festgestellt, dass dieses Feature dem Teil des Wolkensystems zugeordnet werden soll, der als South Polar Vortex bekannt ist. Wissenschaftler vermuten, dass der Winter in der südlichen Hemisphäre von Titan noch kälter sein wird als ursprünglich prognostiziert.
"Zuerst war das atmosphärische Signal absolut stabil und dann begann BOOM stark zu wachsen, was auf das Auftreten einer völlig neuen Wolke hinweist", sagte die Wissenschaftlerin Carrie Anderson, die Cassinis Arbeit vom Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, nachverfolgt. "Ich war so aufgeregt, dass ich gerade von meinem Stuhl gefallen bin."
Anderson präsentierte die neuen Ergebnisse der Raumsonde Cassney bei einem Briefing am 11. November auf der 47. Jahrestagung der American Astronomical Society für Planetenwissenschaften in Oxen Hill, Maryland. Sie diskutierte dies auch auf der Morgenkonferenz am selben Tag.
Eiswolken
Titan ist einer der interessantesten für die Wissenschaft Satelliten des Saturn. Es hat eine dicke Atmosphäre, in der Stickstoff am stärksten dominiert. Dies ist das einzige Weltraumobjekt in unserem Sonnensystem, mit Ausnahme der Erde, auf deren Oberfläche sich eine stabile Flüssigkeitshülle befindet. Das sogenannte "Meer" von Titan besteht jedoch nur aus Ethan und Methan, keineswegs aber aus Wasser. Viele Wissenschaftler betrachten diesen Mond als einen der am besten geeigneten für ein mögliches Leben von Außerirdischen außerhalb der Erde, da es Hinweise darauf gibt, dass es möglicherweise andere Organismen gibt, die der Wissenschaft bisher unbekannt waren.
Titan rühmt sich auch seiner eigenen Wolken in dichten Schichten der Atmosphäre. Sie befinden sich vollständig auf verschiedenen Ebenen: Einige liegen nahe der Mondoberfläche, andere vollständig über dem Himmel. Im Jahr 2012 fanden Wissenschaftler heraus, dass sich die Spitze einer der "hohen" Wolken von Titan in der Stratosphäre in einer Höhe von etwa 300 km oder 186 Meilen vom Südpol des Mondes befindet. Dies ist der stabilste Teil der Atmosphäre außerhalb der aktiven "Wetter" -Schicht.
"Dies ist nur die Spitze der riesigen Schicht des Wolkensystems, die die gewaltigste" Winterwolke "des Südpols bildet", sagte Anderson.
Die zweite riesige Wolke, die sich gerade erst gebildet hat, liegt bereits merklich tiefer in der Atmosphäre. Die Wissenschaftler untersuchten die Zusammensetzung der Wolke mit einem im Cassini-Comic integrierten zusammengesetzten Infrarotspektrometer und führten einige Laborexperimente mit Titan selbst durch.
Das Team ist absolut davon überzeugt, dass es ausschließlich aus Verbindungen von Wasserstoff, Kohlenstoff und Stickstoff besteht. Alle Elemente ändern periodisch ihren Zustand, von flüssig zu gasförmig und umgekehrt, abhängig von der Temperatur. Die Zusammensetzung einer ähnlichen Wolke, die 2012 entdeckt wurde, ändert sich häufig im Verhältnis der Anzahl der Elemente, wodurch eine völlig neue Formation entsteht.
Dieses 2012 aufgenommene Bild zeigt atmosphärische Veränderungen am Südpol des Titan. Cassinis Kamera sah diese beeindruckende Wolke in einer Höhe von 300 Kilometern schweben.
"Unsere Cloud ist neu. Sie unterscheidet sich grundlegend von der vorherigen", sagte Anderson.
Einfrierprozess
Die neu gebildete Wolke befindet sich viel tiefer (in einer Höhe von etwa 200 km oder 124 Meilen von der Oberfläche entfernt). Dies ist sehr ungewöhnlich für solch ein massives Objekt. Es gibt Vermutungen, dass die Temperatur darunter auf Titan sogar unter minus 150 Grad Celsius liegt. Es gibt einen signifikanten Unterschied zu den Daten von 2012.
Auf der Erde entstehen sie durch die Verdunstung von Wasser in die Atmosphäre. Bei ausreichend hohen Temperaturen kondensiert Wasserdampf zu Wolken. Letztendlich kehrt der Niederschlag auch durch Regen an die Oberfläche zurück. Ähnlich bilden sich die meisten Kohlenwasserstoffwolken des Mondes Titan.
Aber eine ganz andere Geschichte mit ihren Polen. Dort findet die atmosphärische Zirkulation der Gasbewegung von der warmen Frühlingshalbkugel (jetzt von der Nordhalbkugel) zur kälteren - südlichen statt. Wenn die Gase den Schlüsselbereich erreichen, sinken sie ab und stoßen auf kalte Temperaturen. Einige von ihnen können Regen bilden, andere können in verschiedenen Schichten der Atmosphäre gefrieren. Cassini kam 2004 mitten im Winter im nördlichen Polargebiet zum Saturn. Die Mission des Raumfahrzeugs sollte im September 2017 enden, danach wird es zurück zur Erde gehen.
Eiswolken um den Nordpol verschwinden mit der Ankunft des Frühlings. Zu dieser Zeit beginnen sich erst am Südpol neue Wolken zu bilden. Die allgemeinen Indikatoren zeigen, dass sich die Richtung der atmosphärischen Zirkulation der Bewegung von Titangasen langsam ändert.
Die Richtungsänderung zeigt an, dass frische organische Dämpfe in der Atmosphäre an die Oberfläche kommen und mit den Wolken interagieren. Die erhöhte Anzahl dieser Gase führt dazu, dass die meisten von ihnen an die Oberfläche gelangen und auf ihrem Weg bereits abgekühlt sind. Diese Abkühlung führt zur Bildung neuer Wolken. Somit geht der Zyklus weiter.
Laut Anderson warnt ein allgemeiner Temperaturabfall die Wissenschaftler davor, dass der südliche Winter auf Titan einer der strengsten sein wird.
