Wissenschaftler haben mehrere mögliche Erklärungen für die zeitlichen Merkmale des größten Saturnmondes gefunden. Eine neue Studie weist jedoch auf eine Theorie hin, die die wahrscheinlichste Ursache sein könnte: Titans Meere sprudeln vor Stickstoff.
Bereits im Jahr 2013 tauchte auf Bildern, die mit dem Radargerät von Cassini aufgenommen wurden, plötzlich ein strahlendes, mysteriöses Merkmal des Mondes auf. Eine seltsame Anomalie, die in den vorherigen Bildern nicht beobachtet wurde, trat unerklärlicherweise im Meer von Liegei auf - der zweitgrößten, die sich in der Nähe des Nordpols befand.
Während des nächsten Fluges in wenigen Tagen verschwand das von der „magischen Insel“ informell getaufte Merkmal. Und dann wurden im nächsten Jahr zwei ähnliche Anomalien entdeckt.
Wissenschaftler haben mehrere Erklärungen für das, was passiert, vorgeschlagen, aber neue Daten weisen auf eine Theorie hin, die die wahrscheinlichste Ursache sein könnte: Die Meere des Titans sprudeln mit Stickstoff und bilden inselähnliche Formationen.
Das Meer des gefrorenen Mondes besteht nicht aus Wasser. Titan ist so kalt (-290 ° F oder -179 ° C), dass es nur Meere von flüssigen Kohlenwasserstoffen wie Methan und Ethan enthalten kann. Die kombinierten Missionen von Cassini und Huygens ergaben, dass es kalter flüssiger Methanregen war, der vom Himmel fiel und sich in Flüssen, Seen und Meeren ansammelte. Aber wie könnten sich in einer solchen Umgebung „Inseln“ bilden? Ein kürzlich durchgeführtes Experiment von Wissenschaftlern des Jet Propulsion Laboratory simulierte die Bedingungen auf Titan. Er zeigte, dass bereits geringfügige Veränderungen der Temperatur, des Luftdrucks oder der Zusammensetzung zu einer raschen Freisetzung von Stickstoff aus einer Lösung führen können, ähnlich einem sprudelnden Brunnen, der beim Öffnen einer Flasche Champagner oder einer Dose Cola entsteht.
„Wenn methanreiche Flüssigkeiten mit starkem Ethanregen vermischt werden oder wenn Methanabflüsse auf Ethansee treffen, bleibt der Stickstoff mit geringerer Wahrscheinlichkeit in Lösung“, sagte Michael Malaska von JPL, der an der Spitze steht.
"Die Hauptidee ist, dass viele Blasen (oder andere Phänomene) ein Signal vom gleichen Typ wie feste Erde ergeben", fügte Malaska hinzu. - "Das Radar wird von den Blasen reflektiert und zeigt eine ähnliche Signatur."
Dies ist eine Infrarotansicht des Saturn-Titan-Mondes, die von einem NASA-Cassini-Raumschiff aus beobachtet wurde. Es wurde während des Fluges der „T-114“ am 13. November 2015 gefangen genommen.
Untersuchungen haben gezeigt, dass beim Mischen von Kohlenwasserstoffen und bei Temperaturänderungen eine erhebliche Menge Stickstoff freigesetzt werden kann. Die Luft (Auflösung - Trennung), die durch Blasen verursacht wird, kann ziemlich große Merkmale erzeugen, die in den Anwendungsbereich von Cassinis Werkzeugen fallen. "Beim Erhitzen werden erhebliche Mengen Stickstoffgas aus Titans Seeflüssigkeiten freigesetzt und beim Abkühlen auch absorbiert", schrieb das Team in seinem Artikel im Icarus-Magazin. „Die Dichte der Seeflüssigkeiten hängt von der Auflösung des Stickstoffs ab. Das Modell zeigt auch, dass das Mischen zweier kryogener Flüssigkeiten unterschiedlicher Zusammensetzung zur Freisetzung großer Mengen Stickstoffgas führen kann, was für Seeflüssigkeiten, Blasenbildungen und geologische Phänomene wichtig ist. “
„Nachdem wir die Löslichkeit von Stickstoff untersucht hatten, waren wir überzeugt, dass sich tatsächlich Blasen im Meer bilden und zahlreicher sein könnten als erwartet“, sagt Jason Hofgartner von JPL, Mitforscher des Cassini-Radarteams und Mitautor der Studie.
Die NASA stellte fest, dass eine solche kohlensäurehaltige Flüssigkeit auch Probleme für potenzielle zukünftige Flüge nach Titan verursachen könnte, insbesondere für Raumfahrzeuge, die durch die Meere von Titan segeln oder segeln könnten. Übermäßige Wärme, die von der Vorrichtung erzeugt wird, kann den Prozess der Blasenbildung um ihre Teile beginnen. Dies kann beispielsweise die Propeller betreffen, die für die Bewegung verwendet werden, und es erschweren, die Stabilität der Sonde zu kontrollieren oder aufrechtzuerhalten.
Cassinis Mission endet im September. Als sich die Sonde Saturn näherte, erhielt das Team einen atemberaubenden Blick auf die Monde und Ringe des Planeten. In einer näheren Umlaufbahn können Sie außerdem mehr über Titan forschen und neue Bilder der Merkmale des Mondes erhalten.
Twitter von Carolyn Porco: „Cassinis neue Umlaufbahnen erleichtern die Beobachtung durch Titans Dunst. Voila ... des Meeres und des Sees von flüssigem Methan. "
Einige der Seen auf Titan sind so groß wie die Großen Seen in den USA oder das Kaspische Meer zwischen Europa und Asien. Cassini fing sogar das Sonnenlicht auf, das von einem der Seen fiel, mit einem Hauch von Wellen in anderen Seen.
Cassini wird am 22. April zum letzten Mal in der Nähe von Titan fliegen (127. Manöver). Das Raumschiff wird zum letzten Mal einen Radarstrahl über die Nordsee von Titan leiten. Das Team hat die bevorstehende Beobachtung geplant, sodass, wenn dieses Mal magische Inselmerkmale gefunden werden, ihre Helligkeit zur Identifizierung von Blasen, Wellen und schwebenden oder statischen Festkörpern nützlich sein kann.
Cassini beginnt die letzte Serie von 22 Tauchgängen durch die Lücke zwischen Saturn und den inneren Ringen - das große Finale von Cassini.
Die 15-jährige Mission endet am 15. September mit einem Testtauchgang in die Saturnatmosphäre.
