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Saturnmond: Eine Landkarte für Titan

Die erste vollständige geologische Karte des nebelverhangenen Saturnmonds offenbart: Besonders interessant ist es dort in der Nähe von Polen und Äquator.
Künstlerische Darstellung der Seen an Titans NordpolLaden...

Ein wolkenverhangener Himmel und kahle Ebenen, so weit das Auge reicht: Abseits von Äquator und Polen ist die Aussicht, die sich einem Raumfahrer auf Titan bieten würde, wenig abwechslungsreich. Dieses Bild zeichnet ein Team um NASA-Wissenschaftlerin Rosaly Lopes, das nun aus den von der Raumsonde Cassini gesammelten Daten eine erste vollständige geologische Karte des Saturnmonds erstellt hat. Die zeigt: Wie es auf Titan aussieht, hängt in erster Linie vom Breitengrad ab. Nördlich und südlich der gewaltigen Sanddünen am Äquator flacht die Landschaft zunächst ab. Ebenen aus organischen Verbindungen bedecken mehr als 65 Prozent der Mondoberfläche, nur gelegentlich werden sie unterbrochen von Bergketten oder einem der wenigen Krater. In der Nähe der Pole, wo das Klima feuchter wird, wandelt sich die Landschaft deutlich: Am Südpol, wo Methanregen Furchen in höher gelegene Plateaus gräbt, erstrecken sich natürliche Labyrinthe; im Norden liegen Seen und Meere.

Die Bilder, auf denen die im Fachmagazin »Nature Astronomy« beschriebene Karte basiert, sind zum Teil schon ziemlich alt: Zum ersten Mal lichtete Cassini im Jahr 2004 den Mond aus der Nähe ab. In den folgenden zwölf Jahren, bis zu ihrem Sturz auf den Saturn, flog sie viele Male dort vorbei und sendete jedes Mal neue, verblüffende Aufnahmen heim, aus denen sich stückchenweise ein Gesamtbild zusammenpuzzeln ließ. Als Hindernis fungierte dabei der Dunstschleier, der Titan umhüllt: Eine dichte, stickstoffbasierte Atmosphäre und Methanwolken verschleiern den Blick auf die Oberfläche. Statt auf Fotos im sichtbaren Licht sind Forscher auf Radar und Infrarot angewiesen.

Für diesen Zweck war Cassini gut ausgerüstet: Ihr genauestes Radar-Subsystem, das Synthetic Aperture Radar (SAR), konnte die Oberfläche bis auf einen Kilometer genau auflösen. Allerdings hat das SAR nur 46 Prozent der Oberfläche mit dieser Auflösung aufgenommen. Wo Daten fehlten, wandten Lopes und ihre Kollegen einen Trick an: Sie verglichen die SAR-Daten mit schlechter aufgelösten, aber vollständigeren Datensätzen anderer Radar- und Infrarotinstrumente und ermittelten, wie in den SAR-Daten identifizierte Regionen dort aussahen. Basierend auf diesen Korrelationen konnten sie solche Regionen auch in den schlecht aufgelösten Daten aufspüren.

Die Titan-Karte verortet die geologischen Formationen und die Materialien, aus denen sie bestehen, auf der gesamten Oberfläche in einem Maßstab von eins zu 20 Millionen. Für die Forscher ging es aber um mehr als nur eine genaue Landkarte. Wo sich Berge und Seen berühren oder der Wind Dünensand in die Ebene geweht hat, konnten sie einen Blick in die Geschichte des Monds werfen: Ein hoher Anteil an Wassereis identifizierte die bergigen Regionen als Teile von Titans Eiskruste. Im Lauf der Zeit, das verrieten die Ränder dieser Gebiete, lagerten sich darauf organische Sedimente an – zunächst in den heutigen Labyrinthen, später als Ebenen und schließlich Dünen. Auch die Seen des Nordens identifizieren die Forscher als junge organische Formationen.

47/2019

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 47/2019

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