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Saturnmond: Warum gibt es so wenige Krater auf Titan?

Radarbilder von zwei Einschlagkratern auf dem Saturnmond Titan

Auf dem Saturnmond Titan sind bislang nur wenige Krater entdeckt worden, die auf Einschläge von Asteroiden oder Kometen zurückzuführen sind. Ein Forscherteam um Catherine D. Neish am Goddard Space Flight Center der NASA in Maryland betrachtete nun die Eigenschaften dieser Einschlagnarben genauer. Die Untersuchung ergab, dass Titans Krater vor allem durch feinen Sand aufgefüllt werden, der durch Winde in der dichten Atmosphäre des Mondes verteilt wird. Für ihre Arbeiten griffen die Wissenschaftler auf die Radarbilder der US-Raumsonde Cassini zurück, die mittlerweile rund 50 Prozent der Oberfläche des größten Saturnmonds erfasst hat. Insgesamt stießen sie auf rund 60 Einschlagkrater in den Bildern. Dagegen weisen die kleineren, atmosphärelosen Saturnmonde tausende von Einschlagkratern auf.

Die Forscher um Neish möchten verstehen, inwieweit das Wettergeschehen auf Titan dessen Oberfläche verändert. Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem, der von einer dichten Atmosphäre umgeben ist und auf dem es Seen und Meere auf der Oberfläche gibt. Bei einer mittleren Oberflächentemperatur von –180 Grad Celsius bestehen diese aber nicht aus Wasser, sondern aus flüssigen Kohlenwasserstoffen wie Methan und Äthan.

Neish und ihre Koautoren verglichen bei ihren Untersuchungen die Krater auf Titan mit denjenigen auf dem nur geringfügig größeren Jupitermond Ganymed. Letzterer besitzt keine Atmosphäre, welche die Krater verändern könnte. Es zeigte sich, dass die Krater auf Titan meist wesentlich flacher waren, im Mittel um mehrere 100 Meter im Vergleich zu gleich großen Strukturen auf Ganymed – ein Hinweis darauf, dass geologische Prozesse die Krater auf Titan auffüllen. Dadurch werden sie von der Oberfläche getilgt und erscheinen auch auf den Radarbildern nicht mehr.

Die Titanatmosphäre besteht zum größten Teil aus Stickstoff und enthält Spuren von Methan, Äthan und weiteren komplexeren Kohlenwasserstoffen. Methan ist jedoch durch die ultraviolette Strahlung der Sonne nicht stabil, seine Moleküle werden rasch in Bruchstücke aufgespalten. Diese reagieren miteinander zu immer größeren und massereicheren Molekülen. Sie schließen sich zu feinen festen Schwebeteilchen in der Atmosphäre zusammen und bilden ihre charakteristische, orangefarbene Dunstschicht. Schließlich werden die Partikel so massereich, dass sie auf die Oberfläche herabrieseln. Dort klumpen sie zusammen und bilden schließlich "Sand", der von Winden über den ganzen Mond verteilt wird.

Die Astronomen unteruchten auch weitere Prozesse, welche die Krater auf Titan auffüllen könnten. Eine Möglichkeit wäre Abtragung durch fließendes Methan oder Äthan, ganz ähnlich der Wassererosion auf der Erde. Allerdings würden Fließprozesse die Krater zunächst rasch auffüllen. Wenn dann der Kraterrand weitgehend abgetragen und weniger steil ist, geht das Auffüllen nur noch sehr langsam voran. Somit müssten sich viele, teilweise aufgefüllte Krater auf Titan finden lassen, was aber nicht der Fall ist. Ein weiterer Vorgang wäre ein langsames Fließen der Eiskruste, in der sich die Krater befinden. Allerdings sind die Oberflächentemperaturen von Titan so niedrig, dass sich Wassereis wie ein festes Gestein verhält und auch über viele 100 Millionen Jahre hinweg kaum fließen würde. Somit bleibt vom Wind verteilter Sand die einfachste Möglichkeit, die Seltenheit von Einschlagkratern auf Titan zu erklären.

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