Home Technik Saturns Mond Titan kann 'Phantom Lakes' und Höhlen haben

Saturns Mond Titan kann 'Phantom Lakes' und Höhlen haben

Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Regen fällt, sich in Seen und Teichen sammelt, in den umgebenden Felsen sickert und verdampft, um dann wieder zu fallen. Es gibt nur einen Haken: Die Welt ist der Saturnmond, Titanwo der Regen kein Wasser ist; es ist flüssiges Methan.

Zwei neue Artikel untersuchen, wie sich dieser unheimlich vertraute, wasserlose "Wasserkreislauf" auf der Oberfläche von Titan manifestiert. Zu diesem Zweck wandten sich zwei separate Forschungsteams an die Daten der Cassini-Mission, der seinen Aufenthalt am Saturn-System in beendet hat September 2017. Das Raumschiff flog mehr als 100 Mal am massiven Mond vorbei und sammelte dabei entscheidende Beobachtungen dieser fremden Welt.

Einige dieser Beobachtungen zeigten den Wissenschaftlern etwas wirklich Außergewöhnliches: ihren ersten Blick auf Flüssigkeit, der sich derzeit in der Landschaft befindet, und nicht nur bloß Geister solcher Flüssigkeitsmerkmale. "Titan ist die einzige Welt außerhalb der Erde, in der wir Flüssigkeitskörper auf der Oberfläche sehen", Rosaly Lopes, ein Planetenwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA, der an der Cassini-Mission gearbeitet hat, aber an keiner der neuen Zeitungen beteiligt war. "Einige von uns nennen Titan gerne die Erde des äußeren Sonnensystems."

Verbunden: Die NASA kann dieses Jahr beschließen, eine Drohne auf dem Saturnmond Titan zu landen

"Titan ist der interessanteste Mond im Sonnensystem. Ich denke, das bringt mir einige Feinde, aber ich denke, es ist wirklich wahr", Shannon MacKenzie, Hauptautor einer der neuen Studien und ein Planetenwissenschaftler am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University erzählte Space.com. Das heißt aber nicht, dass der Mond unkompliziert ist. "Titan wirft uns eine Menge Curveballs", sagte sie.

MacKenzies Studie analysiert einen potenziellen Kurveball: drei kleine Merkmale, die scheinbar waren flüssigkeitsgefüllte Seen als Cassini sie zum ersten Mal entdeckte, schien sie jedoch ausgetrocknet zu sein, als das Raumfahrzeug in die Gegend zurückkehrte. Die Beobachtungen legen nahe, dass die Flüssigkeit entweder verdampft oder in die umgebende Planetenoberfläche eingedrungen ist.

Diese "Phantom Lakes" können ein Beweis dafür sein saisonale Änderungen auf dem Mond glauben MacKenzie und ihre Mitautoren. (Sieben Erdjahre vergingen zwischen den beiden Beobachtungen des Raumfahrzeugs über das Gebiet, in dem die nördliche Halbkugel des Mondes vom Winter in den Frühling überging.)

Die Situation ist jedoch möglicherweise nicht ganz so einfach, da die beiden Beobachtungssätze von verschiedenen Instrumenten getragen wurden. Cassini wurde entwickelt, um Daten entweder mit seinem Radargerät oder seinen optischen und Infrarot-Lichtkameras zu erfassen, jedoch nicht gleichzeitig. Während des ersten Durchlaufs der Raumsonde war die Region zu dunkel, um die Kameras zu verwenden.

Daher mussten MacKenzie und ihre Kollegen die Änderung der Instrumente als mögliche Variable berücksichtigen. Aber sie ist immer noch zuversichtlich, dass etwas in den beiden Pässen anders ist und dass das ziemlich plausibel ist Flüssigkeit war dort und verschwand dann. Auch wenn die unterschiedlichen Signale über den beiden Vorbeiflügen durch ein anderes Phänomen verursacht wurden, sagte MacKenzie, sie sei immer noch fasziniert von dem, was uns über den seltsamen Mond erzählen könnte, der unter den plausiblen Kandidaten der Wissenschaftler ist, wo das Leben über der Erde lauern könnte.

"Wenn wir uns stattdessen einige neu identifizierte Materialien auf der Oberfläche ansehen, ist das auch interessant, da die Sedimente auf Titan für die präbiotische Chemie wirklich wichtig sind", sagte MacKenzie.

Obwohl MacKenzie sich auf drei kleine Seen konzentrierte, die scheinbar verschwunden zu sein scheinen, blieben in Cassinis Beobachtungen der Region viele Seen sichtbar. In dem heute veröffentlichten zweiten Papier verwendeten Wissenschaftler Radardaten, um eine Handvoll viel größerer Seen zu untersuchen.

Während Cassinis letztem Pass über Titan im April 2017, wurde das Raumfahrzeug so programmiert, dass es eine ganz bestimmte Art von Daten, die als Altimetrie bezeichnet wird, über der Seeregion erfasst, um die Höhe der verschiedenen Substanzen zu messen. Marco Mastrogiuseppe, ein Planetenwissenschaftler bei Caltech, hatte bereits ähnliche Daten zur Messung des Systems verwendet Tiefen einiger Meere Titan, viel größere Flüssigkeitskörper, und das Cassini-Team hoffte, dass er es auch mit Seen schaffen würde.

Mastrogiuseppe und seine Kollegen taten dies in ihrer neuen Arbeit. Sie identifizierten die Böden von Seen, die mehr als 100 Meter tief waren, und stellten fest, dass ihr Inhalt von Flüssigkeit dominiert wurde Methan. "Wir haben erkannt, dass die Zusammensetzung der Seen im Wesentlichen der der Stute und des Meeres sehr ähnlich ist", sagte er. "Wir glauben, dass diese Körper von lokalen Regenfällen gespeist werden, und dann entleeren diese Becken Flüssigkeit."

Dies deutet darauf hin, dass der Mond unter der Oberfläche von Titan ein weiteres Merkmal beherbergt, das an die Erde erinnert: Höhlen. Auf der Erde werden viele Höhlen durch Wasser gebildet, das umliegende Gesteinsarten wie Kalkstein auflöst und eine Art Landschaft hinterlässt Karst, gekennzeichnet durch Quellen, Grundwasserleiter, Höhlen und Dolinen.

Forscher, die die Seenregion von Titan erforschen, glauben, dass sie ähnliche Merkmale des Karsttyps sehen. Sie haben auch keine Kanäle entdeckt, die all dies verbinden verschiedene flüssigkeitsmerkmaleAus diesem Grund vermuten Mastrogiuseppe und andere, dass ein Teil der Flüssigkeit in das umgebende Gelände eindringt, ähnlich wie Karstsysteme hier auf der Erde.

"Titan ist wirklich diese Welt, die geologisch der Erde ähnlich ist. Die Wechselwirkungen zwischen den flüssigen Körpern und der Geologie zu studieren, ist etwas, was wir vorher nicht wirklich konnten", sagte Lopes. Die neuen Studien beginnen dies zu erreichen, indem sie die Interaktionen live auf einem anderen Planetenkörper erleben.

Natürlich ist es viel schwieriger, diese Wechselwirkungen in einer Welt zu studieren, die noch nie im Mittelpunkt einer Mission stand. "Wir haben über mögliche Missionen mit Robotikforschern gesprochen, in die man hineinfallen könnte Lavatuben und Höhlen auf dem Mond und dem Mars ", sagte Lopes." Könnten wir in Zukunft eine davon schicken, um in dieses Gelände und in Höhlen zu kriechen und herauszufinden, was sich darunter befindet? "

Eine solche Mission wird wahrscheinlich nicht in Kürze stattfinden, aber die NASA erwägt ernsthaft, dass ein Projekt aufgerufen wird Libelle das würde eine Drohne auf dem fremden Mond landen. Wenn ausgewählt, würde die Mission 2025 starten und neun Jahre später Titan erreichen. Und wenn die NASA sich nicht für Dragonfly entscheidet, stehen die Chancen gut, dass ein anderes Missionskonzept daherkommt. "Titan ist nur zu cool, um nicht zurück zu gehen", sagte MacKenzie.

Beide MacKenzieund Mastrogiuseppe's Papiere wurden heute (15. April) in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.

Meghan Bartels eine E-Mail an mbartels@space.com oder folge ihr @meghanbartels. Folge uns auf Twitter @Spacedotcom und weiter Facebook.

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