Saturnsystem: Sind die Titanmeere feste Schmutz-Kondensate?

Auf dem Saturnmond Titan fehlen die dort lange vermuteten flüssigen Kohlenwasserstoffseen, weil Ethan aus der Athmosphäre des Mondes nicht abregnet, sondern an Schmutzpartikeln kondensiert, meint Donald Hunten von der Universität von Arizona. Er glaubt damit die Erklärung dafür gefunden zu haben, dass trotz intensiver Beobachtung durch die Raumsonden Cassini und Huygens bislang keine Belege für größere Erdgas-Gewässer auf dem größten Saturnmond gefunden wurden.

Analysen der Atmosphärenchemie des Titan hatten nahe gelegt, dass dort im Laufe der Jahrmillionen in Folge von durch UV-Strahlung angestoßenen fotochemischen Prozessen große Mengen von Ethan aus Methan entstanden sein müssten. Diese wären abgeregnet und sollten theoretisch ausgereicht haben, ein mondbedeckendes Kohlenwasserstoffmeer von einem Kilometer Tiefe zu bilden. Von diesem oder nur größeren Seen fehlt aber jede Spur. Selbst die wenigen ähnlichen Gebilde, die auf Aufnahmen von Cassini zu erkennen sind, reflektieren kein Sonnenlicht und werden mittlerweile eher als ebene Flächen einer dunklen Festsubstanz gedeutet.

Kohlenwasserstoff-Seen auf Titan? | Ein See auf Titan? Flüssigkeiten reflektieren keine Radarstrahlen und erscheinen in Cassinis Messgerät, mit dem diese Aufnahme entstand, daher schwarz wie hier – anders als die wohl trockene Umgebung des Titan. Trotzdem bleiben Donald Hunten und anderen Forschern berechtigte Zweifel an der See-Natur, denn im optischen Wellenlängenbereich wird kein Sonnenlicht reflektiert.

Huntens Modell der Titanatmosphäre geht nun davon aus, dass trotz des ausreichend hohen Drucks und niedriger Temperaturen Ethan nicht verflüssigt wird, weil die entstehenden Kohlenwasserstoffe zu fest an Schmutzpartikel der Atmosphäre binden. Solche Partikel aus etwa 512 Monomeren und knapp einem Mikrometer Durchmesser konnte der Huygens-Lander bei seinem Sturz durch die Titanluft nachweisen. Analoge Kondensationsprozesse von Kohlenwasserstoffen kennen Sonnensystemforscher von der Atmosphäre des Gasriesen Jupiter, wo Ethan in tieferen Schichten erst bei recht hohen Temperaturen von über 300 Kelvin flüssig kondensiert.

Auf Titan könnte sich das rätselhaft fehlende Ethan demnach in mittlerweile mehrere Kilometer dicken Schichten aus Kohlenwasserstoff-Kondensat abgelagert haben und auch jene Dünen bilden, die zuletzt von Cassini fotografiert worden sind, spekuliert Hunten. Die titantypische atmosphärische Ablagerung möchte der Forscher, nach der Kombination von smog und dust (Smog und Staub), gerne als "smust" (zu deutsch versuchsweise "Smaub") in den Sprachschatz extraterrestrischer Bodenkundler eingehen sehen.