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Autor: Ingo Froeschmann / 22. Februar 2005, 23:10 Uhr

Ammoniak ist der Schlüssel zur Titanatmosphäre

Dank der von Cassini und Huygens gesammelten Daten sind die Wissenschaftler überzeugt, dass die Atmosphäre des Titan nicht gerade wenig Ammoniak enthält.

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Die Chemikalie könnte sogar für geologische Prozesse auf dem Saturnmond verantwortlich sein. Wissenschaftler der University of Arizona glauben, dass Cassini bald eine Schicht aus Ammoniak und Wasser unter der Oberfläche aus festem Wassereis finden wird. Das flüssige Ammoniak könnte für den Eisvulkanismus verantwortlich sein, den Cassini bereits bei seinem ersten Vorbeiflug 2004 entdeckte.

„Wissenschaftler können aus den gewonnenen Daten ableiten, dass Ammoniak vorhanden ist,“ sagt Johnathan Lunine, ein Huygens-Wissenschaftler der ESA.

„Ich denke es ist eindeutig, dass Titan neben Wasser eine bedeutende Menge Ammoniak angesammelt hat,“ sagt Lunine. „Wenn Ammoniak vorhanden ist, könnte es für einen großen Teil der Oberflächenveränderung verantwortlich sein.“


Dunstige Tage auf dem Titan, aufgenommen von Cassini am 17. Februar 2005. (Quelle: NASA)

Lunine nimmt an, dass Titan eine flüssige Schicht aus einen Gemisch aus Wasser und Ammoniak unter der hart gefrorenen Wassereisoberfläche finden wird. Cassini’s Radar hat bereits Stellen ausgemacht, an denen Flüssigkeit aus extrem kalten Vulkanen ausgetreten ist und über die Oberfläche geflossen ist. Dieser so genannte Cryovulkanismus könnte auch die Quelle für den in der Titanatmosphäre gefundenen Stickstoff sein.

Während des ersten Titanvorbeiflugs im Oktober vergangenen Jahres sah Cassini’s Radargerät eine Oberfläche, die einer erhärteten Basaltschicht auf der Erde ähnlich sieht. Die Wissenschaftler nehmen an, dass Titan einen felsigen Kern besitzt, der von einer steinharten Wassereisschicht umgeben ist. Ist Ammoniak in der vulkanischen Flüssigkeit enthalten, würde es den Gefrierpunkt des Wassers senken und die Dichte der Flüssigkeit ebenso, so dass einen ähnlichen Auftrieb wie Wassereis hätte, jedoch mit einer Viskosität von Basalt. „Was wir auf den Radaraufnahmen gesehen haben, lässt also auf Ammoniak als Ursache für den Cryovulkanismus schließen,“ sagt Lunine.

Spektrometer von Cassini und Huygens untersuchten die Atmosphäre des Titan von den äußersten Schichten bis zur Oberfläche. „Keins der Geräte entdeckte non-radiogene Formen des Edelgases Argon,“ sagt Tobias Owen von der University of Hawaii. Das deutet darauf hin, dass die Objekte, aus denen Titan ursprünglich entstanden ist, Stickstoff in Form von Ammoniak enthielten.

„Sogar Titans exzentrischer Orbit um den Saturn könnte durch die flüssige Schicht im Untergrund erklärt werden,“ sagt Lunine.

„Eine Sache die in der Geschichte des Titan nicht passiert sein kann, ist das eine flüssige Schicht gefriert, denn das hätte die Rotationsrate des Mondes stark erhöht“, sagt Lunine. „Entweder hat Titan also niemals eine flüssige Schicht gehabt – was sehr unwahrscheinlich ist, denn während der Entstehung des Mondes hätte die Anhäufung von Material das Wasser geschmolzen – oder aber die flüssige Schicht existiert bis heute. Und die einzige Möglichkeit diese flüssige Schicht zu konservieren ist durch Ammoniak.“

Radarmessungen die nur wenige Einschlagkrater zeigen deuten auf sehr junge Oberflächen hin. „Die Oberfläche des Titan verändert sich also, oder aber die Krater werden durch organische Chemikalien verdeckt,“ sagt Lunine. „Wir wissen noch nicht was es ist.“ Wissenschaftler glauben, dass die Kohlenwasserstoffe, die für die trübe Atmosphäre des Titan sorgen, wie Schnee vom Himmel fallen und den Boden bedecken. Wenn das der Fall ist und seit langer Zeit passiert, dann hätte Titan von den felsigen Objekten des Sonnensystems das größte Vorkommen an Kohlenwasserstoffen.“
 
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