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- Das obige Bild zeigt den Saturnmond Titan. Er erhielt
seinen Namen 1887 von John Herschel. Sein Name erinnert an ein
Geschlecht von Riesen, den Titanen, aus der griechischen
Mythologie. Im obigen Bild ist der Mond in einer
multispektralen Falschfarbenaufnahme aus drei Bildern des UV
und des Infrarotlichts zu sehen. Diese wurden mit einem vierten
Bild, einer Bodenaufnahme im polarisierten Infrarotlicht,
überlagert.
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Titan wurde am 23.März 1655 von dem niederländischen
Physiker Christian Huygens entdeckt. Er war es auch, der als
erster die Ringe von Saturn beschrieb. Die Atmosphäre des
Mondes konnte jedoch erst 1944 von dem
niederländisch/amerikanischen Astronomen Gerard Peter
Kuiper nachgewiesen werden. Bis zu diesem Zeitpunkt nahm man
an, dass Titan der grösste Mond des Sonnensystems sei.
Nachdem man jedoch seine Atmophäre von dem angenommenen
Durchmesser abziehen musste, fiel er mit dem neuen Durchmesser
von 5.150km auf den zweiten Platz hinter den Jupitermond
Ganymed (d=5.262km) zurück. Dennoch ist er grösser
als die Planeten Merkur und Pluto und besitzt anders als diese
und alle anderen Monde, eine dichte Gashülle. Sie reicht
mit 700km Dicke höher in das All hinaus, als die
Atmosphäre der Erde. Auch ihr Druck lastet mit 1,5bar um
50% schwerer als der Luftdruck auf der Erde.
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Titans Atmophäre besteht zu 94% aus Stickstoff, sowie zu
6% aus Methan CH4 und Argon. Zudem sind Spuren
weiterer Kohlenwasserstoffverbindungen wie Ethan, Propan,
Ethylen, Diazethylen, Methylazetylen, Blausäure
(Wasserstoffcyanid) sowie Azetonnitrid zu finden. Die einzigen
bisher bekannten sauerstoffhaltigen Verbindungen auf Titan sind
Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Titans Atmosphäre leuchtet
durch den molekularen Stickstoff rötlich.
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Die Temperatur auf der festen Oberfläche des Mondes liegt
bei –178°C, was noch relativ warm ist. Man vermutet
eine Art Treibhauseffekt, denn in 40-50 km Höhe sinkt die
Temperatur auf -200°C. In etwa 200km Höhe besitzt die
Titanatmosphäre eine Inversionsschicht, in der die
Temperatur wieder auf ca. -100°C ansteigt. Insgesamt ist
sie durch die Dunstschichten recht undurchsichtig, so dass es
auf Titans Oberfläche nie sehr hell wird.
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Bis zur Landung der Raumfähre Huygens vermutete man, dass
Titan von einem Methanozean umschlossen wird, da seine
Oberflächentemperatur in der Nähe des Tripelpunktes
von Methan liegt. Bei diesem kommt das Gas in allen drei
Zuständen, fest, flüssig und gasförmig, vor. Die
Bilder von Huygens (siehe unten) können diese Annahme
jedoch weder belegen noch ausschliessen. Man sieht ausgedehnte
Becken und 'Küstenlinien' mit Kanälen und Rinnen im
Bereich höher gelegener Geländerücken. Diese
scheinen die Annahme zu bestätigen. Andererseits kann es
sich bei den Ebenen auch um Sedimentflächen handeln, die
durch kurzzeitig, wiederkehrend auftretende Methanseen
entstanden sind und kein dauerhaftes Meer bilden. Das Methan
müsste dann im Untergrund versickert sein.
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Unter der einer oberen Schicht sollte sich eine dicke Schicht
aus Wassereis befinden, welches auch die 'Kontinente' bilden
könnten. Ob die, bei einer Dichte von 1,881 g/cm³,
notwendigerweise vorhandenen ~50% Gesteinsmassen einen Kern
bilden oder mit dem Eis vermischt vorliegen, ist unbekannt.
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Da Saturn im Mittel nur 1.221.830 km von Titan entfernt ist,
wird der Mond von Gezeiten durchmischt, deren Kräfte rund
zweihundert mal stärker sind als die auf der Erde. Man
vermutet Regen aus Methan, der wegen der geringen Schwerkraft
von 0,14g sanft, wie Schnee auf der Erde, vom Himmel sinkt.
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Titan umrundet Saturn in 15 Tagen 22h und 41min. Dabei ist
seine Bahn mit einer Exzentrizität von 0,0293 fast
kreisrund. Die Neigung dieser Bahnebene gegen den Saturnäquator
ist mit 0,3° äusserst gering. Auf ihr steht unter
einem Winkel 1,924° die Rotationsachse des Mondes. Titan
ist in seiner Rotation an Saturn gebunden. Die Zeit für
eine Drehung um seine eigene Achse entspricht also der einer
Umrundung des Riesenplaneten.
Am 15.Oktober 1997 starteten die NASA und die ESO als
gemeinsames Projekt, die Doppelsonde Cassini-Huygens auf der
Erde. Sie erreichte Saturn am 1.Juli 2004. Während die
NASA-Muttersonde Cassini in einer Saturnumlaufbahn verblieb,
landete die ESO-Tochtersonde Huygens am 14.Januar 2005 auf
Titan. Von diesem Ereignis stammen die beiden unteren Bilder. |
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Technisch gesehen war diese Landung ein Meisterwerk, bei dem
die Sonde Huygens 1½ Stunden länger arbeitete als
man sich erhofft hatte. Insgesamt drei Stunden wurden die Daten
von Huygens nach Cassini gesendet, um dann von dort und weitere
67min später auf der Erde einzutreffen.
Welche Erkenntnisse diesen Bildern den aufgenommenen Tönen
und den Messdaten entnommen werden können, wird die in den
nächsten Monaten folgende Auswertung der Daten zeigen. Das
obere Bild zeigt eine durch Kanäle zerklüftete
Landschaft und einen Landsaum, der wie der Strand zu einem Meer
aussieht. Ob dieses Meer tatsächlich mit flüssigem
Methan gefüllt ist, oder eine ebene Sedimentsenke
darstellt, kann erst nach einer weiteren Bewertung der Messdaten
besser bestimmt werden. Das untere Bild zeigt den Landeplatz von
Huygens. Auch hier liefert das Bild nicht die unmittelbare
Erklärung zu dem was zu sehen ist. Sicher sind die Brocken
zu erkennen, doch aus welchem Material bestehen sie? Vermutet
wird, dass es sich um 'Steine' aus sehr hartem Wassereis
handelt. Der helle Brocken ist dabei etwa 1m entfernt, und der
Horizont soll eine Entfernung von etwa 100m besitzen. Das Bild
zeigt die Landschaft in echten Farben und könnte einen
Küstensaum zeigen, der in parallel verfügbaren
schwarz-weiss Aufnahmen intensiver hervortritt .. dann
allerdings die Frage aufwirft .. Wo ist das Methanmeer?
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