Der Saturnmond Titan, eines der interessantesten Objekte im Sonnensystem, weist auch eine so seltsame Eigenschaft auf: Seine nördliche und südliche Hemisphäre sind sehr unterschiedlich. Die Anzahl der Kohlenwasserstoffseen und -meere im Norden ist viel größer als im Süden, was möglicherweise auf die langgestreckte Umlaufbahn zurückzuführen ist, auf der sich der Satellit zusammen mit dem Planeten um die Sonne dreht.
Die lange Ellipse, die Saturn und seine Satelliten um die Sonne kreisen, bewirkt, dass verschiedene Bereiche des Titans Sonnenstrahlung mit unterschiedlicher Intensität erfahren. Was wiederum die Verdunstungs- und Niederschlagszyklen in diesen Gebieten beeinflusst. Ähnliche Prozesse führen zu langen Klimazyklen auf der Erde – einschließlich des periodischen Beginns von Eiszeiten.
Wie Studien der Cassini-Sonde gezeigt haben, bedecken Seen aus flüssigen Kohlenwasserstoffen (hauptsächlich Methan und Ethan) in den nördlichen subpolaren Breiten des Titans eine 20-mal größere Fläche als in den südlichen. Darüber hinaus gibt es im Norden noch viele weitere Seen, einst gefüllt, aber inzwischen ausgetrocknet. Eine solche ungleichmäßige Verteilung kann nicht auf reinen Zufall zurückzuführen sein.
Wissenschaftler schlugen sofort vor, dass sich die Hemisphären von Titan in einigen Merkmalen erheblich unterscheiden - vielleicht liegt die Sache in den Eigenschaften der Topographie. Genauere Studien haben jedoch gezeigt, dass keine Merkmale des Reliefs gefunden werden, die die Hemisphären voneinander unterscheiden.
Es gibt noch eine andere Möglichkeit: Dieser Unterschied könnte auf saisonale Unterschiede zurückzuführen sein. Ein Jahr auf Titan dauert 29,5 Erdenjahre, lokale Winter und Sommer dauern etwa 15 Jahre. Dementsprechend kann sich auch die Intensität des Kohlenwasserstoffniederschlags ändern, sodass sich das beobachtete Muster in einigen Jahren ändern wird.
Aber auch diese Hypothese passt nicht zu den verfügbaren Daten. Laut Experten können jahreszeitliche Veränderungen auf Titan dazu führen, dass Wasserkörper mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 m pro Jahr gefüllt (oder ausgetrocknet) werden - und die Tiefe von Seen auf verschiedenen Hemisphären erreicht Hunderte von Metern, und in 15 Jahren können sie beides nicht füllen noch vollständig austrocknen. Außerdem erklärt diese Version nicht die Anzahl der leeren Seen im Norden: Es gibt etwa dreimal mehr ausgetrocknete "Kohlenwasserstoffe" als auf der Südhalbkugel und teilweise gefüllt - sieben. Saisonale Veränderungen wirken sich sicherlich auf diesen Unterschied aus, sind aber nicht der Hauptfaktor.
Deshalb hat eine Gruppe von Forschern unter der Leitung von Professor Oded Aharonson eine eigene Hypothese aufgestellt, die die Asymmetrie der Hemisphären von Titan durch die verlängerte Umlaufbahn des Saturn (und damit des Titan selbst) bei ihrer Rotation um die Sonne erklärt.„Wir glauben“, sagt Aronson, „dass sich bei dieser Sachlage der jahreszeitliche Unterschied in der Intensität von Verdunstung und Kondensation im Jahresverlauf nicht ausgleicht. Das bedeutet, dass es einen konstanten Strom gibt, einen Strom von Kohlenwasserstoffen, der sie kontinuierlich von der südlichen Hemisphäre in die nördliche transportiert.“
Dieser Zustand ist übrigens nur ein vorübergehendes Phänomen. Auf einer größeren Zeitskala – in der Größenordnung von Zehntausenden von Jahren – ändern sich die Bahnparameter des Saturnsystems. Jetzt, da der Sommer im Norden von Titan kommt, ist er näher an der Sonne als wenn der Sommer die südliche Hemisphäre erwärmt. Sie erwärmen sich nicht gleichmäßig, was die Voraussetzungen für die Entstehung globaler Fluidströmungen schafft.
Ein ähnlicher Mechanismus ist für unsere Erde bekannt. Hier werden Milankovitch-Zyklen beobachtet - langfristige periodische Schwankungen der Menge an Sonnenstrahlung, die die Oberfläche des Planeten erreicht. Es wird angenommen, dass diese Zyklen die globalen Feuchtigkeits- und Temperaturströme beeinflussen und das Schmelzen oder Beginnen von Gletschern und damit Eiszeiten verursachen. Auf Titan ist alles beim Alten – nur fließt hier kein Wasser, sondern Kohlenwasserstoffe, wertvolle Energieträger. Lesen Sie mehr über die erstaunlichen Seen des Titans im Artikel "Ölklima".
Pressemitteilung des California Institute of Technology
