Seit Jahren betrachteten Wissenschaftler Titan, den größten Mond des Saturn, als eine Welt mit einem ausgedehnten unterirdischen Ozean, ähnlich wie andere Eiswelten. Eine aktuelle Studie stellt diese Sichtweise jedoch auf den Kopf, indem sie die Existenz isolierter Taschen flüssigen Wassers statt eines globalen Meeres unter seiner gefrorenen Kruste vorschlägt.
Dieser Mond stellt ein bemerkenswertes Objekt in unserem Sonnensystem dar. Mit einer Größe, die den Planeten Merkur übertrifft, besitzt er eine dichte Atmosphäre und flüssige Gewässer auf seiner Oberfläche, die hauptsächlich aus Methan bestehen. Diese Landschaft macht ihn zu einem bevorzugten Untersuchungsgebiet für das Verständnis ferner Welten.
Künstlerische Darstellung einer möglichen inneren Struktur von Titan basierend auf Cassini-Daten.
Bildnachweis: A. D. Fortes/UCL/STFC Um dieses Wissen zu verfeinern, hat ein Forscherteam die Radiodaten der NASA-Mission Cassini mit neuartigen Methoden genauestens untersucht. Diese Techniken ermöglichten es, die Unsicherheiten bezüglich der inneren Struktur von Titan zu verringern und unerwartete Details über seine Reaktion auf die Gravitationskräfte des Saturn aufzuzeigen.
Die Ergebnisse zeigen, dass das Innere von Titan einer Verformung stärker widersteht als erwartet. Diese Beobachtung schließt die Hypothese eines globalen Ozeans aus und ersetzt sie durch die Idee einer Eisschicht nahe ihrem Schmelzpunkt, die durch hohen Druck festgehalten wird. Dieses matschige Eis könnte lokalisierte Reservoire flüssigen Wassers enthalten.
Diese Entdeckung verändert unsere Wahrnehmung von Ozeanwelten im Weltraum. Tatsächlich könnten unterirdische Ozeane weniger verbreitet sein als bisher angenommen. Die Bewohnbarkeit von Titan mit seinen Wassertaschen bleibt eine offene Frage, die zukünftige Raumfahrtmissionen erforschen müssen.
Die NASA-Mission Dragonfly, deren Start für einen Vorbeiflug an Titan geplant ist, wird dazu beitragen, seine Oberfläche und sein Untergrund zu erforschen. Diese Beobachtungen werden es ermöglichen, die für Leben notwendigen Bedingungen besser einzugrenzen, indem sie unser Verständnis der Geologie und der Anwesenheit flüssigen Wassers auf diesem Mond präzisieren.
Die hohe Amplitude und Dämpfung der Gezeiteneffekte schließen einen globalen unterirdischen Ozean aus und deuten auf eine unter hohem Druck schmelzende Eisschicht hin, die Eis III (hellgrün), Eis V (hellblau), Eis VI (hellviolett) und kleine Mengen an Teil-Schmelze (fuchsia) enthält. Die Rolle des Drucks bei der Erhaltung von Wasser
Der Druck, der von den oberen Schichten eines Himmelskörpers ausgeübt wird, kann den Zustand des Eises verändern. Nahe dem Kern von Titan verhindert ein hoher Druck, dass das Eis vollständig schmilzt, selbst wenn die Temperatur nahe seinem Schmelzpunkt liegt. Dieses Phänomen erzeugt eine Zone, in der das Eis eine matschige Konsistenz annimmt, mit Einschlüssen von flüssigem Wasser.
In solchen Umgebungen stabilisiert der Druck die innere Struktur. Er wirkt wie eine Barriere, die das Eis in einem Zwischenzustand hält und die Bildung eines zusammenhängenden Ozeans verhindert. Dieses Szenario unterscheidet sich von dem auf anderen Monden, wo interne Wärme es dem Wasser erlaubt, auf großen Flächen flüssig zu bleiben.
Geophysikalische Studien nutzen diese Prinzipien, um das Innere von Planeten und Monden zu modellieren. Die Wechselwirkung zwischen Druck und Temperatur zu verstehen, hilft dabei, Zonen vorherzusagen, in denen Wasser in flüssigem Zustand existieren könnte. Das eröffnet neue Wege für die Suche nach lebensfreundlichen Umgebungen anderswo im Sonnensystem.
Quelle: Nature