Bildunterschrift: Bilder von der Cassini-Mission zeigen Methanflussnetze, die in Seen in der Nordpolregion von Titan abfließen. Bildnachweis: NASA / JPL / USG
Der größte Saturnmond, Titan, ist seit langem unter dem dichten Leichentuch seiner methan- und stickstoffreichen Atmosphäre verborgen. Das änderte sich 2004, als die Cassini-Mission der NASA in den Dunst eindringen und detaillierte Radarbilder der Oberfläche zurücksenden konnte. Diese zeigten ein eisiges Gelände, das über Millionen von Jahren von Flüssen geschnitzt wurde, die denen hier auf der Erde ähneln. Die Oberfläche von Titan sieht jedoch nicht so alt und wettergegerbt aus, wie es sollte. Die Flüsse haben überraschend wenig Erosion verursacht und es gibt weniger Einschlagkrater als erwartet. Was ist das Geheimnis von Titans jugendlichem Teint?
Titan ist ungefähr vier Milliarden Jahre alt und ungefähr so alt wie der Rest des Sonnensystems. Aufgrund der geringen Anzahl von Einschlagkratern wird die Oberfläche auf nur 100 Millionen bis eine Milliarde Jahre geschätzt.
Forscher am MIT und an der University of Tennessee in Knoxville haben Bilder der Flussnetze von Titan analysiert und zwei mögliche Erklärungen vorgeschlagen: Entweder ist die Erosion auf Titan extrem langsam, oder einige neuere Phänomene haben ältere Oberflächenmerkmale ausgelöscht.
Taylor Perron, der Assistenzprofessor für Geologie bei Cecil und Ida Green am MIT, erklärt: „Es ist eine Oberfläche, die viel mehr hätte erodieren sollen als das, was wir sehen, wenn die Flussnetze schon lange aktiv sind. Es wirft einige sehr interessante Fragen darüber auf, was in den letzten Milliarden Jahren auf Titan passiert ist. “
Perron schlägt vor, dass geologische Prozesse auf Titan denen ähneln könnten, die wir hier auf der Erde sehen. Auch hier sind Einschlagkrater rar, da Plattentektonik, ausbrechende Vulkane, vorrückende Gletscher und Flussnetze die Oberfläche unseres Planeten über Milliarden von Jahren verändert haben. Auf Titan könnten also tektonische Umwälzungen, kryovulkanische Eruptionen, Erosion und Sedimentation durch Flüsse die Oberfläche verändern .
Es ist nicht einfach herauszufinden, welche Prozesse ablaufen. Die Bilder von Cassini sind wie Luftbilder, aber mit einer viel gröberen Auflösung. Sie sind flach und enthalten keine Informationen über eine Oberflächenhöhe oder -tiefe.
Perron und MIT-Doktorand Benjamin Black analysierten die Bilder und kartierten 52 prominente Flussnetze aus vier Regionen auf Titan. Anschließend verglichen sie die Bilder mit einem von Perron entwickelten Modell der Flussnetzentwicklung. Ihre Daten zeigen die Entwicklung eines Flusses im Laufe der Zeit unter Berücksichtigung von Variablen wie der Stärke des zugrunde liegenden Materials und der Flussrate durch die Flusskanäle. Wenn ein Fluss erodiert, verwandelt er sich von einem langen, spindelförmigen Faden in ein dichtes, baumartiges Netz von Nebenflüssen. Die Flussnetze von Titan haben ihre lange und spindelförmige Zusammensetzung beibehalten. Sie vergleichen sich mit kürzlich erneuerten Landschaften, einschließlich vulkanischem Gelände auf der Insel Kauai und kürzlich vergletscherten Landschaften in Nordamerika.
Neben der Erde ist Titan die einzige Welt mit einem aktiven Wasserkreislauf, der aktive Flussnetze bildet. Die Oberflächentemperatur von Titan kann etwa 94 K betragen und seine Flüsse fließen mit flüssigem Methan, aber wie Perron sagt: "Es ist ein seltsam erdähnlicher Ort, selbst mit dieser exotischen Kombination von Materialien und Temperaturen, und so kann man immer noch etwas Bestimmtes über die Erosion sagen." Es ist die gleiche Physik. "
Unten ist ein Video von Black und Perron, die ihre Forschung erklären:
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