Künstlerkonzept der Huygens-Sonde, die auf der Oberfläche von Titan landet. Bildnachweis: ESA
Obwohl die Huygens-Sonde bereits 2005 auf Titan gelandet ist und nach dem Aufsetzen nur etwa 90 Minuten lang Daten übertragen hat, können Wissenschaftler Informationen über Titan aus der Mission herausholen und so viel wie möglich aus den Daten herausholen. Die neuesten Informationen stammen aus der Rekonstruktion der Art und Weise, wie die Sonde gelandet ist, und eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern sagt, dass die Sonde nach dem Aufsetzen auf dem Saturnmond „abprallte, rutschte und wackelte“, was Einblick in die Natur der Titanoberfläche bietet.
„Ein Anstieg der Beschleunigungsdaten deutet darauf hin, dass die Sonde beim ersten Wackeln wahrscheinlich auf einen Kieselstein gestoßen ist, der etwa 2 cm von der Oberfläche des Titans absteht, und ihn möglicherweise sogar in den Boden gedrückt hat, was darauf hindeutet, dass die Oberfläche eine weiche Konsistenz aufweist , feuchter Sand “, beschreibt Dr. Stefan Schröder vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Hauptautor eines kürzlich in Planetary and Space Science veröffentlichten Papiers.
Eine Animation der Landung ist unten.
Schröder und sein Team konnten die Landung rekonstruieren, indem sie Daten von verschiedenen Instrumenten analysierten, die während des Aufpralls aktiv waren, und insbesondere nach Änderungen der Beschleunigung der Sonde suchten.
Die Instrumentendaten wurden mit Ergebnissen aus Computersimulationen und einem Falltest unter Verwendung eines Huygens-Modells verglichen, das die Landung nachbilden sollte.
Die Wissenschaftler glauben, dass Huygens in einer Art Überschwemmungsgebiet auf der Erde gelandet ist, aber zu dieser Zeit trocken war. Die Analyse zeigt, dass Huygens beim ersten Kontakt mit der Titanoberfläche ein 12 cm tiefes Loch gegraben hat, bevor er auf eine flache Oberfläche prallte.
Die Sonde, die in Bewegungsrichtung um etwa 10 Grad geneigt war, glitt dann 30 bis 40 cm über die Oberfläche.
Es verlangsamte sich aufgrund von Reibung mit der Oberfläche und wackelte fünfmal hin und her, als es an seine endgültige Ruhestätte kam. Die Bewegung ließ etwa 10 Sekunden nach dem Aufsetzen nach.
Frühere Studien mit Daten von Huygens ergaben, dass die Oberfläche von Titan ziemlich weich ist. Die neue Studie geht einen Schritt weiter, um zu zeigen, dass die Oberfläche hart war, wenn etwas wenig Druck auf die Oberfläche ausübte, aber wenn ein Objekt mehr Druck auf die Oberfläche ausübte, sank sie erheblich ein.
"Es ist wie Schnee, der oben gefroren ist", sagte Erich Karkoschka, Co-Autor an der Universität von Arizona, Tucson. "Wenn Sie vorsichtig gehen, können Sie wie auf einer festen Oberfläche gehen, aber wenn Sie etwas zu hart auf den Schnee treten, brechen Sie sehr tief ein."
Hätte die Sonde auf eine feuchte, schlammartige Substanz getroffen, hätten ihre Instrumente einen „Splat“ ohne weitere Anzeichen von Prellen oder Gleiten aufgezeichnet. Die Oberfläche muss daher weich genug gewesen sein, damit die Sonde eine beträchtliche Vertiefung bilden kann, aber hart genug, um Huygens beim Hin- und Herbewegen zu unterstützen.
Dieses Rohbild wurde von der Descent Imager / Spectral Radiometer-Kamera an Bord der Huygens-Sonde der Europäischen Weltraumorganisation zurückgegeben, nachdem die Sonde durch die Atmosphäre von Titan gesunken war. Es zeigt die Oberfläche von Titan mit herumgestreuten Eisblöcken. Bildnachweis: ESA / NASA / Universität von Arizona
„Wir sehen in den Landedaten von Huygens auch Hinweise darauf, dass ein‚ flauschiges 'staubartiges Material - höchstwahrscheinlich organische Aerosole, von denen bekannt ist, dass sie aus der Titanatmosphäre nieseln - in die Atmosphäre geworfen und dort etwa vier Sekunden lang suspendiert wird Auswirkungen “, sagte Schröder.
Da der Staub leicht entfernt werden konnte, war er höchstwahrscheinlich trocken, was darauf hindeutet, dass es vor der Landung einige Zeit lang nicht mit flüssigem Ethan oder Methan geregnet hatte.
"Auf Titan regnet es nicht sehr oft", erklärte Karkoschka, dass es im Abstand von Jahrzehnten oder Jahrhunderten zu starken Regengüssen mit flüssigem Methan kommen kann. „Wenn sie auftreten, schnitzen sie die Kanäle, die wir auf den Bildern sehen, die Huygens aufgenommen hat, als er sich der Oberfläche näherte. Die oberste Schicht am Landeplatz war völlig trocken, was darauf hindeutet, dass es lange nicht mehr geregnet hat “, fügte er hinzu.
Karkoschka sagte, als Huygens landete, erwärmte seine nach unten leuchtende Lampe den Boden und ließ Methan verdampfen “, erklärte Karkoschka. "Das sagt uns, dass der Boden direkt unter der Oberfläche wahrscheinlich nass war."
In früheren Studien wurde vermutet, dass die Huygens-Sonde nahe dem Rand eines der Kohlenwasserstoffseen von Titan gelandet ist. Mit den Radarinstrumenten des Cassini-Orbiters wurden mehrere hundert Seen und Meere beobachtet, aber bei Oberflächentemperaturen von minus 179 Grad Celsius hat Titan keine Gewässer. Stattdessen sind flüssige Kohlenwasserstoffe in Form von Methan und Ethan auf der Mondoberfläche vorhanden, wobei komplexe Kohlenstoffe Dünen und andere Merkmale auf der Oberfläche bilden.
Quelle: ESA
