Titan, der Saturnmond, hat Strände, die von Wellen geformt zu sein scheinen

Titan, der Saturnmond, hat Strände, die von Wellen geformt zu sein scheinen

Hineinzoomen / Ligia Mare, der zweitgrößte Körper flüssiger Kohlenwasserstoffe auf Titan.

Während ihres Vorbeiflugs an der T85 Titan am 24. Juli 2012 registrierte die Raumsonde Cassini eine unerwartet helle Reflexion auf der Oberfläche des Kivu-Lakos-Sees. Die Daten des sichtbaren und infraroten Kartierungsspektrometers (VIMS) wurden als Rauheit im Methan- und Ethansee interpretiert, die ein Zeichen für Wattenmeer, Oberflächenblasen oder Wellen sein könnte.

„Unsere Modelle der Landschaftsentwicklung zeigen, dass die Küstenlinien auf Titan am ehesten mit terrestrischen Seen übereinstimmen, die durch Wellen erodiert wurden“, sagt Rose Palermo, Küstengeomorphologin am Zentrum für Küsten- und Meereswissenschaften in St. Petersburg, die die Studie leitete bei Wellensignaturen. Korrosion auf Titan. Die Beweise für Wellen sind noch nicht schlüssig, aber zukünftige bemannte Missionen zum Titan werden für alle Fälle wahrscheinlich einige Surfbretter mitbringen.

Unruhige Meere

Während Wellen berücksichtigt wurden Die logischste Erklärung Was die seit einiger Zeit in Cassinis VIMS-Bildern sichtbaren Reflexionen betrifft, so haben andere Studien, die ihre Existenz bestätigen wollten, keinerlei Wellenaktivität festgestellt. „Andere Beobachtungen zeigen, dass Flüssigkeitsoberflächen in der Vergangenheit sehr statisch und sehr flach waren“, sagt Palermo. „Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass die Winde zu der Zeit, als wir Titan beobachteten, sehr schwach waren, also nicht viel „Wellen, wir brauchen Daten mit besserer Auflösung.“

Das Problem ist, dass uns diese hochauflösenden Daten so schnell nicht erreichen werden. Die nächste Dragonfly-Mission soll nicht vor 2034 auf Titan eintreffen, selbst wenn alles wie geplant verläuft.

Um etwas früher eine bessere Vorstellung von möglichen Wellen auf Titan zu bekommen, schloss das Palermo-Team ihre Anwesenheit anhand indirekter Signale ab. Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass die Küstenlinien auf Titan durch eines von drei möglichen Szenarien gebildet werden könnten. Sie gingen zunächst davon aus, dass überhaupt keine Korrosion vorlag; Die zweite typische gleichmäßige Erosion wird durch die Zersetzung des Grundgesteins durch flüssiges Ethan und Methan verursacht; Der dritte geht von Erosion aufgrund der Wellenaktivität aus. „Wir haben zufällige Flusstopografien genommen und überflutete Flusstäler rund um den See aufgefüllt. „Anschließend haben wir ein Computermodell der Landschaftsentwicklung verwendet, um die Küstenlinie auf 50 Prozent ihrer ursprünglichen Größe zu erodieren“, erklärt Palermo.

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Wellengröße

Palermos Simulationen zeigten, dass durch Wellenerosion Küstenformen entstanden, die denen, die tatsächlich auf Titan beobachtet wurden, sehr ähnlich waren.

Das Team validierte sein Modell anhand von Daten aus der näheren Umgebung. „Wir haben die gleiche statistische Analyse mit Seen auf der Erde verglichen, wo wir wissen, was Erosionsprozesse sind. Mit mehr als 77,5 % Sicherheit konnten wir diese bekannten Prozesse mit unseren Modellen vorhersagen.

Aber selbst die Studie, die behauptete, dass es in Cassinis VIMS-Bildern sichtbare Wellen gab, kam zu dem Schluss, dass diese bestenfalls nur etwa 2 cm hoch waren. Selbst wenn es auf Titan Wellen gäbe, stellt sich die Frage: Wie hoch und stark wären sie?

Laut Palermo sollten die wellenerzeugenden Mechanismen auf Titan genauso funktionieren wie auf der Erde, mit einigen bemerkenswerten Unterschieden. „Es gibt einen Unterschied in der Viskosität zwischen Wasser auf der Erde und flüssigem Methan und Ethan auf Titan im Vergleich zur Atmosphäre“, sagt Palermo. Auch die Schwerkraft ist viel schwächer und beträgt nur ein Siebtel der Schwerkraft auf der Erde. „Die Schwerkraft trägt in Kombination mit unterschiedlichen Materialeigenschaften dazu bei, dass die Wellen bei gleicher Windgeschwindigkeit länger und steiler sind als an Land“, sagt Palermo.

Aber könnten die Wellen auf Titan trotz dieser Zuwächse an Größe und Kraft gut zum Surfen sein?

Durchsuche

„Es gibt sicherlich viele offene Fragen, die uns über die Richtung der vorherrschenden Wellen und damit über das Klima auf Titan verraten.“ Vielleicht können wir durch Modellierung herausfinden, wie viel Erosion in einem Teil des Sees im Vergleich zu einem anderen in den geschätzten Zeiträumen auftritt. „Wir können viel über das Surfen lernen“, sagte sie, „unter der Annahme, dass die Welle minimal ist.“ Höhe zum Surfen.“ 15 cmSurfen auf Titan ist wahrscheinlich möglich.

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Die Hauptbeschränkung für die Größe und Stärke aller Wellen auf Titan besteht darin, dass die meisten seiner Meere ungefähr die Größe der Großen Seen in den Vereinigten Staaten haben. Der größte Kraken ist etwa so groß wie das Kaspische Meer auf der Erde. So etwas wie einen globalen Ozean gibt es auf Titan nicht, was bedeutet, dass der Fetch, die Entfernung, über die Winde wehen und Wellen wachsen können, auf Dutzende Kilometer begrenzt ist und nicht auf die mehr als 1.500 Kilometer auf der Erde. „Einige Modelle zeigen jedoch, dass die Wellen auf Titan bis zu 1 Meter hoch sind. Ich würde sagen, dass es sich um eine surfbare Welle handelt“, schlussfolgerte Palermo.

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