Das Geheimnis der Pfeilwolke

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Das Wetter auf dem Saturnmond Titan wird von gewaltigen Wellenbewegungen geprägt ? ähnlich wie sie auch die Jetstreams in der hohen Erdatmosphäre formen. Eine pfeilförmige Wolke, die die Raumsonde Cassini im September 2010 am Äquator von Titan fotografierte, ist auf solche Atmosphärenwellen zurückzuführen, berichtet ein schwedisch-amerikanisches Forscherteam. Simulationen der Forscher zeigen, dass die Wellenbewegungen ergiebigen Methan-Regen in der trockenen Äquatorregion des Mondes erzeugen können.

Titan, der größte Begleiter des Planeten Saturn, ist der einzige Mond des Sonnensystems mit einer Atmosphäre. Lange dachten die Planetenforscher trotzdem, dass Titan eine eher langweilige Welt sei, ohne richtiges Wetter. Doch die Beobachtungen von Cassini enthüllten, dass sich in der dunstigen Lufthülle Methanwolken bilden, aus denen es dann und wann regnet. Im Durchschnitt ist nur ein Prozent der Oberfläche von Wolken überdeckt. Vor allem an den Polen scheint es feucht zu sein. Dort entdeckte Cassini mehrere Methan-Seen.

Die neuen Beobachtungen und Simulationsrechnungen von Jonathan Mitchell und seinen Kollegen zeigen nun, wie kompliziert und dynamisch Titans Wetter ist. Neben den Jahreszeiten und dem Methanzyklus bestimmen auch gewaltige Atmosphärenwellen das Geschehen auf dem dunstigen Saturnmond. Am Äquator können Stürme mit heftigem Regen entstehen, berichten die Forscher. Die niedrigen Breiten galten bislang als knochentrocken. Trotzdem hatten Aufnahmen der Sonde Huygens bei ihrem Abstieg zur Oberfläche Küstenlinien und Flusstäler enthüllt. Planetenforscher hatten lange gerätselt, wie in dieser Gegend genug Niederschlag fallen kann, um die beobachtete Erosion zu erklären.

Die Messungen der Raumsonde Cassini zeigten nun, dass aus der pfeilförmigen Wolke, die im vergangenen September über dem Titan-Äquator erschien, durchaus Methanregen auf den Boden gelangt war. Die Forscher um Mitchell entwickelten ein Wettermodell für Titan, um die Wolkenbildung zu simulieren. In den Simulationen entstanden ebenfalls pfeilförmige Wolken. Die Ursache dafür waren sogenannte planetare Wellen, die durch Druck- und Temperaturunterschiede entstehen. Die Forscher schreiben, dass aus der Pfeilwolke immerhin ein bis zwei Zentimeter Niederschlag in einer 2.000 Kilometer großen Region gefallen sein könnten. Im Prinzip seien Niederschläge von mehreren Zentimetern möglich, schreiben Mitchell und seine Kollegen. Solche Niederschlagsmengen reichen aus, um die beobachteten Flusstäler in das steinharte Eis auf der minus 180 Grad Celsius kalten Titan-Oberfläche zu pflügen.

Jonathan Mitchell (University of California, Los Angeles) et al.: Nature Geoscience, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1038/ngeo1219 wissenschaft.de – Ute Kehse

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