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Organisches Material in der oberen Titanatmosphäre
26. April 2005. Während des jüngsten Titan-Vorbeifluges am 16. April näherte sich Cassini der Oberfläche des Mondes bis auf 1027 Kilometer und fand dabei heraus, dass auch die oberen Schichten der dichten Atmosphäre komplexe Kohlenstoffverbindungen enthalten.


Röntgenbild des Neutronensterns Geminga (Quelle: NASA). Vergrößerung

Wissenschaftler glauben, dass die Titanatmosphäre in einem ähnlichen Zustand ist wie die frühe Erdatmosphäre vor der Entstehung und Verbreitung des Lebens. Wissenschaftler interessieren sich dabei besonders für die Rolle der oberen Atmosphäre in dieser organischen Fabrik für Kohlenwasserstoffe, besonders da dort viele unterschiedliche Kohlenwasserstoffe von Cassini gefunden wurden.

Zwei Geräte an Bord von Cassini, das Ionen- und das Neutrale Massenspektrometer, erkennen geladene und neutrale Partikel in der Atmosphäre. Aus diesen Daten können Wissenschaftler Rückschlüsse auf die Dynamik und die Geschichte der Atmosphäre ziehen. Sehr komplexe Mischungen von Kohlenwasserstoffen und Kohlenstoff-Stickstoff wurden von Cassini gemessen.

„Wir fangen gerade an, die Rolle, die die obere Atmosphäre im Kohlenstoffzyklus des Titan spielt, zu verstehen,“ sagte Dr. Hunter Waite, Instrumentleiter für die Massenspektrometer an der University of Michigan. „Die gewonnen Informationen könnten eines Tages die Herkunft des organischen Materials in unserem Sonnensystem erklären helfen.“

Kohlenwasserstoffe mit bis zu sieben Kohlenstoffatomen wurden gemessen, außerdem Kohlenstoffverbindungen mit Stickstoffanteil. Die Atmosphäre des Titan besteht hauptsächlich aus Stickstoff und Methan, der einfachsten Kohlenstoffverbindung. Es wurde erwartet, dass Stickstoff und Methan unter Sonneneinstrahlung oder Einwirkung energiegeladener Teilchen aus der Magnetosphäre des Saturn komplexe Verbindungen bilden. Es war jedoch überraschend, eine solche Vielzahl von ihnen in der oberen Atmosphäre zu finden. Titan ist extrem kalt und es wurde erwartet, dass die komplexen Verbindungen kondensieren und aus der Atmosphäre herausgewaschen werden würden.

„Die Biologie ist auf der Erde die hauptsächliche Quelle organischer Verbindungen, die Schlüsselfrage ist aber, woher das organische Material im Sonnensystem kommt,“ sagte Waite.

Interstellare Materiewolken produzieren große Mengen organischer Bausteine, die sich am besten in Kometenschweifen beobachten lassen, in denen sie sich ansammeln. Dieses Material könnte auch die Quelle der organischen Verbindungen auf der Erde sein, aus denen sich die ersten Lebensformen entwickelten. Die Atmosphären von Planeten und Monden enthalten zwar Methan und molekularen Stickstoff, aber kaum Sauerstoff. In einer solchen Umgebung können unter der Einwirkung von ultraviolettem Licht ebenfalls organische Verbindungen entstehen. Titan ist in unserem Sonnensystem das beste Beispiel dafür. Der gleiche Prozess kann sich auf der frühen Erde abgespielt haben.

Es war der insgesamt sechste Vorbeiflug von Cassini am Saturnmond Titan und trotzdem erst der Beginn der Erforschung dieses Himmelskörpers. Weitere 39 Vorbeiflüge sind in den nächsten Jahren geplant. Der nächste Vorbeiflug folgt am 22. August.        

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Quelle: NASA zur Startseite...



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