Wissenschaft

Der letzte Blick der NASA auf diesen unheimlichen Mond

Nach einem letzten Vorbeiflug an Saturns größtem Mond befindet sich NASAs Raumsonde Cassini nun auf einem ausgedehnten Kollisionskurs mit dem Ringplaneten. Donnerstag, 9 November

Von Nadia Drake

Am 21. April besuchte die NASA-Raumsonde Cassini zum letzten Mal den größten Mond des Saturn und flog in etwa 960 km Höhe über Titans dunstige Oberfläche hinweg.

Dieses letzte Hurra, der 127. Vorbeiflug Cassinis an Titan, wird lediglich das einstweilige Ende der Erforschung dieser fremden Welt kennzeichnen, so die Hoffnung der Forscher. Der Mond geriet erst vor 12 Jahren so richtig in den Fokus der Aufmerksamkeit, als ein kleines Weltraumfahrzeug mit einem Fallschirm durch den dichten, außerirdischen Nebel Titans glitt und gen Oberfläche driftete.

Während des Abstiegs und der kurzen Momente zwischen den steinharten Eisklumpen, die auf der Oberfläche verstreut liegen, übermittelte die Sonde Huygens genügend Daten, um Wissenschaftlern einen flüchtigen Blick auf diesen Mond zu gewährend, der täuschend erdähnlich aussieht.

Mit grob 1400 Millionen km Abstand zur Sonne sind die Temperaturen auf dem Titan so niedrig, dass Eis so hart wie Stein ist und organische Verbindungen wie Ethan und Methan – die auf der Erde gasförmig sind – zu glitschigen Flüssigkeiten heruntergekühlt werden, die sich sammeln und in enorme Seen und Meere fließen.

Mit seinen Bergen, Regen, Winden und Wellen wirkt der 5.150 km breite Titan eher wie ein Planet denn wie ein weiterer toter, mit Kratern übersäter Mond. Er hat nicht nur die öligen Meere auf seiner Oberfläche, sondern auch einen unterirdischen Ozean aus flüssigem Wasser. Damit gehört er zu den besten Orten in unserem Sonnensystem, um nach Leben jenseits der Erde zu suchen.

Unter seinem orangeroten Schleier versteckt sich eine Welt, auf der außerirdisches Leben gedeihen könnte – ob es nun chemische Vorgänge nutzt, die den unseren ähneln, oder völlig andere metabolische Prozesse.

„Titan ist so eine Art Doppel-Meereswelt“, sagt die Planetenwissenschaftlerin Sarah Hörst der Johns Hopkins Universität. „Im Prinzip gibt es die Möglichkeit, dass es dort sowohl Leben gibt, wie wir es kennen, als auch solches, wie wir es nicht kennen.“

Während ihres letzten Vorbeiflugs konzentriert sich Cassini auf die Seen und Meere, die um Titans Nordpol herum verteilt sind. Die Sonde sendet Daten zur Erde zurück, die den Wissenschaftlern dabei helfen werden, diese dunklen, ölige Tiefen zu erforschen. Vielleicht lösen sie sogar das Geheimnis der kurzlebigen Merkmale, die umgangssprachlich als die „magischen Inseln“ des Titan bezeichnet werden.

DER BLICK DURCH DEN SCHLEIER

Nachdem sie sich jahrzehntelang gefragt hatten, was wohl unter der bauschigen, undurchsichtigen Atmosphäre liegt, erhielten Wissenschaftler am 14. Januar 2005 einen ersten guten Blick auf Titan. Sie Sonde Huygens der European Space Agency war die erste Robotersonde, die die Oberfläche des Mondes berührte und detaillierte Bilder sandte.

Huygens flog an Bord von Cassini mit zum Saturn, welche den Lander abwarf, kurz nachdem sie in den Orbit des Ringplaneten eingetreten war.

Die Aufgabe von Cassini war es zwar, Saturn und seine vielen Monde zu erkunden, aber die kleine Sonde – benannt nach dem niederländischen Astronomen Christiaan Huygens – hatte nur ein Ziel vor Augen: Titan, dessen frustrierend dichte Atmosphäre die Oberfläche des Mondes fast vollständig verschleierte.

Nach einer 20-tägigen Reise zum Titan sank Huygens über zwei Stunden lang in die Atmosphäre des Mondes.

Die Sonde schlug ein Loch in den eisigen Boden, prallte ab, schlitterte und schwankte. Nach ein paar Sekunden kam sie auf einer feuchten Überschwemmungsebene zum Stehen, bei einer Temperatur von etwa -184 °C. Dort sammelte Huygens fieberhaft circa eine Stunde lang Daten, bevor ihre Batterien leer waren und ihr Mutterschiff hinter dem Horizont verschwand.

„Huygens hat Titans Umwelt direkt offenbart, während das meiste von dem, was vorher ‚bekannt‘ war, eher indirekt eruiert wurde“, sagt Ralph Lorenz von der Universität von Arizona. „Sie hat uns die Oberfläche aus nächster Nähe gezeigt.“

Die Daten zeigten uns Hochländer, Schluchten und Kanäle, die von den Flüssigkeiten gebahnt worden sind. Außerdem peitschten Winde durch die Stickstoffatmosphäre von Titan. Die Oberflächenmessungen ergaben, dass die Sonde nicht in einer trockenen Wüste gelandet war, sondern dass irgendeine Art von Flüssigkeit den Sand unter ihr befeuchtete.

Huygens Atmosphärenmessungen haben Wissenschaftlern seither geholfen, die Zusammensetzung von Titans alter Atmosphäre zu rekonstruieren (wahrscheinlich eine Mischung aus Ammoniak und Methan). Sie konnten außerdem untersuchen, wie sich organische Moleküle in einer vornehmlich aus Stickstoff bestehenden Atmosphäre verhalten können – eine solche Atmosphäre hatte auch die Erde, bevor sich dort Leben entwickelte und Sauerstoff reichlich vorhanden war.

„Neben unserer eigenen ist das die einzige andere bedeutende Stickstoffatmosphäre“, sagt Hörst. „Vermutlich könnte ein großer Teil der chemischen Vorgänge in Titans Atmosphäre auch auf der frühen Erde passiert sein, bevor es dort Sauerstoff gab.“

SPIEGELMOND

Die Huygens-Mission ist das erste und – bisher – letzte Mal gewesen, dass Menschen eine Raumsonde auf einem anderen Mond als ihrem eigenen abgesetzt haben. Und der letzte Vorbeiflug von Cassini kennzeichnet auch die letzte geplante Untersuchung der Spiegelwelt, zumindest für die absehbare Zukunft.

Das hätte nicht so sein müssen.

Eine Mission namens Titan Mare Explorer war einst in der besten Auswahl der NASA für zukünftige interplanetare Abenteuer. Wäre sie ausgewählt worden, hätte die Mission ein Weltraumboot geschickt, um Ligeia Mare zu erkunden, eines der nördlichen Meere des Titan. Die Oberflächenozeane des Mondes, die aus flüssigen Kohlenwasserstoffen bestehen, könnten Leben beherbergen, dessen chemische Zusammensetzung sich völlig von der unseren unterscheidet.

„Das ist ein Test für die Vielfältigkeit des Lebens: Könnte man Leben finden, das eine andere Flüssigkeit als das Leben auf der Erde benutzt?“, sagt Hörst.

In einer bitteren Wendung des Schicksals ist Cassinis letzter Händedruck mit Titan nun auch der Beginn ihres Niedergangs. Während des Vorbeiflugs hilft die Schwerkraft des Mondes dabei, die Botschafterin der Menschheit im Saturnsystem auf einen Kollisionskurs mit dem Ringplaneten zu bringen. In der zweiten Jahreshälfte wird Cassinis Mission mit einem dramatischen Sturz in den Saturn enden. Vorher wird die Sonde allerdings noch 22 kühne Umrundungen zwischen dem Giganten und seinen Ringen komplettieren.

Selbst nach ihrer aktiven Sendezeit werden Huygens und Cassini aber weiterhin neue Hinweise über unser Sonnensystem liefern und Wissenschaftlern dabei helfen, zukünftige Missionen vorzubereiten – alles dank der Fülle an Daten, die sie nach Hause geschickt haben.

Mit Titan haben wir eine Welt gefunden, sie sowohl fremd als auch ein wenig vertraut wirkt. Saisonale Regengüsse verdunkeln seine Ebenen, er ist reich an organischen Molekülen und ein winterlicher Wirbel dekorieren seine Pole (inklusive Wolken aus Cyanwasserstoff).

„Titans Anreiz liegt in seiner Mischung aus dem Vertrauten und dem Exotischen“, meint Lorenz. „Extrem niedrige Temperaturen, Eis, organische Verbindungen, flüssiges Methan – aber daraus entstehen vertrauter Regen, Flüsse, Dünen und Meere.“

Einfach ausgedrückt ist es eine Welt, die Wissenschaftler nur zu gern ein wenig besser kennenlernen würden – nicht nur, weil es generell aufregend ist, außerirdische Gegenden zu erforschen, sondern auch, weil sie uns mehr über den Planeten lehren kann, den wir unsere Heimat nennen.

„Titan ist so aktiv und hat so viele erdähnliche Prozesse. Er ist ein guter Test für unser grundlegendes Verständnis dafür, wie Planeten funktionieren“, sagt Hörst.

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