Schattenspiel offenbart Titan-Winde

Kosmische Schattenspiele haben einer internationalen Forschergruppe neue Einblicke in die turbulente Gashülle des Titan ermöglicht. Der Saturnmond hatte sich im November 2003 zweimal vor Sterne geschoben. Aus deren Verlöschen und Wiederauftauchen konnten die Forscher auf die Gestalt der Titan-Atmosphäre und der darin vorherrschenden Winde schließen.

Dank der Linsenwirkung der Titan-Atmosphäre scheint der bedeckte Stern vorübergehend aufzublitzen. Bild: NASA/JPL/Space Science Institute, ESA. Image by C.Carreau

Zu jenem Zeitpunkt war die Atmosphäre über der von der Sonne beschienenen Südhalbkugel des Titan regelrecht aufgebläht, fanden die Forscher um Bruno Sicardy vom Observatoire de Paris. Zudem entdeckten sie Hinweise auf einen zonalen Wind, der bei etwa 50 Grad nördlicher Breite mit mehreren Hundert Kilometern pro Stunde weht und zum Äquator hin immer schwächer wird. “Einen ganz ähnlichen Strahlstrom gibt es auf der Erde”, erklärt Sicardy.

“Zudem konnten wird das Huygens-Team auf einige Rempler bei einer Höhe von 515 Kilometern vorbereiten, bedingt durch eine plötzliche und steile Temperaturveränderung”, so Sicardy weiter. Tatsächlich wurde die europäische Sonde bei ihrer Landung im Januar 2005 von starken Winden erfasst und vorübergehend tüchtig durchgeschüttelt.

Indem der Titan durch die Sichtlinie zu den beiden Sternen zog, verschwanden und erschienen diese nicht etwa schlagartig. Die dichte Gashülle des Saturnmonds bewirkte vielmehr gleitende Übergänge. Die Forscher organisierten Beobachtungen dieses Schauspiels von vier Kontinenten aus. Dabei wurde auch ein ausgeprägter “Central Flash” registriert: Etwa zur Mitte der ersten Bedeckung schien der verdeckte Stern plötzlich aufzuleuchten, weil sein Licht von der Titan-Atmosphäre wie von einer Sammellinse gebündelt wurde.

“Wäre die Atmosphäre des Titan eine völlig einheitliche Schicht, wäre dieser Central Flash ein winziger Lichtpunkt und nur in der Mitte des Schattens sichtbar gewesen”, so Sicardy. Tatsächlich ergab der Vergleich der Beobachtungen von verschiedenen Standorten aus, dass der Lichtblitz einen dreieckigen Querschnitt hatte. Aus dieser Form schließen die Forscher auf die asymmetrische Ausdehnung der Atmosphäre. Ihre Resultate präsentieren sie in der jüngsten Ausgabe des “Journal of Geophysical Research”.

Forschung: Bruno Sicardy, Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique (LESIA), Observatoire de Paris, Meudon; Wolfgang Beisker, International Occultation Timing Association, European Section, Hannover; und andere

Veröffentlichung Journal of Geophysical Research, Vol. 111, E11S91, DOI 10.1029/2005JE002624

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- Titan Occultation 2003
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