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Wie Titan zu seiner Atmosphäre kam
Methan hält im Sonnenlicht nicht lange. Die Sonnenstrahlen zerlegen es schnell in andere organische Moleküle. Die Entdeckung von Methan irgendwo im Sonnensystem sorgt also unter Astronomen für Aufregung.
Und das verständlicherweise. Das Methan kann nicht lange dort gewesen sein (sonst wäre es durch Sonnenlicht abgebaut worden). Es muss also vor kurzem in die Atmosphäre freigesetzt worden sein. Auf der Erde wird das meiste Methan in der Atmosphäre durch das andauernde, unaufhaltsame Furzen von Lebewesen produziert.
Deshalb hat die jüngste Entdeckung von Methan in kleinen Mengen auf dem Mars für so viel Aufregung gesorgt. Könnte es sein, dass Methanfurzende Marsmenschen dafür verantwortlich sind? Wahrscheinlich nicht. Viele Kommentatoren ignorieren die Tatsache, dass Methan auf der Erde auch durch Vulkane, hydrothermale Quellen und bei einigen Reaktionen zwischen Gestein und Wasser freigesetzt wird.
Der 800-Pfund-Gorilla ist jedoch Saturns Mond Titan, der eine dichte Stickstoffatmosphäre mit einem beträchtlichen Anteil an Methan hat. Die Frage ist, wie dieses Methan dorthin gelangt, wenn es ständig ersetzt wird, da es durch Sonnenlicht abgebaut wird.
Es gibt zwei vorgeschlagene Antworten (ohne den wilden Vorschlag zu ignorieren, dass eine Art furzender Organismus dafür verantwortlich sein könnte).
Die erste Möglichkeit ist eine laufende Reaktion unter der Oberfläche von Titan zwischen Eisen- oder Magnesiumsilikaten, Wasser und Kohlendioxid, um Methan zu produzieren. Dies wird als Serpentisierung bezeichnet und tritt auf der Erde an verschiedenen Orten auf, wie zum Beispiel in den präkambrischen Gesteinen unter Teilen Kanadas.
Die zweite ist, dass Methaneis in Titans Inneres eingebaut wurde, als sich der Mond im frühen Sonnensystem bildete und dass die Atmosphäre ständig durch riesige Methanrülpser von unten aufgefrischt wird, wenn dieses Eis schmilzt und entweicht.
Eine internationale Gruppe von Planetengeologen sagt, sie kennen die Antwort. Neuere Messungen des Verhältnisses von Wasserstoff zu Deuterium in Titans Methan, argumentieren sie, können nicht durch Schlangenbildungsreaktionen erklärt werden, da das beteiligte Wasser eine unwahrscheinlich seltsame Mischung dieser Isotope aufweisen würde.
Auf der anderen Seite könnte Urmethan eine Mischung aus Wasserstoff und Deuterium gehabt haben, die dem, was wir heute auf Titan sehen, näher kommt. Und der Unterschied lässt sich dadurch erklären, dass die Photolyse ein Isotop dem anderen vorzieht.
Interessanterweise schlagen die Forscher eine Möglichkeit vor, ihre Idee zu testen. Sie sagen, dass ein anderer Saturnmond, Enceladus, aus demselben Urmethan gebildet worden sein muss. Enceladus scheint dieses Zeug gelegentlich in die Umlaufbahn um Saturn zu rülpsen. Eine Messung des Isotopenverhältnisses dieses Methans könnte die Frage klären oder zumindest stark unterstützen.
Und wer könnte eine solche Messung durchführen? Zum Team der Saturn-Umlaufsonde Cassini.
Ref: arxiv.org/abs/0908.0430 : Ein ursprünglicher Ursprung für das atmosphärische Methan von Saturns Mondtitan