Die dunklen Dünen des Titan könnten aus Kometen bestehen.

THE WOODLANDS, TEXAS — Die dunklen Dünen des Titan, des größten Mondes des Saturn, könnten aus dem Weltall gefallen sein.

Mehr als genug kometarisches Material könnte den Titan getroffen haben, um seine riesigen Dünenfelder zu bilden, berichtete der Planetenwissenschaftler William Bottke am 12. März auf der Lunar and Planetary Science Conference. Computersimulationen legen nahe, dass die rätselhaften Drifts aus Objekten aus dem urzeitlichen Kuiper-Gürtel gebildet wurden, einer modernen Quelle für Kometen jenseits der Umlaufbahn von Neptun. Das vorgeschlagene Szenario könnte auch das Vorhandensein ähnlicher Materialien auf anderen Welten erklären, sagte Bottke vom Southwest Research Institute in Boulder, Colorado.

Die Natur des Sandes des Titan wurde schon lange überlegt. Unter den tangerinenfarbenen Himmeln des Mondes treiben etwa 10 Millionen Quadratkilometer dunkler Dünen (SN: 5/23/06). Diese Sandwellen sind ungefähr so groß wie die massiven Dünen in den Vereinigten Arabischen Emiraten, sagt die Planetengeologin Jani Radebaugh von der Brigham Young University in Provo, Utah. Diese irdischen Hügel sind auch der Ort, an dem die jüngsten Dune-Filme gedreht wurden (SN: 3/1/24).

Die beliebte Hypothese besagt, dass die wellenförmigen Sande des Titan aus organischen Partikeln bestehen, die durch die solare Bestrahlung seiner nebulösen Atmosphäre erzeugt wurden (SN: 2/1/19). Nachdem diese mikroskopisch kleinen Partikel auf die Oberfläche gefallen sind, wachsen sie irgendwie zu Sandkörnern heran, die Dünen bilden können. Aber es ist nicht klar, wie genau dieses Wachstum erfolgt. Darüber hinaus zeigen Labortests, dass die organischen Partikel zu leicht zerfallen könnten, um in der Lage zu sein, zu Dünen geformt zu werden, sagte Bottke.

Er und seine Kollegen schlagen ein weiteres Szenario vor, das etwa vor 4 Milliarden Jahren in der Geschichte des Sonnensystems begann.

Eine der populärsten Theorien zur Evolution des Sonnensystems besagt, dass die Riesenplaneten von ihrem Entstehungsort zu ihren heutigen Positionen wanderten (SN: 10/20/23). Während dieser Zeit sollen diese Planeten durch den Kuiper-Gürtel hindurchgegangen sein. Dieses große Umwälzen hätte zu einem Bombardement von Titan und anderen Monden durch Kometen geführt. Aber viele Kometen wären auch zusammengestoßen, wodurch sie zu winzigen Partikeln zertrümmert wurden.

Wir wissen überraschend viel über diese Partikel, sagte Bottke, denn viele von ihnen haben Raumfahrzeuge und die Erde getroffen. Sie sind widerstandsfähig genug, um den Eintritt in unsere Atmosphäre zu überstehen. Und sie sind dunkel und oft ca. 200 Mikrometer breit, genau die richtige Größe, um dunkle Dünen auf dem Titan zu bauen.

Bottke und seine Kollegen führten Computersimulationen darüber durch, wie Saturn, Jupiter und ihre Monde während dieser chaotischen Zeit evolvierten, verfolgten, wie viel pulverisierter Kometenstaub und wie viele große Impaktoren auf Titan und andere Monde des Saturns und Jupiters fielen.

Sowohl der Staub als auch die Impaktoren könnten mehr als genug Material geliefert haben, um für die Dünen des Titan zu erklären, fand das Team. „Wir haben zwei Quellen, die dies potenziell tun könnten“, sagte Bottke.

Darüber hinaus zeigten die Simulationen, dass ein Großteil des Materials auch auf Jupiters Monde Kallisto und Ganymed sowie den saturnischen Mond Iapetus getroffen hat, die alle große dunkle Materialflecken haben.

Das dunkle Material auf Iapetus stammt wahrscheinlich von anderswoher, bemerkt Radebaugh, die nicht an der Forschung beteiligt war. Daher sei es plausibel, dass die Sande des Titan auch außerirdische Ursprünge haben könnten, sagt sie.

Dennoch ist unklar, ob das Material auf der Oberfläche des Titan verbleiben würde, nachdem es gefallen ist. Auf dem Titan könnten Eisvulkane ausgebrochen sein oder ausbrechen, sagt Radebaugh. „Wenn du dich durch Vulkanismus erneuerst, würde das ein Problem für diese [Geschichte] darstellen.“ Eruptionen würden im Laufe der Zeit das alte, gefallene Material aufnehmen und begraben.

Die Dragonfly-Mission der NASA zum Titan, die für 2028 geplant ist, könnte das Rätsel lösen (SN: 6/27/19). „Es ist eine testbare Hypothese“, sagt Melissa Trainer, eine Planetenwissenschaftlerin am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, die an der Mission arbeitet. Die Instrumente an Bord des Fluggeräts könnten Messungen der Zusammensetzungen der Dünenpartikel vornehmen, sagt sie.

Und so wird eines Tages vielleicht eine fliegende Maschine bestätigen, dass auf einem fernen Mond Meere zerbrochener Kometenwellen rauschen.