Zu verdanken haben Astronomen dieses Wissen vor allem der Raumsonde Cassini, die seit Juli 2004 das Saturnsystem umkreist, und dem daran angekoppelten Huygens, der 2005 auf dem Titan landete. Einige Daten, die Cassini lieferte, schienen jedoch nicht so recht zusammenzupassen. Vor allem das Reflexionsvermögen der Seen und Meere schwankte ungewöhnlich stark.
Treibende Eisschollen verändern die Oberfläche der Seen
Eine mögliche Erklärung dafür liefern nun die aktuellen Berechnungen des Teams um Jason Hofgartner von der Cornell-University in Ithaka: Sie zeigen, dass es auf den Seen möglicherweise schwimmende Eisschollen gibt. Bisher hatten Forscher dies für unmöglich gehalten, weil die festen Kohlenwasserstoffe deutlich dichter sind als die flüssigen und vorhandenes Methaneis daher auf den Grund der Seen sinken müsste. Tatsächlich aber gibt es offenbar bestimmte Bedingungen, unter denen die Schollen doch schwimmen können. Berücksichtigt man nämlich die Wechselwirkung zwischen den Seen und der Atmosphäre, zeigt sich, dass das Methan-Ethan-Eis mit hoher Wahrscheinlichkeit mindestens fünf Prozent Gas in Form von eingeschlossenen Bläschen enthält, berichtet das Team. Dadurch sinkt die Dichte des Eises, so dass es auf der Oberfläche treibt.
Diese speziellen Bedingungen kommen vor allem im gerade zu Ende gegangenen Titanwinter vor: Die Temperatur muss knapp unter dem Gefrierpunkt von Methan bei minus 182 Grad Celsius liegen. Fällt sie tiefer, verändert sich der Gasanteil sowohl im Eis als auch in der Flüssigkeit des Sees und das Eis sinkt. Steigt sie dagegen bis fast auf den Gefrierpunkt, setzt sich ein Teil des Eises auf der Oberfläche als dünne Kruste ab, während größere Eisblöcke auf den Grund sinken. Wird es noch wärmer, schmilzt das Eis nach und nach vollständig ab.
Hoffnung auf Bestätigung in der warmen Jahreszeit
Genau diese Veränderung hoffen die Wissenschaftler auf den Cassini-Radaraufnahmen der nächsten Jahre sehen zu können. Denn flüssige Oberflächen erscheinen sehr dunkel, während treibendes Eis das Reflexionsvermögen erhöht und die Bilder heller werden lässt. Der Frühling auf der Nordhalbkugel von Titan hat 2009 begonnen und wird etwa bis 2016 dauern ausreichend Zeit also für neue Messungen.
Die Wissenschaftler haben sich übrigens auch Gedanken darüber gemacht, wie das Eis auf den Titan-Seen aussehen könnte. Sie vermuten, dass es grundsätzlich ähnlich farblos ist wie das Wassereis auf der Erde. Ein leichter rötlich-brauner Einschlag sei jedoch möglich, da auch die Atmosphäre diese Farbe habe, erläutern sie. Das Eis und seine Grenzfläche zu den flüssigen Kohlenwasserstoffen gilt auch in anderer Hinsicht als besonders interessant: Dort könnte es ungewöhnliche chemische Reaktionen geben, die zur Bildung von komplexen organischen Verbindungen führen und damit möglicherweise eine Grundlage für exotische Lebensformen sind.
