Saturnusmaan Titan ‘overgrootvader’ van de aarde

We hebben er voorlopig alleen maar het raden naar waaruit het oppervlak van de mysterieuze Saturnusmaan Titan bestaat. Een ondoordringbare atmosfeer van oranjekleurige smog, veel erger dan de dikste smog in steden op de aarde, verbergt het gelaat van deze grote maan van de planeet Saturnus. De atmosfeer van Titan is tien keer massiever dan die van de aarde en bestaat vooral uit stikstof en giftige substanties als methaan en ethaan. De camera’s van de Amerikaanse Pioneer- en Voyager-ruimtesondes die er in de jaren ’70 en ’80 voorbijvlogen konden er niet doorheen dringen.

Een blik door de atmosfeer

Een team van Amerikaanse en Franse sterrenkundigen is er nu wel in geslaagd een rechtstreekse blik te werpen doorheen de met organische verbindingen doordrongen stikstofatmosfeer van Titan. In ‘gewoon’ zichtbaar licht is het onmogelijk doorheen de oranje sluiers rond Titan te kijken, maar in het infrarood laat de dikke smog wel bepaalde golflengten door. Doorheen dit infrarode ‘venster’ heeft een team astronomen rond Caitlin Griffith van het Lunar and Planetary Laboratory van de University of Arizona in Tucson, Verenigde Staten nu het oppervlak van Titan waargenomen.

De onderzoekers analyseerden het licht dat door het oppervlak van Titan in het infrarood wordt teruggekaatst. De gegevens wijzen erop, volgens een artikel in het vaktijdschrift Science, dat een derde van het oppervlak van Titan uit waterijs zou bestaan.

Verrassing

‘Dat is behoorlijk verrassend, want tot nu toe gingen wij ervan uit dat het oppervlak van Titan is bedekt met organisch bezinksel’, verklaart Caitlin Griffith. Door fotochemische processen en reacties van het methaan in de dichte atmosfeer ontstaat, volgens de huidige theorie, een organische neerslag op het oppervlak van de Saturnusmaan. Het vaste oppervlak en de verwachte zeeën en meren op Titan moeten dus wel met een dikke laag van organische verbindingen bedekt zijn. Volgens deze theorie bevindt zich pas honderden meter diep onder de organische afzetting waterijs.

‘Maar het weerkaatsend vermogen van het oppervlak van Titan gelijkt heel goed op dat van de Jupitermaan Ganymedes’, aldus Griffith. ‘Dat is enigszins verrassend omdat men denkt dat Titan veel organisch materiaal op zijn oppervlak heeft. In de veronderstelling dat Titan al 4,6 miljard jaar lang een atmosfeer heeft, zo lang als de maan bestaat, zou er een 800 meter dikke neerslag van organisch materiaal aan het oppervlak moeten bestaan’, verklaart ze.

Huygens

Dat moet nu misschien bijgesteld worden. Misschien komt het waterijs als gevolg van de invloed van het weer op Titan wel op de een of andere manier vrij te liggen. Dat zou dan vooral in hoger gelegen streken het geval zijn.

Echte duidelijkheid hierover kan er pas komen met de ESA-sonde Huygens, die op Titan zal landen en nu aan boord van de Amerikaanse sonde Cassini op weg is naar Saturnus. Het duo werd op 15 oktober 1997 gelanceerd en komt in december 2004 aan bij de planeet met de mooie ringen. Dan zal Huygens zich van de moedersonde losmaken en koers zetten naar Titan om in situ de atmosfeer en het oppervlak van de maan te verkennen.

Titan heeft een diameter van meer dan 5000 kilometer en deze ijskoude Saturnusmaan is in ons zonnestelsel een unieke wereld. Zijn atmosfeer van stikstof, methaan en andere koolwaterstoffen gelijkt in vele opzichten goed op de atmosfeer van onze eigen aarde zoals die er ongeveer vier miljard jaar geleden uitzag. Door de atmosfeer van Titan te bestuderen en de wisselwerking ervan met het oppervlak van de maan kan men misschien beter het ontstaan van het leven op de aarde begrijpen.

Het ware gelaat van Titan

Half januari 2005 dringt Huygens binnen in de atmosfeer van Titan. Gedurende de twee en een half uur lange afdaling aan een parachute zullen de wetenschappelijke instrumenten aan boord van de ESA-lander nauwgezet de samenstelling van de atmosfeer van Titan analyseren en gegegevens verzamelen over onder meer de scheikundige processen en de elektrische eigenschappen, de luchtdruk, de wolken en de windsnelheden.

Een camera aan boord van Huygens zal de eerste beelden doorsturen van het oppervlak van de mysterieuze maan. Pas dan zal de ‘overgrootvader’ van de aarde zijn ware gelaat tonen.