titan

Nieuw onderzoek kan de mysterieuze duinen op Saturnus’ maan Titan verklaren. Ze ontstaan doordat twee keer in dertig jaar tijd winden ontstaan op Titan die veel krachtiger zijn dan de normale winden op de maan.

Jaren geleden maakte Cassini prachtige foto’s van Saturnus’ maan Titan en op die foto’s waren duinen te zien. Wetenschappers waren verbaasd. “Het was verrassend dat Titan deeltjes had die net zo groot waren als zandkorrels – we weten nog steeds niet waar ze vandaan komen – en dat er blijkbaar winden waren die sterk genoeg waren om deze deeltjes te verplaatsen,” vertelt onderzoeker Devon Burr.

Duintjes op Titan. Afbeelding: NASA.

Duintjes op Titan. Afbeelding: NASA.

Mysterie
Maar de beelden die Cassini maakte, leverden naast verrassingen ook een mysterie op. De gegevens van Cassini tonen aan dat de belangrijkste winden – die ook de duinen vormgeven – op Titan van oost naar west waaien. Maar wanneer je kijkt hoe de duinen zich rond obstakels – zoals bergen en kraters – vormen, zou je denken dat ze gevormd worden door winden die precies in de tegenovergestelde richting waaien. Hoe kon dat?

Windtunnel
Burr en collega’s besloten dat uit te zoeken. Ze gebruikten daarvoor een speciale windtunnel waarin ze de omstandigheden op Titan (een maan met onder meer een dikke atmosfeer) nabootsten. Vervolgens lieten ze in de tunnel winden waaien om te kijken hoe deze de kleine deeltjes op Titan beïnvloeden. Omdat de onderzoekers niet precies wisten welke eigenschappen het ‘zand’ op Titan heeft, gebruikten ze tijdens hun experimenten 23 verschillende soorten zand.

Sneller
Uit de experimenten blijkt dat de wind op Titan zo’n vijftig procent sneller moet zijn dan gedacht. “We ontdekten dat de beweging van het zand op het oppervlak van Titan om een windsnelheid vroeg die hoger lag dan wat voorgaande modellen suggereerden,” stelt Burr. De ontdekking kan ook verklaren waarom de duinen zo’n afwijkende vorm hebben die suggereert dat de wind precies uit tegenovergestelde richting komt. “Als de belangrijkste winden licht zijn en van oost naar west waaien, dan zijn ze niet sterk genoeg om het zand te verplaatsen. Maar een zeldzame gebeurtenis kan ervoor zorgen dat de winden tijdelijk omkeren en sterker worden.”

Uit modellen van de atmosfeer van Titan blijkt dat die ‘zeldzame gebeurtenis’ elk Saturnusjaar (dat 30 aardse jaren duurt) twee keer optreedt. De wind draait zich om wanneer de zon de evenaar oversteekt en ervoor zorgt dat de atmosfeer – en dus ook de winden – verandert. Burr vermoedt dat in die periode krachtige, snelle winden vanuit het westen komen en dat deze winden de duinen vormgeven. “Cassini heeft deze winden wellicht niet opgemerkt, omdat ze zo weinig voorkomen.”