Ruimtesonde Cassini laat zien dat de zee Ligeia Mare gevuld is met puur methaan en dat de bodem bedekt is met modder rijk aan organisch materiaal.

Titan is de grootste maan van Saturnus. En het is een bijzondere maan. Zo is het de enige maan in ons zonnestelsel met een dikke atmosfeer en grote zeeën en meren. De atmosfeer van Titan bevat voornamelijk stikstof, een beetje methaan en een klein beetje waterstof, sporen van ethaan en vrijwel geen zuurstof. Omdat de temperatuur op Titan laag is – de maan bevindt zich op flinke afstand van de zon – kan methaan en ethaan in principe in vloeibare vorm op het oppervlak van de maan voorkomen.

Ligeia Mare. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell.

Ligeia Mare. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell.

Meren en zeeën
Toen ruimtesonde Cassin in 2004 bij Saturnus arriveerde, bleek dat er inderdaad vloeistoffen op het oppervlak van Titan voorkomen. Met name op het noordelijk halfrond bevinden zich grote meren en zeeën. Maar waaruit bestaan die zeeën en meren nu precies? Dat bleef lang onduidelijk. Maar nu scheppen onderzoekers op basis van radarbeelden die Cassini tussen 2007 en 2015 van de maan maakte, meer duidelijkheid. Ze tonen aan dat één van de grootste zeeën op de maan – Ligeia Mare – voornamelijk uit vloeibaar methaan bestaat.

Verrassing
En dat is enigszins verrassend, zo vertelt onderzoeker Alice Le Gall. “We verwachtten te ontdekken dat Ligeia Mare voornamelijk uit ethaan bestaat, dat overvloedig in de atmosfeer wordt geproduceerd, wanneer zonlicht methaanmoleculen opbreekt. In plaats daarvan blijkt de zee voornamelijk te bestaan uit puur methaan.” Hoe is dat te verklaren? “Of Ligeia Mare wordt aangevuld door methaan dat als regen op het oppervlak valt of iets verwijdert ethaan uit het meer. Het is mogelijk dat de ethaan terecht komt in de onderzeese korst of dat het op de één of andere manier in de aangrenzende zee – Kraken Mare – stroomt, maar daarvoor is meer onderzoek nodig.”

Afbeelding: ESA.

Afbeelding: ESA.

Organische moleculen
Daarnaast blijkt uit de gegevens van Cassini dat de zeebodem van Ligeia Mare waarschijnlijk bedekt is met modder rijk aan organisch materiaal. Organische moleculen ontstaan in de atmosfeer van Titan wanneer stikstof en methaan de interactie met elkaar aangaan (zie afbeelding hierboven). De zwaarste organische moleculen vallen mogelijk op het oppervlak. Wanneer ze – via de lucht, regen of door de rivieren die Titan rijk is – in de zee belanden, lossen sommige moleculen op in het water. Maar er zijn ook organische moleculen die niet oplossen en naar de bodem zakken.

Verder zijn er aanwijzingen dat het gebied rond de meren en zeeën moerasachtig is. Het lijkt bedekt te zijn met vloeibare koolwaterstoffen. De onderzoekers zijn in hun nopjes met de resultaten. “Dit onderzoek heeft voor het eerst de basale eigenschappen van één van Titans zeeën blootgelegd en ons begrip van het klimaat en de circulatieprocessen op deze fascinerende wereld vergroot,” concludeert onderzoeker Nicolas Altobelli.