Propen in Titanatmosphäre entdeckt
von Stefan Deiters astronews.com
1. Oktober 2013
Die Saturnsonde Cassini hat in der Atmosphäre des
Monds Titan Propen nachgewiesen - ein Gas, das auf der Erde zur Herstellung von
Kunststoffen verwendet wird. Es ist die erste sichere Entdeckung von Propen auf
einem Mond oder anderem Planeten des Sonnensystems. Der Fund gelang mithilfe des
Composite Infrared Spectrometer von Cassini.
In der
Atmosphäre des Saturnmonds Titan konnten Forscher
nun Propen nachweisen.
Bild: NASA / JPL-Caltech / Space Science
Institute |
Wissenschaftler haben mithilfe der Saturnsonde Cassini und des
Composite Infrared Spectrometer (CIRS) an Bord erstmals Propen in der
Atmosphäre des Saturnmonds Titan nachgewiesen. Das Gas, das zur Herstellung
verschiedener Kunststoffe verwendet wird, konnte damit auch zum ersten Mal
außerhalb der Erde aufgespürt werden. Der Fund gelang durch eine spektrale
Analyse der Infrarot- oder Wärmestrahlung der Titanatmosphäre. Es ist das erste
Molekül, das die Forscher mit dem Instrument CIRS auf Titan nachweisen konnten.
"Diese Chemikalie findet sich überall in unserem täglichen Leben und zwar in
Form von langen Ketten, dem sogenannten Polypropylen", erklärt Conor Nixon vom
Goddard Space Flight Center der NASA, der auch Erstautor eines
Fachartikels ist, der gestern in der Zeitschrift Astrophysical Journal
Letters erschien. "Die Plastikbehälter im Lebensmittelgeschäft mit dem
Recycling-Code fünf auf dem Boden - das ist Polypropylen." Der Kunststoff wird
auch einfach durch "PP" abgekürzt.
Mit CIRS können die Wissenschaftler verschiedene Gase in der unteren Atmosphäre
des Titan anhand ihres speziellen thermischen Fingerabdrucks identifizieren. Die
Herausforderung ist dabei, die Signaturen des gesuchten Gases von den Signalen
der anderen Bestandteile der Atmosphäre zu unterscheiden.
Mit der jetzigen Entdeckung ist es den Titanforschern gelungen, eine mysteriöse
Lücke zu schließen, die sich bei der Untersuchung der Titanatmosphäre ergeben
hatte: So wies die Sonde Voyager 1 bei ihrem Vorüberflug an Titan im
Jahr 1980 unzählige Gase in der Atmosphäre des Saturntrabanten nach, darunter
auch zahlreiche Kohlenwasserstoffe.
Diese entstehen offenbar, nachdem die Methanmoleküle in der Atmosphäre durch
Sonnenlicht aufgebrochen wurden und sich die Fragmente dann zu neuen
Verbindungen zusammenschließen. Methan ist das zweithäufigste Gas in der
Titanatmosphäre. Es besteht aus einem Kohlenstoff- und vier Wasserstoffatomen.
Von den Verbindungen, die drei Kohlenstoffe enthalten, wurden durch Voyager
mit Propan (drei Kohlenstoff- und acht Wasserstoffatome) die schwerste dieser
Verbindungen nachgewiesen und mit Propin (drei Kohlenstoff- und vier
Wasserstoffatome) eine der leichtesten. Die mittleren Verbindungen, zu denen
Propen (drei Kohlenstoff- und sechs Wasserstoffatome) gehört, konnten hingegen
nicht aufgespürt werden.
Im Laufe der Jahre wurden dann immer weitere Verbindungen in der Titanatmosphäre
nachgewiesen, Propen allerdings war bislang nicht darunter. Erst die gründliche
Analyse von CIRS-Daten lieferte nun den so lange gesuchten Nachweis auch dieser
Verbindung.
"Diese Messungen waren sehr schwierig, da das schwache Signal von Propen von den
Signaturen verwandter Chemikalien überlagert wird, die deutlich stärker sind",
erklärt Michael Fraser vom Goddard Space Flight Center, der
verantwortliche Wissenschaftler für CIRS. "Dieser Erfolg lässt uns hoffen, dass
wir noch weitere Chemikalien finden werden, die sich schon lange Zeit in der
Titanatmosphäre verbergen."
Bereits in früheren CIRS-Daten hatte es Hinweise auf die Existenz von Propen in
der oberen Atmosphäre von Titan gegeben, allerdings war eine sichere
Identifizierung des Stoffes bislang nicht geglückt.
"Ich bin immer begeistert, wenn Wissenschaftler ein Molekül entdecken, das zuvor
noch nie in einer Atmosphäre nachgewiesen wurde", meint Scott Edgington, der
stellvertretende Projektwissenschaftler für Cassini am Jet
Propulsion Laboratory der NASA. "Dieses neue Puzzleteil liefert uns einen
weiteren Test dafür, ob wir diesen chemischen Zoo, den die Titanatmosphäre
darstellt, auch tatsächlich verstanden haben."
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