Meren van ethaan, vulkanen die ammoniak spuwen in plaats van lava en eindeloze duinvlakten van gestolde koolwaterstoffen met daarop keien van waterijs: Saturnus' maan Titan is een vreemde plek.
7 april 2009
Titan, de grootste maan die rond de geringde planeet Saturnus draait, werd op 25 maart 1655 ontdekt door Christiaan Huygens. Ook de vaststelling dat Saturnus ringen heeft, en geen uitstulpingen of oren zoals bijvoorbeeld Galileo Galilei die meende te zien, danken we aan Huygens. Deze ontdekkingen waren een gevolg van de goede kwaliteit van de kijkers van Huygens, die een bekwaam opticus was. Naast telescopen maakte hij ook microscopen. Huygens speculeerde naar hartelust over buitenaards leven. Zulke speculaties waren in die tijd net in de mode aan het raken. Dat is te begrijpen, want de verbeterde telescopen brachten een aantal opvallende overeenkomsten tussen de aarde en andere planeten aan het licht. Alleen al het feit dat het hier om "bolletjes" bleek te gaan, terwijl sterren altijd "puntjes" bleven, zette de verbeeldingskracht in werking. Stonden bij Huygens de feiten nog voorop, bij anderen sloeg de fantasie op hol en en werden hele werelden bij elkaar verzonnen inclusief hun bewoners.
Hoe groot de bijdrage ook was die verbeterde telescopen aan de kennis van ons zonnestelsel leverden, pas het inzetten van onbemande ruimtevaartuigen bracht werkelijk een revolutie teweeg. We zitten nog middenin die revolutie, die naast overeenkomsten ook diepgaande verschillen tussen de aarde en andere werelden binnen ons zonnestelsel aan het licht heeft gebracht. De zich sprongsgewijs ontwikkelende inzichten kunnen soms het idee geven dat wetenschappers maar wat roepen. Nog rond de milleniumwisseling beweerden onderzoekers vol overtuiging dat de grote donkere vlekken op maan Titan, die ze met hun telescopen zagen, oceanen waren van methaan, ethaan en propaan. Nadere inspectie met de Cassini ruimtesonde leerde echter dat het om duinvlakten ging, niet bestaand uit zand, maar uit geklonterde koolwaterstoffen. Droog materiaal dus. Uiteindelijk kregen de wetenschappers toch hun vloeistofreservoirs, alleen niet op de schaal van oceanen maar op de schaal van grote meren. Het in bovenstaande foto aangegeven "Ontario Lacus" (Ontariomeer) bestaat uit vloeibaar ethaan en is ongeveer even groot als z'n aardse naamgenoot. Binnen de cirkel zijn kleinere seizoengebonden meren te zien: In 2004 ontbraken ze nog, in 2005 zijn ze als donkere vlekjes zichtbaar. De seizoenen verlopen bij Saturnus en z'n manen veel langzamer dan op aarde, omdat Saturnus niet één maar bijna dertig jaar doet over een rondje om de zon.
Titan kent een ethaan/methaankringloop, zoals we op aarde een waterkringloop kennen: Verdampen aan het oppervlak van reservoirs, wolkvorming, uitregenen, verzamelen in reservoirs via rivierbeddingen en opnieuw verdampen. De gezellig ogende witte wolkjes op de afbeelding hebben qua samenstelling veel weg van de "wolken" die een enkele keer boven de raffinaderijen in het Botlekgebied te zien zijn, als de bevolking het advies krijgt de ramen te sluiten en binnen te blijven (of weg te wezen). Voor een ontploffing hoeven eventuele Titanen niet bang te zijn: de atmosfeer van Titan bestaat vrijwel uitsluitend uit stikstof, de voor verbranding benodige zuurstof ontbreekt. Wel is er water op Titan. Door de lage temperaturen, zo'n -180°C, is dit water aan de oppervlakte van Titan permanent bevroren. De keien op het oranjekleurige rechter deel van de foto boven zijn van dit steenharde waterijs gemaakt en liggen op een bed van koolwaterstof-blubber dat doet denken aan een strand na een olieramp. Ze zijn gefotografeerd door de sonde die naar Christiaan Huygens werd genoemd. Deze sonde werd door moederschip Cassini losgelaten, en daalde begin 2005 al fotograferend af naar Titan's oppervlak.
IJsvulkanen completeren het beeld van het oppervlak van deze exotische wereld. Bij een normale aardse vulkaan breekt gesmolten gesteente (lava) door de uit vast gesteente bestaande aardkorst heen. Bij ijsvulkanen is het gesmolten ijs (water) dat zich een weg baant door een keihard bevroren korst. In het water dat door de ijsvulkanen op Titan met grote kracht wordt uitgebraakt, zijn ammonium-ionen opgelost, met andere woorden: het is ammoniak, een pittig ruikend, giftig goedje dat door aardbewoners wordt gebruikt om verfwerk schoon te maken. De bron van aardse lava is een laag vloeibaar gesteente (magma) onder het oppervlak van de aarde. Vermoedelijk worden de Titaanse ijsvulkanen gevoed door een vergelijkbare laag: een zich onder het oppervlak bevindende honderden kilometers diepe oceaan van ammoniak. Voor de "uitspattingen" van Titan is energie nodig. Deze zou kunnen worden geleverd door de getijdewerking: Zoals de maan op aarde eb en vloed veroorzaakt, kneedt Saturnus voortdurend de onder het oppervlak verborgen oceaan van Titan. Daarnaast speelt mogelijk radioactiviteit een rol. We weten het (nog) niet.
Wat we ook niet weten is of er in die afgedekte oceaan leven is. Gezien de ontwikkelingen in de economie zullen we het voorlopig waarschijnlijk ook niet weten: een ruimtemissie om onder het oppervlak van Titan te kijken is moeilijk en dus duur. Dat geeft ook in onze tijd nog ruimte aan de fantasie, net als het volgende: Het feit dat Titan maar half zo groot is als de aarde en toch een dichte atmosfeer heeft, maakt vervulling van een oude droom van de mensheid mogelijk. Door de combinatie van geringe aantrekkingskracht en grote draagkracht zou een mens daar op spierkracht kunnen vliegen. Een goed isolerend pak met zuurstofflessen is wel een voorwaarde, maar dat is met bestaande technieken geen probleem. Nog iemand uit de IT wereld die een paar miljard over heeft voor de ultieme ervaring? Rekent u wel op enkele jaren reistijd. En goed oefenen onderweg want gewichtloosheid maakt slap.
Voor wiens budget of reislust een dergelijk avontuur in de weg staat, is er in ieder geval de mogelijkheid Titan met een goede verrekijker vanaf een behoorlijk donkere plek zelf te zien als een nietig, oranjeachtig stipje, vlakbij Saturnus:
JdeH
(1) Positie van Titan ten opzichte van Saturnus voor april, voor een zelf te kiezen maand, een alternatief.