Huygens-Sonde steigt durch die Titanatmosphäre ab. Bildnachweis: ESA Zum Vergrößern anklicken
Starke Turbulenzen in der oberen Atmosphäre, eine zweite ionosphärische Schicht und mögliche Blitze gehörten zu den Überraschungen, die das Huygens Atmospheric Structure Instrument (HASI) beim Abstieg zur Titanoberfläche entdeckte.
HASI lieferte Messungen aus einer Höhe von 1400 km bis zur Oberfläche der physikalischen Eigenschaften der Atmosphäre und der Oberfläche, wie Temperatur- und Dichteprofile, elektrische Leitfähigkeit und Oberflächenstruktur. Der Huygens SSP führte Messungen direkt über und auf der Oberfläche von Titan durch.
Die atmosphärische Struktur in großer Höhe wurde aus früheren Messungen der Sonnenbedeckung durch die Voyager abgeleitet, aber die mittlere Atmosphäre (200 bis 600 km) war nicht gut bestimmt, obwohl teleskopische Beobachtungen auf eine komplexe vertikale Struktur hinwiesen.
Über die Oberfläche von Titan war nur sehr wenig bekannt, da sie von einem dichten „Dunst“ verdeckt wird. Anfängliche Spekulationen besagten, dass die Oberfläche von einem tiefen Kohlenwasserstoffozean bedeckt war, aber Infrarot- und Radarmessungen zeigten deutliche Albedokontraste - möglicherweise im Einklang mit Seen, aber nicht mit einem globalen Ozean.
Frühere Beobachtungen zeigten, dass der Oberflächendruck auf Titan mit dem auf der Erde vergleichbar war und dass Methan ein plausibles Gegenstück zum terrestrischen Wasser für die Wolken- und Regenbildung bildete. Es gab auch Spekulationen über die Möglichkeit von Blitzen in der Titanatmosphäre, die die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre beeinflussen könnten.
HASI stellte fest, dass im oberen Teil der Atmosphäre sowohl die Temperatur als auch die Dichte höher waren als erwartet. Die Temperaturstruktur zeigt starke wellenartige Variationen von 10-20 K um einen Mittelwert von ungefähr 170 K. Dies zeigt zusammen mit anderen Beweisen, dass die Titanatmosphäre viele verschiedene Schichten aufweist.
Modelle der Titan-Ionosphäre sagten voraus, dass galaktische kosmische Strahlen eine ionosphärische Schicht mit einer maximalen Elektronenkonzentration zwischen 70 und 90 km Höhe erzeugen würden. HASI überraschte das Huygens-Team auch, indem es eine zweite untere ionosphärische Schicht zwischen 140 km und 40 km mit einer elektrischen Leitfähigkeit nahe 60 km fand.
HASI hat möglicherweise auch die Signatur eines Blitzes gesehen. Während des Abstiegs wurden mehrere elektrische Feldimpulsereignisse beobachtet, die durch mögliche Blitzaktivität im sphärischen Wellenleiter verursacht wurden, der von der Oberfläche des Titans und der inneren Grenze seiner Ionosphäre gebildet wurde.
Die vertikale Auflösung der Temperaturmessung war ausreichend, um die Struktur der planetaren Grenzschicht aufzulösen. Diese Grenzschicht hatte am Ort und zum Zeitpunkt der Landung eine Dicke von etwa 300 m. Die Oberflächentemperatur wurde genau bei 93,65 bis 0,25 K und der Druck bei 1467 bis 1 hPa gemessen (sehr nahe an den zuvor von Voyager durchgeführten Messungen, etwa 95 K und 1400 hPa).
Ursprüngliche Quelle: ESA-Portal
