Titan, een van de grootste manen van Saturnus, is uniek. De maan is bijna twee keer zo zwaar als onze eigen satelliet en gaat verborgen onder versluierende luchtlagen. Titan heeft namelijk een eigen atmosfeer! Wetenschappers staan te popelen om erachter te komen waar die uit bestaat – en wat eronder verborgen gaat. Met de waarnemingen van NASA’s ruimtesonde Cassini kunnen ze al een tipje van de sluier oplichten. Wanneer op 14 januari 2005 de ESA-sonde Huygens (vernoemd naar de Nederlandse ontdekker van Titan) afdaalt naar het Titan-oppervlak krijgen zijn bestuurders eindelijk waarnemingen binnen over Titan’s atmosfeer. Maar waar de kleine sonde op neer gaat komen, dát weet niemand…

De Cassini-sonde, die op 1 juli 2004 aankwam in het Saturnus-stelsel, heeft sinds zijn aankomst Titan met allerlei meetapparatuur doorgelicht. De sonde heeft onder andere radar, telescopen, infraroodkijkers, massa-spectrometers en een magnetometer aan boord. Daarmee is bijvoorbeeld de samenstelling van de Titan-atmosfeer onderzocht. “De eerste metingen van Titan’s atmosfeer tijdens Cassini’s scheervlucht wijzen erop dat ons atmosfeer-model klopt”, zegt Mark Leese van de Britse Open University. “Dat is goed nieuws, omdat we met dat model in de achtergrond de Huygens-sonde hebben ontworpen.”

Dr Ingo Mueller-Wodarg van het Londense Imperial College heeft al een voorzichtige schatting van de gassen in Titan’s atmosfeer. “Het ziet ernaar uit dat die atmosfeer een cocktail van stikstof en methaan is”, zei hij. “Daar doorheen zitten sporen van waterstof, maar ook andere koolwaterstoffen.”

‘Koolwaterstof’ is een verzamelnaam voor allerlei moleculen die voornamelijk uit koolstofketens bestaan. Aan die ketens zitten veel waterstofatomen, maar ook andere atomen hebben hun plaats: zuurstof, stikstof en fluor bijvoorbeeld. Onze eigen DNA-strengen zijn niets anders dan grote, uitgebreide koolwaterstoffen. Koolwaterstoffen heten daarom niet voor niets ‘organische moleculen’: ze zijn integraal voor de aardse vorm van leven.

Huygens zal op Titan geen planten of dieren aantreffen: met een oppervlaktetemperatuur van –175^oC is de maan daar veel te koud voor. Zelfs als er op Titan bacterie-achtigen rondzwerven die zulke ijzige temperaturen aankunnen, merken we daar niets van: Huygens’ apparatuur is er simpelweg niet op ingesteld. De onderzoekers zijn eerder benieuwd naar wat voor oppervlak Titan heeft.

Komt Huygens bijvoorbeeld terecht in uitgebreide zeeën van ethaan? Carolyn Porco, de leidster van Cassini’s beeldverwerkingsteam, denkt van niet. Op radaropnamen van Titan’s oppervlak die in 2003 vanaf de aarde werden gemaakt waren donkere gebieden zichtbaar – misschien uitgebreide zeeën van ethaan. Daarin zouden dan allerlei chemische reacties kunnen plaatsvinden. De hoop op primitief leven in de ethaanzeeën lijkt vergeefs: “Cassini’s waarnemingen laten helemaal geen spiegelende reflectie van licht zien”, zegt Porco. “Zulke weerkaatsing zou typisch iets zijn voor vloeistoffen. Maar onze opnames laten juist zacht verlopende helderheidsverschillen zien.” Een glad verloop van helderheid wijst juist op heuvels, waarvan elk deel een iets andere hoeveelheid zonlicht ontvangt.

Geen natte voeten dus voor Huygens. Wat dan – kale, onveranderlijke rots misschien? Ook dat beeld klopt niet met de waarnemingen. Titan heeft verdacht weinig inslagkraters. De maan, Mars en Mercurius zitten onder de kraters, maar Titan – net als onze eigen aarde – niet. Dat wijst op een ‘actief oppervlak’, zoals wetenschappers zeggen. Oftewel: continue beweging en vernieuwing.

Op aarde denken we bij een bewegend oppervlak al snel aan vulkanisme, maar op Titan zijn geen lavastromen. Toch denken wetenschappers dat er íets over het oppervlak van de maan sijpelt. Een cryovolcanic flow, zeggen de experts. In gewoon Nederlands: stromen van halfvloeibaar ijs. Dat waterrijke materiaal zou uit het warmere binnenste van de maan opwellen en over het oppervlak uitvloeien.

Cassini zonder Huygens

De Cassini-sonde is genoemd naar de Italiaanse astronoom die als eerste Saturnus’ manen waarnam: Giovanni Domenico Cassini ontdekte Iapetus, Rhea, Tethys, en Dione van 1671 tot 1684. De complete Cassini-sonde weegt 5,6 ton. De volgende Titan-passage van Cassini is op 13 december. Dan hebben de wetenschappers hier op aarde een tweede kans om de bewolkte maan te onderzoeken. Op 24 december is het ook spannend: dan koppelt de Huygens-sonde los van het moederschip en schiet op Titan af. Cassini blijft daarna Saturnus en zijn manen onderzoeken.

Huygens vormt het ESA-deel van de missie en zal in januari 2005 neerdalen in de atmosfeer van Titan. Die werd in 1655 door de Nederlander Christiaan Huygens ontdekt. Huygens ontdekte ook de ringen van Saturnus. Op 25 december koppelt Huygens los van Cassini en zet koers naar Titan. Aan grote parachutes daalt de lander vervolgens naar het oppervlak.