Nowe modele sugerują, że jeziora Tytana to kratery wybuchowe | NASA

Źródło: NASA

Korzystając z danych radarowych z sondy Cassini NASA, niedawno opublikowane badania przedstawiają nowy scenariusz wyjaśniający, dlaczego niektóre wypełnione metanem jeziora na księżycu Saturna Tytan są otoczone stromymi obrzeżami o wysokości setek stóp. Modele sugerują, że wybuchy ocieplającego się azotu stworzyły baseny w skorupie księżyca.

Tytan jest jedynym ciałem planetarnym innym, niż Ziemia, w naszym układzie słonecznym, o którym wiadomo, że ma stabilną ciecz na swojej powierzchni. Ale zamiast wody skraplającej się i wypełniającej morza i wody, jak na Ziemi, na Tytanie są metan i etan - węglowodory, które naukowcy uważają za gazy, ale zachowują się jak ciecze w przerażającym klimacie Tytana.

Większość istniejących modeli, które określają pochodzenie jezior Tytana, pokazuje ciekły metan rozpuszczający księżycową skałę lodową i stałe związki organiczne, rzeźbiące zbiorniki wypełnione cieczą. Może to być początek rodzaju jeziora na Tytanie, które ma ostre granice. Na Ziemi zbiorniki wodne, które powstały podobnie poprzez rozpuszczenie otaczającego je wapienia, są znane jako jeziora krasowe.

Nowe, alternatywne modele dla niektórych mniejszych jezior (dziesiątki mil średnicy) przewracają tę teorię do góry nogami: proponują kieszenie ciekłego azotu w ocieplanej skorupie Tytana, zamieniającego się w wybuchowy gaz, który wysadzał kratery, które następnie wypełniał ciekły metan. Nowa teoria wyjaśnia, dlaczego niektóre mniejsze jeziora w pobliżu bieguna północnego Tytana, takie jak Winnipeg Lacus, pojawiają się w obrazach radarowych z bardzo stromymi obrzeżami, które obniżają się nad poziomem morza - co jest trudno wyjaśnić za pomocą modelu krasowego.

Dane radarowe zostały zebrane przez Cassini Saturn Orbiter - misję zarządzaną przez NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie, w stanie Kalifornia - podczas ostatniego bliskiego przelotu Tytana, gdy sonda kosmiczna przygotował się do ostatecznego zanurzenia w atmosferze Saturna dwa lata temu. Międzynarodowy zespół naukowców pod przewodnictwem Giuseppe Mitri z Uniwersytetu G. d'Anunzio przekonał się, że model krasowy nie zgadza się z tym, co zobaczyli na tych nowych zdjęciach.

„Obrzeże podnosi się, a proces krasowy działa w odwrotny sposób”, powiedział Mitri. „Nie znaleźliśmy żadnego wyjaśnienia, które pasowałoby do krasowego basenu jeziora. W rzeczywistości morfologia była bardziej spójna z kraterem wybuchowym, jeśli krawędź jest utworzona przez wyrzucony materiał z wnętrza krateru. To zupełnie inny proces”.

Pracę naukową na ten temat opublikowano 9 września 2019 w Nature Geosciences, siatki z innymi modelami klimatycznymi Tytana pokazującymi ten księżyc mogą przedstawiać klimat cieplejszy w porównaniu do tego, jak było we wcześniejszych „epokach lodowcowych” Tytana.

W ciągu ostatnich pół miliarda lub miliarda lat na Tytanie metan w jego atmosferze działał jak gaz cieplarniany, utrzymując ten księżyc Saturna względnie ciepły - chociaż Tytan był nadal zimny, jak na standardy Ziemi. Naukowcy od dawna wierzyli, że ten księżyc przechodził epoki chłodzenia i ocieplenia, ponieważ metan jest wyczerpywany przez chemię słoneczną, a następnie uzupełniany.

W chłodniejszych okresach azot zdominował atmosferę, skraplał się i przenosił się przez lodową skorupę, aby zebrać się w basenach tuż pod powierzchnią, stwierdził naukowiec u współautor badań związanych z misją Cassini, Jonathan Lumine z Cornell University w Ithaca, w stanie Nowy York.

„Te jeziora o stromych brzegach, wałach i podniesionych brzegach byłyby śladami okresów w historii Tytana, gdy na powierzchni i w skorupie znajdował się ciekły azot”, zauważył. Nawet miejscowe ocieplenie wystarczyłoby, aby przekształcić ciekły azot w parę, sprawić, że szybko się rozszerzy i ulotni się z krateru.

„To jest całkiem inne wyjaśnienie stromych obrzeży wokół tych małych jezior, co było ogromną łamigłówką”, powiedziała naukowiec projektu Cassini, Linda Spilker z JPL. „W miarę jak naukowcy nadal zbierają dane z sondy Cassini, będziemy składać coraz więcej elementów układanki. W ciągu następnych dziesięcioleci będziemy coraz lepiej i lepiej rozumieć system Saturna”.

Misja Cassini-Huygens to wspólny projekt NASA, ESA (Europejskiej Agencji Kosmicznej) i Włoskiej Agencji Kosmicznej JPL, oddziału Caltech w Pasadenie, zarządza misją dla Dyrekcji Misji Naukowej NASA w Waszyngtonie. JPL zaprojektowało, opracowało i zmontowało orbitera Cassini. Instrument radarowy zbudowany przez JPL i Włoską Agencję Kosmiczną, współpracujący z członkami zespołu z USA i kilku krajów europejskich.

Więcej informacji o Cassini można znaleźć tutaj:
Overview | Cassini - NASA Solar System Expxloration

Gretchen McCartney
Jet Propulsion Laboratory, Pasadenia, stan Kalifornia

Alana Johnson
NASA Headquarters, Waszyngton


Źródło:
New Models Suggest Titan Lakes Are Explosion Craters | NASA - ostatnia aktualizacja: 9.09.2019 r., edytor: Jon Nelson.

Artykuł napisany na podstawie tłumaczenia tekstu źródłowego aplikacji All Language Translator Free.

Info z 9.09.2019 r.

Dane wrażliwe zostały celowo pominięte.