Misija Cassini na Saturn in njegove lune se je končala leta 2017, ko je bilo vesoljsko plovilo poslano potopiti se v plinskega velikana izpolniti svoj konec. Vendar pa je še vedno veliko podatkov iz misije, da bi znanstveniki zaposleni. Skupina znanstvenikov, ki dela s podatki Cassinija, je prišla do presenetljivega odkritja: Titanova jezera, napolnjena z metanom, so veliko globlja in čudnejša, kot je bilo pričakovano.
Titan je nenavaden svet. To je edino telo, razen Zemlje, ki ima na svoji površini tekočino. Znanstveniki sumijo, da imajo nekatere druge lune Osončja, kot sta Enceladus in Evropa, tekoče oceane. Toda ti oceani so oceani podzemne vode. Samo Titan ima jezera tekočih ogljikovodikov.
Med Cassinijevim zadnjim preletom Titana je svoj radar usmeril v nekatera tekoča lunina jezera. Podatki kažejo, da so ta jezera globoka do 100 metrov (300 ft). Podatki iz teh zadnjih dni mečejo tudi novo luč na cikel ogljikovodikov Titana.
Študija, ki podrobno opisuje te rezultate, izhaja iz dveh dokumentov, objavljenih v Nature Astronomy. Prvi je ' Globoka in z metanom bogata jezera na Titanu. ” Ta študija vključuje glavnega avtorja Marca Mastrogiuseppeja, znanstvenika Cassinija za radarje na Caltechu v Pasadeni v Kaliforniji. Druga študija, imenovana
' Primer sezonskih površinskih sprememb v okrožju Titana ” predstavlja vodilno avtorico Shannon MacKenzie, planetarno znanstvenico iz Laboratorija za uporabno fiziko Johns Hopkins v Laurelu v Marylandu.
O tistih globokih jezerih
Podatki iz Potovati sonde so nam dale prvi namig, da ima Titan tekoča jezera. Toda ti podatki so bili le sklepni: pokazali so, da ima Titan prave pogoje za njihov obstoj. Za ogljikovodike v tekočem stanju mora biti zelo hladno. Ko je vesoljski teleskop Hubble začel delovati, nam je dal neposreden dokaz, da so jezera tam okoli leta 1995. Tudi druga opažanja so podprla to idejo.
Toda v zgodnjih dneh hipoteze o Titanovih jezerih nismo bili prepričani, ali ima jezera ali veliko večje oceane. Cassini je prispel na Saturn leta 2004 in čeprav ni takoj videl tekočih jezer, jih je na koncu našel na polih, kjer so znanstveniki sumili, da morda obstajajo.
Cassinijeva radarska slika jezera Ontario Lacus (jezero Ontario), prvega potrjenega ogljikovodika na Titanu. Ontario Lacus je na južnem polarnem območju lune. Zasluge slike: NASA/JPL-Caltech – http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA13172, javna domena, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10976062
Od takrat je bilo na Titanu najdenih veliko jezer in morij in obstaja veliko njihovih slik.
'Vsakič, ko odkrijemo Titan, postane Titan vedno bolj skrivnosten.'
Marco Mastrogiuseppe, glavni avtor in Cassini radarski znanstvenik na Caltechu v Pasadeni v Kaliforniji.
Slike iz misije Cassini prikazujejo rečna omrežja, ki se izlivajo v jezera v severnem polarnem območju Titanov. Zasluge: NASA/JPL/USGS.
Znanstveniki so se veliko naučili o Titanu, zlasti iz misije Cassini. Toda te nove študije gredo še dlje. In povedo nam veliko več kot le globine Titana ogljikovodikova morja .
Vedeli smo že, da so severna morja napolnjena z metanom. Toda znanstveniki so bili presenečeni, ko so ugotovili, da so bila metana polna tudi tamkajšnja veliko manjša jezera, kjer so pričakovali, da bodo našli etan, težji ogljikovodik. Rezultati so osvetlili Titanov cikel ogljikovodikov.
Cikel ogljikovodikov na Titanu deluje podobno kot hidrološki cikel na Zemlji. V obeh primerih izhlapevanje tvori oblake, ki sčasoma padejo na površje in tvorijo reke, ki tečejo v ogljikovodikova jezera. Na Titanu se tekočina izhlapi v bližini ekvatorialnih območij, nato pa se kot tekočina odloži na polarnih območjih.
'Vsakič, ko odkrijemo Titan, postane Titan vse bolj skrivnosten,' je povedal glavni avtor Marco Mastrogiuseppe, znanstvenik Cassini za radar na Caltechu v Pasadeni v Kaliforniji. »Vendar te nove meritve pomagajo dati odgovor na nekaj ključnih vprašanj. Zdaj lahko dejansko bolje razumemo hidrologijo Titana.'
Ampak počakaj. Postane bolj čudno.
Titan je preprosto čuden. Ima značilnosti kopnega, ki so izklesane na enak način kot na Zemlji, vendar s tekočimi ogljikovodiki. Vendar je drugačen na številne zmedene načine. Novi podatki kažejo, da je cikel ogljikovodikov na eni strani severnega polarne regije drugačen kot na drugi strani.
Ta resnična slika Titana, ki jo je posnelo vesoljsko plovilo Cassini, prikazuje gosto, megleno ozračje lune. Zasluge: NASA
Na zahodni strani Titana so majhna jezera, nekatera niso večja od 10 milj. Nahajajo se nad morsko gladino, na vrhu velikih hribov in planot. Podatki prikazujejo nezemeljsko podobo mez in robov, ki štrlijo več sto metrov izven okolice, z globokimi ogljikovodikovimi jezeri na vrhu.
Na vzhodni strani Titana pa so nizko ležeča velika morja s kanjoni in otoki. Zakaj tako drugačen?
'Kot bi pogledali navzdol na zemeljski severni pol in bi videli, da ima Severna Amerika popolnoma drugačno geološko okolje za tekočine kot Azija,' je dejal soavtor študije Jonathan Lunine, znanstvenik Cassini z univerze Cornell.
Lahko pride do osnovne geologije. Znanstveniki menijo, da so nastale, ko se je okoliška kamnina ledu in trdnih organskih snovi kemično raztopila in sesula. Podobno je nekaterim zemeljskim območjem v Nemčiji, ZDA in drugih krajih, kjer so imenovane funkcije kraški jezera nastanejo, ko voda raztopi apnenčasto podlago.
Kraška jezera, kot je jezero Otjikoto v Namibiji, nastanejo, ko deževnica raztopi apnenčasto podlago. Znanstveniki menijo, da podoben proces z ogljikovodiki namesto z vodo tvori jezera na vzhodni strani Titana. Zasluge slike: greg willis – http://greg-willis.com/gallery/Travel/Namibia06/AloegroveLodge/c-1689.jpg.html, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w /index.php?curid=7161426
Novi podatki tudi kažejo, da lahko Titan vsebuje prehodna jezera. Radarski in infrardeči podatki prikazujejo ta jezera, pri čemer njihova raven tekočine v kratkih časovnih obdobjih znatno niha. Shannon MacKenzie, glavni avtor
'Primer sezonskih površinskih sprememb v okrožju Titanovih jezer' meni, da sezonske spremembe pojasnjujejo ta prehodna jezera.
'Ena od možnosti je, da bi bile te prehodne značilnosti lahko plitvejša telesa tekočine, ki so tekom sezone izhlapevala in se infiltrirala v podzemlje,' je dejala.
Oba dokumenta skupaj narišeta sliko ogljikovodikovega cikla na Titanu, kjer ogljikovodiki dež napaja jezera, ki nato izhlapevajo. Ampak ne samo izhlapevanje; del tekočine verjetno pronica v podzemlje, kar bi pustilo rezervoarje tekočih ogljikovodikov pod površino.
Površinske značilnosti Titana so zavite z gosto, vizualno nepregledno atmosfero lune. Podatke za te študije so zbrali večinoma z radarji, večina jih je bila pridobljena med Cassinijevim zadnjim bližnjem preletu Lune aprila 2017. Ekipa Cassinija je vedela, da je to njihova zadnja priložnost za ogled Titanovih majhnih jezer, in menijo, da so naredili najboljše od tega.
'To je bila zadnja Cassinijeva ura na Titanu in res je bil podvig,' je dejal Lunine.
Viri:
- Izjava za javnost: Nasin Cassini razkriva presenečenja s Titanovimi jezeri
- Raziskovalna naloga: Primer sezonskih površinskih sprememb v okrožju Titana
- Raziskovalna naloga: Globoka in z metanom bogata jezera na Titanu
