Noen innsjøer på Titan har ringlignende former rundt seg, og forskere prøver å finne ut hvordan de dannet seg. Å forstå hvordan de dannet seg kan fortelle oss noe om hvordan hele regionen de er i, inkludert innsjøene, dannet. De ringformede trekkene finnes rundt bassenger og innsjøer i Titans polare strøk.
Takket være romfartøyet Cassini, som brukte 13 år på å studere Saturn og dets måner, vet vi at den frigide månen Titan er et spennende sted. Cassini viste oss at Titan har rundt 650 innsjøer og hav i sine polare strøk. Vi vet også at omtrent 300 av dem har flytende etan og metan i seg, selv om de ikke alle er fulle.
"Dannelsen av Titans innsjøer, og deres omgivelser, er fortsatt et åpent spørsmål."
Anezina Solomonidou, ESA-stipendiat ved European Space Astronomy Center, og hovedforfatter av studien.
Hovedtyngden av de mindre innsjøene på Titan har skarpe kanter og flate gulv. De kan nå 600 meters dyp, og de har smale ytre felger som er omtrent 1 km brede.
Men noen av disse innsjøene og bassengene har nysgjerrige ringformede funksjoner rundt seg som kan strekke seg opptil 10 km innover i landet. Forskere kaller dem voller, og de omslutter vertssjøen sin totalt.
En ny studie tok en dypere titt på disse omkretsfunksjonene. Studien har tittelen "Spektral- og emissivitetsanalyse av de hevede vollene rundt Titans nordlige innsjøer." Hovedforfatteren er Anezina Solomonidou, en ESA-stipendiat ved European Space Astronomy Center (ESAC.) De stolte på data fra Cassinis Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) for å måle emissiviteten til vollene og andre funksjoner på Titan, for å finne eventuelle likheter og forskjeller.
"Dannelsen av Titans innsjøer, og deres omgivelser, er fortsatt et åpent spørsmål," sa Solomonidou i en pressemelding. "Ramparts kan ha viktige ledetråder om hvordan de innsjøfylte polare områdene i Titan ble det vi ser i dag. Tidligere forskning avslørte deres eksistens, men hvordan ble de dannet? ”
Teamet av forskere undersøkte fem regioner i nærheten av Titans nordpol, en region rik med innsjøer og hevede voll. De så også på tre tomme innsjøer i en nærliggende region for sammenligning. Teamet kombinerte VIMS-dataene med data fra Cassinis Synthetic Aperture Radar (SAR) Imager.
Innsjøene varierte i størrelse fra mindre 30 km2 innsjøer til mye større, opptil 670 km2 i størrelse. Alle innsjøene var fullstendig omringet av voll som er opp til 200 m til 300 m høye, og som strekker seg opp til 30 km innover fra innsjøkantene.
Det studien fant uttrykkes best av studiens hovedforfatter: "De spektrale dataene viste at vollene har en annen sammensetning med hensyn til omgivelsene," sa Solomonidou. "Gulvene i tomme innsjøer som vi studerte ser også ut til å være spektralt lik vollene, noe som antyder at både tomme kummer og vollene kan være laget av, eller belagt med lignende materiale, og kan ha dannet seg på lignende måte."
Innsjøens spektakulære emissivitet og vollene ligner en annen av Titans trekk. Det såkalte labyrintterrenget er utbredt på Titan, selv om det bare dekker rundt 5% av månens overflate. Dette labyrintterrenget var forårsaket av flytende hydrokarboner som strømmet over Titans overflate og hugget ut kanaler. Forskere mistenker at labyrintterrenget er rikt på organiske kjemikalier, og på grunn av den spektrale likheten mellom den og vollene og de tomme innsjøbedene, er det sannsynlig at innsjøbedene og vollene er rike på organiske stoffer.
Det er noe annet nysgjerrig på vollene rundt noen av Titans innsjøer. De omgir alltid vertssjøen.
"Ramparts er også gjennomgående komplette: mens felger og andre funksjoner har blitt slitt bort og blitt brutt opp over tid, omkranser alltid områdene fullstendig innsjøen," sa medforfatter Alice Le Gall, som analyserte spektrale emissivitet av vollene. "Dette hjelper oss å begrense scenariene for hvordan de kan ha dannet seg."
Forfatterne antyder to mulige mekanismer som kunne ha dannet disse vollene. De er imidlertid nøye med å understreke at dette er forarbeid og langt fra avgjørende.
"Det er vanskelig å begrense den nøyaktige mekanismen for hvordan disse vollene dannes, men med mer forskning kommer en økende forståelse av spennende organer som Titan."
ANEZINA SOLOMONIDOU, ESA FORSKNING FELLOW PÅ EUROPESE RUM ASTRONOMY SENTRUM, OG STYRETS ledende forfatter.
Den første muligheten er bygget på det faktum at tomme innsjøgulv og fylte innsjøer har forskjellige høydedrag. Basert på det tror forfatterne at en prosess som involverer en underjordisk overflate som er mettet med grunnvann, er ansvarlig for vollene.
Den andre muligheten er at bassenget til en innsjø og skorpen som omgir den først herder og deretter tømmes, og fører til at innsjøen rager ned i undergrunnen. Den delen av regionen som ikke tømmer seg, stikker ut over det omkringliggende terrenget for å danne en voll.
Det faktum at vollene alltid er komplette, i stedet for å brytes ned som felgene, tyder på at vollene er eldre, så lenge felgene er laget av svakere materiale. I dette scenariet vil det først dannes en hydrokarbonsjø, deretter en voll og deretter en rand, som erodert på grunn av dens svakere sammensetning.
Men hvis både kanten og vollverket er laget av samme materiale, stemmer ikke den forklaringen.
Hvis begge funksjonene er laget av det samme materialet, kan historien til innsjøene gå slik: Først dannes et basseng. Restmateriale fra dette skulle først danne felgene, deretter de større vollene. Hvis dette er sant, ville innsjøer med vollene være yngre enn innsjøer uten vollene. De yngre innsjøene har rett og slett ikke vært lenge nok til at vollene deres kan erodere og bli fjernet.
"Det er vanskelig å begrense den nøyaktige mekanismen for hvordan disse vollene dannes, men med mer forskning kommer en økende forståelse av spennende organer som Titan," la Solomonidou til.
Forfatterne, som alle andre som er interessert i oddball-måner i vårt solsystem, ser frem til JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) -oppdraget. JUICE er et ESA-oppdrag som er planlagt lansert i 2022 og ankomst til Jupiter i 2029. Det vil bruke tre år på å utforske Jupiter og tre av månene: Callisto, Europa og Ganymede, som alle er verdenshavende.
"Analysen av Cassini-data fra Saturns iskalde måner, spesielt når du kombinerer data fra flere instrumenter, er svært relevant for å forberede JUICE-oppdraget som skal utforske Jupiters iskalde måner," sa medforfatter Olivier Witasse, som også er prosjektforsker for ESAs JUICE-oppdrag.
"Selv om Titan er eksepsjonell, med innsjøer og regn som ikke finnes i Jupiters måner, gir kunnskap om Titan mye for vår forståelse av solsystemets iskalde måner samlet."
Kilder:
- Pressemelding: CASSINI UTFORSKER RING-LIKE FORMASJONER RUNDT TITANS LAKES
- Forskningsartikkel: Spektral- og emissivitetsanalyse av de hevede vollene rundt Titans nordlige innsjøer
- Space Magazine: Selv om det er en fremmed verden, ville Titans kanoner se veldig kjent ut
- ESAs JUICE-oppdrag
