Takk til Cassini misjon, har vi lært noen virkelig fantastiske ting om Saturn og dens største måne, Titan. Dette inkluderer informasjon om dens tette atmosfære, dets geologiske trekk, metansjøene, metansyklusen og organisk kjemi. Og selv om Cassini nylig avsluttet sitt oppdrag med å krasje i Saturns atmosfære, forskere strømmer fremdeles over alle dataene den innhentet i løpet av sine 13 år i Saturn-systemet.
Og nå, med Cassini-data, har to team ledet av forskere fra Cornell University gitt ut to nye studier som avslører enda mer interessante ting om Titan. I ett laget laget et komplett topografisk kart over Titan ved hjelp av Cassinis hele datasettet. I det andre avslørte teamet at Titans hav har en felles høyde, omtrent som hvordan vi har en "havnivå" her på jorden.
De to studiene dukket nylig opp i Geofysiske forskningsbrev, med tittelen “Titans topografi og form på slutten av Cassini-oppdraget” og “Topografiske begrensninger på Titans Lacustrine-bassengeres evolusjon og tilkobling”. Studiene ble ledet av henholdsvis professor Paul Corlies og assisterende professor Alex Hayes fra Cornell University, og inkluderte medlemmer fra The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, NASAs Jet Propulsion Laboratory, US Geological Survey (USGS), Stanford University og Sapienza Universita di Roma.
I den første artikkelen beskrev forfatterne hvordan topografiske data fra flere kilder ble kombinert for å lage et globalt kart over Titan. Siden bare rundt 9% av Titan ble observert med høyoppløselig topografi (og 25-30% i lavere oppløsning) ble resten av månen kartlagt med en interpolasjonsalgoritme. Kombinert med en global minimeringsprosess reduserte dette feilene som ville oppstå fra ting som romfartøyplassering.
Kartet avslørte nye funksjoner på Titan, så vel som et globalt syn på høyden og lavene i månens topografi. Kartene viste for eksempel flere nye fjell som når en maksimal høyde på 700 meter. Ved hjelp av kartet kunne forskere også bekrefte at to steder i ekvatorialregionene er depresjoner som kan være et resultat av eldgamle hav som siden har tørket ut eller kryovolkanstrømmer.
Kartet antyder også at Titan kan være mer skrå enn tidligere antatt, noe som kan bety at skorpen varierer i tykkelse. Datasettet er tilgjengelig på nettet, og kartet som teamet opprettet fra det, er allerede beviselig for det vitenskapelige samfunnet. Som professor Corlies forklarte i en pressemelding fra Cornell:
"Hovedpoenget med arbeidet var å lage et kart som skal brukes av det vitenskapelige samfunnet ... Vi måler høyden på en væskeoverflate på et annet legeme 10 astronomiske enheter borte fra solen til en nøyaktighet på omtrent 40 centimeter. Fordi vi har så utrolig nøyaktighet, kunne vi se at mellom disse to havene varierte høyden jevnt rundt 11 meter, relativt til massesenteret til Titan, i samsvar med den forventede endringen i gravitasjonspotensialet. Vi måler Titans geoid. Dette er formen som overflaten vil ta under påvirkning av tyngdekraften og rotasjonen alene, som er den samme formen som dominerer jordens hav. "
Når vi ser fremover, vil dette kartet spille en viktig rolle når det gjelder forskere som søker å modellere Titans klima, studere formen og tyngdekraften og overflatemorfologien. I tillegg vil det være spesielt nyttig for de som ønsker å teste interiørmodeller av Titan, som er grunnleggende for å avgjøre om månen kan havnen i livet. På samme måte som Europa og Enceladus, antas det at Titan har et flytende vannhav og hydrotermiske ventilasjonsåpninger ved sin kjerne-mantelgrense.
Den andre studien, som også benyttet det nye topografiske kartet, var basert på Cassini radardata som ble innhentet inntil bare noen måneder før romfartøyet brant opp i Saturns atmosfære. Ved hjelp av disse dataene bestemte adjunkt Hayes og teamet hans at Titans hav følger en konstant høyde i forhold til Titans gravitasjonstrekk. I utgangspunktet fant de ut at Titan har en havnivå, omtrent som Jorden. Som Hayes forklarte:
"Vi måler høyden på en væskeoverflate på en annen kropp 10 astronomiske enheter vekk fra solen til en nøyaktighet på omtrent 40 centimeter. Dette er formen som overflaten vil ta under påvirkning av tyngdekraften og rotasjonen alene, som er den samme formen som dominerer jordens hav. "
Denne vanlige høyden er viktig fordi flytende kropper på Titan ser ut til å være forbundet med noe som ligner et akvifersystem. Mye som hvordan vann renner under jorden gjennom porøs stein og grus på jorden, gjør hydrokarboner det samme under Titans isete overflate. Dette sikrer at det er overføring mellom store vannmasser, og at de deler en felles havnivå.
"Vi ser ingen tomme innsjøer som er under de lokale fylte innsjøene, fordi hvis de gikk under det nivået, ville de blitt fylt selv," sa Hayes. "Dette antyder at det er flyt i undergrunnen og at de kommuniserer med hverandre. Det forteller oss også at det er flytende hydrokarbon lagret på undergrunnen til Titan. "
I mellomtiden vises mindre innsjøer på Titan i høyden flere hundre meter over Titans havnivå. Dette er ikke ulikt det som skjer på jorden, der store innsjøer ofte finnes i høyere høyder. Disse er kjent som "Alpine Lakes", og noen kjente eksempler inkluderer Titicacasjøen i Andesfjellene, Genfersjøene i Alpene og Paradise Lake in the Rockies.
Sist, men ikke minst, avslørte studien også at de aller fleste Titans innsjøer finnes i skarpe kanter som er omgitt av høye rygger, noen av dem er hundrevis av meter høye. Også her er det en likhet med funksjoner på jorden - som Florida Everglades - der underliggende materiale løses opp og får overflaten til å kollapse, og danner hull i bakken.
Formen på disse innsjøene indikerer at de kan utvide seg med konstant hastighet, en prosess kjent som enhetlig skarp retrett. Faktisk ligner den største innsjøen i sør - Ontario Lacus - en serie mindre tomme innsjøer som har koblet sammen for å danne et enkelt trekk. Denne prosessen skyldes tilsynelatende sesongbytte, der høsten på den sørlige halvkule fører til mer fordampning.
Mens CAssini oppdraget er ikke lenger å utforske Saturn-systemet, dataene det samlet inn under sitt flerårige oppdrag bærer fortsatt frukt. Mellom disse siste studiene, og de mange flere som vil følge, vil forskere sannsynligvis avsløre mye mer om denne mystiske månen og kreftene som former den!
