Cassini-oppdraget til Saturn og dets måner pakket sammen i 2017, da romskipet ble sendt kastet ut i gassgiganten for å møte slutten. Men det er fremdeles mye data fra oppdraget for å holde forskere opptatt. Et team av forskere som jobber med data fra Cassini, har gjort en overraskende oppdagelse: Titans metanfylte innsjøer er mye dypere og mer våkne enn forventet.
Titan er en uvanlig verden. Det er det eneste kroppen, annet enn Jorden, som har væske på overflaten. Forskere mistenker at noen av solsystemets andre måner, som Enceladus og Europa, har flytende hav. Men disse havene er vann under havoverflaten. Bare Titan har innsjøer med flytende hydrokarboner.
Under Cassinis siste flyby av Titan siktet den radaren mot noen av månens flytende innsjøer. Dataene viser at disse innsjøene er opptil 100 meter dype. Dataene fra de siste dagene kaster også nytt lys over Titans hydrokarbonsyklus.
Studien med detaljer om disse resultatene kommer fra to artikler publisert i Nature Astronomy. Den første er "Dype og metanrike innsjøer på Titan." Denne studien inneholder hovedforfatter Marco Mastrogiuseppe, Cassini radarforsker ved Caltech i Pasadena, California. Den andre studien, kalt
"Saken for sesongens overflateendringer ved Titans innsjødistrikt" inneholder hovedforfatter Shannon MacKenzie, planetforsker ved Johns Hopkins Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland.
Om de dype innsjøene
Data fra Voyager-probene ga oss vårt første hint om at Titan hadde flytende innsjøer. Men disse dataene var bare inferensielle: de viste at Titan hadde de rette forutsetningene for at de kunne eksistere. Det må være veldig kaldt for hydrokarboner å være i flytende tilstand. Etter at Hubble-romteleskopet kom i gang, ga det oss direkte bevis på at innsjøene var der, rundt 1995. Andre observasjoner støttet også ideen.
Men i de første dagene av Titan-innsjøens hypotese, var vi ikke sikre på om den holdt innsjøer eller mye større hav. Cassini ankom Saturn i 2004, og selv om den ikke så noen flytende innsjøer med en gang, fant den dem til slutt ved polene, der forskere mistenkte at de kunne eksistere.
Siden den gang er det funnet mange innsjøer og hav på Titan, og det er mange bilder av dem.
"Hver gang vi gjør funn på Titan, blir Titan mer og mer mystisk."
Marco Mastrogiuseppe, hovedforfatter og Cassini-forsker ved Caltech i Pasadena, California.
Forskere har lært mye om Titan, spesielt fra Cassini-oppdraget. Men disse nye studiene går enda lenger. Og de forteller oss mye mer enn bare dypet i Titans hydrokarbonhav.
Vi visste allerede at de nordlige havene var fylt med metan. Men forskere var overrasket over å finne at de mye mindre innsjøene der også var fulle av metan, der de forventet å finne etan, et tyngre hydrokarbon. Resultatene kaster nytt lys over Titans hydrokarbonsyklus.
Hydrokarbon-syklusen på Titan fungerer på samme måte som den hydrologiske syklusen på jorden. I begge tilfeller danner fordampning skyer som til slutt faller til overflaten, og danner elver som renner inn i hydrokarbonsjøer. På Titan fordampes væske i nærheten av ekvatorialregionene og blir deretter avsatt som væske i de polare områdene.
"Hver gang vi gjør funn på Titan, blir Titan mer og mer mystisk," sa hovedforfatter Marco Mastrogiuseppe, Cassini radarforsker ved Caltech i Pasadena, California. ”Men disse nye målingene er med på å gi et svar på noen få sentrale spørsmål. Vi kan nå bedre forstå Titan's hydrologi. ”
Men vent. Det blir Weirder.
Titan er bare rart. Den har landstrekk som er skåret på samme måte som på jorden, men med flytende hydrokarboner. Men det er annerledes på mange rart måter. De nye dataene viser at hydrokarbonsyklusen på den ene siden av det nordlige polare området er annerledes enn på den andre siden.
På Titans vestlige side er det små innsjøer, noen ikke større enn 10 mil over. De vil være over havet, og ligger oppå store åser og platåer. Dataene maler et verdensomspennende bilde av mesas og butter som stikker ut hundre meter utenfor omgivelsene, med dype hydrokarbonsjøer på toppen.
Titans østlige side har imidlertid lavtliggende store hav, med kløfter og øyer. Hvorfor så annerledes?
"Det er som om du så ned på jordens nordpol og kunne se at Nord-Amerika hadde helt andre geologiske omgivelser for væskekropper enn Asia gjør," sa studiens medforfatter Jonathan Lunine, Cassini-forsker fra Cornell University.
Det kan komme ned på den underliggende geologien. Forskere tror at de dannet seg når det omkringliggende grunnfjellet med is og faste organiske stoffer kjemisk oppløst og kollapset. Det ligner på noen jordiske områder i Tyskland, USA og andre steder, der det dannes funksjoner som kalles karstiske innsjøer når vann løser opp kalkstein.
De nye dataene viser også at Titan kan inneholde forbigående innsjøer. Både radar- og infrarøddata viser disse innsjøene, med deres væskenivåer som svinger betydelig på kort tid. Shannon MacKenzie, hovedforfatter av
"Saken for sesongens overflateendringer ved Titans innsjødistrikt" mener at sesongdrevne endringer forklarer disse forbigående innsjøene.
"En mulighet er at disse forbigående trekkene kunne ha vært grunnere væskekropper som i løpet av sesongen fordampet og infiltrerte i undergrunnen," sa hun.
Samlet tegner begge papirene et bilde av hydrokarbon-syklusen på Titan der hydrokarbonregner fôrer innsjøene, som deretter er utsatt for fordampning. Men ikke bare fordamping; noe av væsken siver sannsynligvis ned i undergrunnen, noe som vil etterlate reservoarer av flytende hydrokarboner under overflaten.
Titans overflateegenskaper er omhyllet av månens tykke, visuelt ugjennomtrengelige atmosfære. Dataene bak disse studiene ble stort sett samlet ved hjelp av radar, mye av det innhentet under Cassinis endelige nærflyging av månen i april 2017. Cassini-teamet visste at dette var deres siste mulighet til å se på Titans små innsjøer, og de føler at de gjorde best av det.
"Dette var Cassinis siste hylle mot Titan, og det var virkelig en bragd," sa Lunine.
Kilder:
- Pressemelding: NASAs Cassini avslører overraskelser med Titan's Lakes
- Forskningsartikkel: Saken for sesongens overflateendringer ved Titans innsjødistrikt
- Forskningsartikkel: Dype og metanrike innsjøer på Titan
