Titans sanddyner. Klikk for å forstørre
Da de først la merke til de mørke ekvatorialregionene på Titan, trodde forskere at de kunne se på hav med flytende metan. Bildene viser enorme sanddyner som løper parallelt med hverandre i hundrevis av kilometer. Saturns kraftige tyngdekraft forårsaker milde vinder på Titan, og transporterer muligens sand fra over månen og avsetter den rundt ekvator.
Inntil for et par år siden trodde forskere de mørke ekvatoriale regionene i Titan kan være flytende hav.
Nye radarbevis viser at de er hav - men hav av sanddyner som de i de arabiske eller namibiske ørkenene, rapporterer et universitet i Arizona-medlem av Cassini-radarteamet og kollegene i Science (5. mai).
Radarbilder som ble tatt da Cassini-romfartøyet fløy av Titan i oktober i fjor, viser sanddyner på 100 meter høye meter som løper parallelt med hverandre hundrevis av kilometer ved Titans ekvator. Ett klitfelt løper mer enn 1500 kilometer lang, sa Ralph Lorenz fra UAs Lunar and Planetary Laboratory.
"Det er bisart," sa Lorenz. “Disse bildene fra en Saturn-måne ser ut som radarbilder av Namibia eller Arabia. Titans atmosfære er tykkere enn jordas, dens tyngdekraft er lavere, sandet er absolutt annerledes - alt er annerledes bortsett fra den fysiske prosessen som danner sanddynene og det resulterende landskapet. "
For ti år siden trodde forskere at Saturns måne Titan er for langt fra solen til å ha solcelledrevne overflatevind som er kraftige nok til å skulpturere sanddyner. De teoretiserte også at de mørke områdene ved Titans ekvator kan være flytende etanhav som ville felle sand.
Men forskere har siden fått vite at Saturns kraftige tyngdekraft skaper betydelige tidevann i Titans atmosfære. Saturns tidevannseffekt på Titan er omtrent 400 ganger større enn månens tidevannstrekk på jorden.
Som først sett i opplagsmodeller for et par år siden, sa Lorenz: “Tidevann dominerer tilsynelatende nær overflatevindene fordi de er så sterke i hele atmosfæren, topp til bunn. Solstyrte vinder er sterke bare høyt oppe. ”
Sanddynene sett av Cassini-radaren er en bestemt lineær eller langsgående type som er karakteristisk for sanddyner dannet av vinder som blåser fra forskjellige retninger. Tidevannet får vind til å endre retning når de kjører vind mot ekvator, sa Lorenz.
Og når tidevannsvinden kombineres med Titans vest-til-øst-sonevind, som radarbildene viser, skaper den sanddyner som er rettet nesten vest-øst bortsett fra nær fjell som påvirker lokal vindretning.
"Da vi så disse sanddynene i radar, begynte det å være fornuftig," sa han. “Hvis du ser på sanddynene, ser du at tidevannsvind kan blåse sand rundt månen flere ganger og bearbeide den til sanddyner ved ekvator. Det er mulig at tidevannsvindene bærer mørke sedimenter fra høyere breddegrader til ekvator, og danner Titans mørke belte. "
Forskernes modell av Titan antyder tidevann kan skape overflatevind som når omtrent en kilometer i timen (en halv meter per sekund). "Selv om dette er en veldig mild vind, er dette nok til å blåse korn langs bakken i Titans tykke atmosfære og lave tyngdekraft," sa Lorenz. Titans sand er litt grovere, men mindre tett enn typisk sand på jorden eller Mars. "Disse kornene kan ligne på kaffegrut."
Den variable tidevinden kombineres med Titans vest-til-øst-zonvind for å skape overflatevind som i gjennomsnitt er omtrent en kilometer i timen (en halv meter per sekund). Gjennomsnittlig vindhastighet er litt villedende, fordi sanddyner ikke ville dannes på Jorden eller Mars med de gjennomsnittlige vindstyrkehastighetene.
Enten kornene er laget av organiske faste stoffer, vannis eller en blanding av begge deler er et mysterium. Cassinis Visual and Infrared Mapping Spectrometer, ledet av UAs Robert Brown, kan få resultater på sanddynesammensetning.
Hvordan sanden dannet er en annen særegen historie.
Sand kan ha dannet seg når flytende metanregn eroderte partikler fra isfjellet. Forskere trodde tidligere at det ikke regner nok på Titan til å erodere mye berggrunn, men de tenkte med tanke på gjennomsnittlig nedbør.
Observasjoner og modeller av Titan viser at skyer og regn er sjeldne. Det betyr at individuelle stormer kan være store og fremdeles gi et lavt gjennomsnittlig nedbør, forklarte Lorenz.
Da det UA-ledede Descent Imager / Spectral Radiometer (DISR) laget produserte bilder som ble tatt under Huygens-sonden som landet på Titan i januar 2005, så verden kløfter, bekkeslynger og kløfter i landskapet. Disse samme funksjonene på Titan er blitt sett med radar.
Disse funksjonene viser at når det regner på Titan, regner det i veldig energiske hendelser, akkurat som i Arizona-ørkenen, sa Lorenz.
Energisk regn som utløser flashflom kan være en mekanisme for å lage sand, la han til.
Alternativt kan sanden komme fra organiske faste stoffer produsert av fotokjemiske reaksjoner i Titans atmosfære.
"Det er spennende at radaren, som hovedsakelig er å studere overflaten til Titan, forteller oss så mye om hvordan vind på Titan fungerer," sa Lorenz. "Dette vil være viktig informasjon for når vi kommer tilbake til Titan i fremtiden, kanskje med en ballong."
En internasjonal gruppe forskere er medforfattere på Science-artikkelen, “The Sand Seas of Titan: Cassini Observations of Longitudinal Dunes.” De er fra Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, US Geological Survey - Flagstaff, Planetary Science Institute, Wheeling Jesuit College, Proxemy Research of Bowie, Md., Stanford University, Goddard Institute for Space Studies, Observatoire de Paris, International Research School of Planetary Sciences, Universita 'd'Annunzio, Facolt di Ingegneria, Universit La Sapienza, Politecnico di Bari og Agenzia Spaziale Italiana. Jani Radebaugh og Jonathan Lunine fra UAs Lunar and Planetary Laboratory er blant medforfatterne.
Cassini-Huygens-oppdraget er et samarbeidsprosjekt fra NASA, European Space Agency og Italian Italian Agency. Jet Propulsion Laboratory, en avdeling fra California Institute of Technology i Pasadena, administrerer oppdraget for NASAs Science Mission Directorate, Washington. Cassini orbiter ble designet, utviklet og montert hos JPL.
Originalkilde: UA News Release
