Některá jezera na Titanu mají kolem sebe prstencové tvary a vědci se snaží zjistit, jak se vytvořili. Pochopení toho, jak se vytvořili, nám může říct něco o tom, jak se formoval celý region, v němž se nacházejí, včetně jezer. Prstencové prvky se nacházejí kolem bazénů a jezer v polárních oblastech Titanu.
Díky kosmické lodi Cassini, která strávila 13 let studováním Saturn a jeho měsíců, víme, že chladný měsíc Titan je zajímavé místo. Cassini nám ukázala, že Titan má ve svých polárních oblastech asi 650 jezer a moří. Víme také, že asi 300 z nich obsahuje tekutý ethan a metan, i když nejsou všechny plné.
"Formování jezer Titan a jejich okolních rysů zůstává otevřenou otázkou."
Anezina Solomonidou, vědecká pracovnice ESA v Evropském středisku kosmické astronomie, a hlavní autorka studie.
Většina menších jezer na Titanu má ostré hrany a ploché podlahy. Mohou dosáhnout hloubky 600 metrů a mají úzké vnější okraje asi 1 km široké.
Některá z těchto jezer a bazénů však mají kolem sebe podivné prstencové prvky, které se mohou rozšířit až do vnitrozemí 10 km. Vědci jim říkají hradby a zcela uzavřou své hostitelské jezero.
Nová studie se podrobněji zabývala těmito prvky hradeb. Studie se nazývá „Spektrální a emisní analýza zvýšených hradeb kolem severních jezer Titanu.“ Vedoucí autorkou je Anezina Solomonidou, výzkumná pracovnice ESA v Evropském středisku kosmické astronomie (ESAC.). Při měření emisivity hradeb a dalších funkcí na Titanu spoléhali na údaje z Cassiniho vizuálního a infračerveného mapovacího spektrometru (VIMS). jakékoli podobnosti a rozdíly.
"Vytváření Titanských jezer a jejich okolních rysů zůstává otevřenou otázkou," řekl Solomonidou v tiskové zprávě. "Valy mohou držet důležitá vodítka o tom, jak se jezero plné polárních oblastí Titanu stalo tím, co dnes vidíme." Předchozí výzkum odhalil jejich existenci, ale jak vznikly? “
Tým vědců zkoumal pět regionů poblíž severního pólu Titanu, region bohatý na jezera a zvednuté hradby. Pro srovnání se také podívali na tři prázdná jezera v blízkém regionu. Tým kombinoval data VIMS s daty ze snímače Cassini Synthetic Aperture Radar (SAR).
Velikost jezer se pohybovala od menších 30 km2 jezera k mnohem větším, až 670 km2 ve velikosti. Všechna jezera byla zcela obklopena hradbami, které jsou vysoké 200 až 300 metrů a které se rozprostírají až 30 km do vnitrozemí od okrajů jezera.
To, co studie zjistila, je nejlépe vyjádřeno hlavním autorem studie: „Spektrální data ukázala, že valy mají odlišné složení s ohledem na jejich okolí,“ řekl Solomonidou. "Podlahy prázdných jezer, která jsme studovali, se také zdají být spektrálně podobné valům, což naznačuje, že jak prázdné pánve, tak i valy mohou být vyrobeny z podobných materiálů nebo potaženy podobným materiálem, a mohly se tedy podobným způsobem vytvořit."
Spektrální emisivita jezer a valů připomíná další rysy Titanu. Takzvaný labyrintový terén je na Titanu rozšířen, i když pokrývá pouze asi 5% povrchu měsíce. Tento labyrintový terén byl způsoben kapalnými uhlovodíky, které protékaly Titanovým povrchem a vyřezávaly kanály. Vědci mají podezření, že labyrintový terén je bohatý na organické chemikálie, a vzhledem ke spektrální podobnosti mezi ním a hradbami a prázdnými jezírky je pravděpodobné, že jezírka a hradby jsou také bohaté na organické látky.
Na hradbách obklopujících některá z Titanových jezer je něco zvědavého. Hostitelské jezero vždy zcela obklopuje.
"Opevnění je také soustavně kompletní: zatímco ráfky a další rysy byly v průběhu času opotřebovány a rozpadány, opevnění vždy zcela obklopuje jejich jezero," řekla spoluautorka Alice Le Gall, která analyzovala spektrální emisivitu opevnění. "To nám pomáhá omezit scénáře toho, jak by se mohly vytvořit."
Autoři navrhují dva možné mechanismy, které by tyto valy mohly vytvořit. Jsou však opatrní, aby zdůraznili, že se jedná o předběžnou práci a zdaleka nezvratné.
"Je těžké zúžit přesný mechanismus, jak se tyto valy formují, ale s dalším výzkumem přichází stále větší porozumění zajímavým subjektům, jako je Titan."
ANEZINA SOLOMONIDOU, ESA VÝZKUM FELLOW V EVROPSKÉM STŘEDISKU ASTRONOMIE A VEDOUCÍ AUTOR STUDIE.
První možnost je postavena na skutečnosti, že prázdná dna jezer a naplněná jezera mají různé výšky. Na základě toho se autoři domnívají, že za valy je odpovědný proces zahrnující podpovrchovou vrstvu, která je nasycena podzemní vodou.
Druhou možností je, že povodí jezera a kůra, která ho obklopuje, nejprve ztvrdnou a poté se vypustí, což povede k proniknutí jezera do podpovrchu. Část oblasti, která se nevyfukuje, je ponechána vyčnívat nad okolním terénem a vytvářet tak hradbu.
Skutečnost, že hradby jsou vždy úplné, spíše než rozdělené jako ráfky, naznačuje, že valy jsou starší, pokud jsou ráfky vyrobeny ze slabšího materiálu. V tomto scénáři by se nejprve vytvořilo uhlovodíkové jezero, poté valba a pak lem, který je kvůli jeho slabšímu složení erodován.
Ale pokud jsou jak ráfek, tak i hradba vyrobeny ze stejného materiálu, pak se toto vysvětlení nehodí.
Pokud jsou oba prvky vyrobeny ze stejného materiálu, pak by mohla historie jezer vypadat takto: Nejprve se vytvoří povodí. Zbytkový materiál z toho by nejprve tvořil ráfky, pak větší hradby. Pokud je to pravda, pak by jezera s valy byly mladší než jezera bez valů. Mladší jezera prostě nebyla dostatečně dlouho na to, aby jejich hradba erodovala a byla odstraněna.
"Je těžké zúžit přesný mechanismus, jak se tyto valy formují, ale s dalším výzkumem přichází stále větší porozumění zajímavým subjektům, jako je Titan," dodal Solomonidou.
Autoři, stejně jako všichni ostatní, kteří se zajímají o podivné měsíce naší sluneční soustavy, se těší na misi Průzkumníka JUpiter ICy (JUICE). JUICE je mise ESA, která má být zahájena v roce 2022 a příjezd do Jupiteru v roce 2029. Tráví tři roky zkoumáním Jupitera a tří jeho měsíců: Callisto, Evropa a Ganymede, z nichž všechny jsou světy oceánu.
"Analýza Cassiniho dat o Saturnových ledových měsících, zejména při kombinaci dat z více nástrojů, je velmi důležitá pro přípravu mise JUICE, která prozkoumá ledové měsíce Jupitera," řekl spoluautor Olivier Witasse, který je také projektovým vědcem ESA JUICE mise.
"I když je Titan výjimečný, s jezery a dešti, které se nenacházejí v Jupiterových měsících, vědění o Titanu více přispívá k našemu pochopení ledových měsíců Sluneční soustavy."
Zdroje:
- Tisková zpráva: CASSINI VYSVĚTLENÍ RING-LIKE FORMATIONS AROUND TITAN'S LAKES
- Výzkumný článek: Spektrální a emisní analýza zvýšených valů kolem severních jezer Titanu
- Space Magazine: I když je to mimozemský svět, Titanovy kaňony by vypadaly velmi dobře
- Mise ESA JUICE
