Mise Cassini do Saturn a její měsíce zabalené v roce 2017, kdy byla vyslána kosmická loď, vrhla se do plynového obra, aby splnila svůj konec. Ale stále existuje spousta dat z mise, aby vědci měli co dělat. Tým vědců pracujících s údaji Cassini učinil překvapivý objev: Titanova metanem naplněná jezera jsou mnohem hlubší a podivnější, než se očekávalo.
Titan je neobvyklý svět. Je to jediné tělo, jiné než Země, které má na svém povrchu tekutinu. Vědci mají podezření, že některé další měsíce Sluneční soustavy, jako Enceladus a Europa, mají tekuté oceány. Ale tyto oceány jsou oceány podpovrchové vody. Pouze Titan má jezera kapalných uhlovodíků.
Během Cassiniho posledního letu Titanu zaměřil svůj radar na některá z měsíčních tekutých jezer. Data ukazují, že tato jezera jsou hluboká až 100 metrů (300 ft). Data z těchto posledních dnů také vrhají nové světlo na Titanův uhlovodíkový cyklus.
Studie podrobně popisující tyto výsledky pochází ze dvou článků publikovaných v Nature Astronomy. První je „Hluboká a na metan bohatá jezera na Titanu.“ Tato studie obsahuje hlavní autor Marco Mastrogiuseppe, radarový vědec Cassini z Caltech v Pasadeně v Kalifornii. Druhá studie, nazvaná
„Příčinou sezónních změn povrchu v jezerní čtvrti Titan“ je hlavní autor Shannon MacKenzie, planetární vědec laboratoře Applied Physics Laboratory v Laurelu ve státě Maryland.
O těch hlubokých jezerech
Data ze sond Voyager nám poskytla první náznak, že Titan měl tekutá jezera. Ale tato data byla jen nepodstatná: ukázalo se, že Titan měl ty správné podmínky, aby existovaly. Musí být velmi chladné, aby uhlovodíky existovaly v kapalném stavu. Poté, co začal Hubbleův vesmírný dalekohled, nám to poskytlo přímý důkaz, že kolem roku 1995 byla jezera. Tato myšlenka byla podpořena i dalšími pozorováními.
Ale v prvních dnech hypotézy jezer Titan jsme si nebyli jisti, zda drží jezera nebo mnohem větší oceány. Cassini dorazila na Saturn v roce 2004, a ačkoli to hned neviděla žádná tekutá jezera, nakonec je našla u sloupů, kde vědci předpokládali, že by mohli existovat.
Od té doby bylo na Titanu nalezeno mnoho jezer a moří a existuje spousta jejich obrazů.
"Pokaždé, když uděláme objevy na Titanu, stává se Titan stále tajemnějším."
Marco Mastrogiuseppe, hlavní autor a vědecký pracovník Cassini v Caltech v Pasadeně v Kalifornii.
Vědci se o Titanu dozvěděli hodně, zejména z mise Cassini. Ale tyto nové studie jdou ještě dále. A říkají nám mnohem víc, než jen hloubku Titanových uhlovodíkových moří.
Už jsme věděli, že severní moře byla plná metanu. Vědci však byli překvapeni, když zjistili, že mnohem menší jezera, která tam byla, byla také plná metanu, kde očekávali, že najde etan, těžší uhlovodík. Výsledky vrhaly nové světlo na Titanův uhlovodíkový cyklus.
Uhlovodíkový cyklus na Titanu funguje podobně jako hydrologický cyklus na Zemi. V obou případech odpařování vytváří mraky, které nakonec padají na povrch, a vytvářejí řeky, které teče do uhlovodíkových jezer. Na Titanu se kapalina odpařuje v blízkosti rovníkových oblastí a poté se ukládá jako kapalina v polárních oblastech.
"Pokaždé, když na Titanu objevíme, je Titan stále tajemnější," řekl vedoucí autor Marco Mastrogiuseppe, radarový vědec Cassini v Caltech v Pasadeně v Kalifornii. "Tato nová měření však pomáhají odpovědět na několik klíčových otázek." Nyní můžeme lépe porozumět hydrologii Titanu. “
Ale počkej. Získá to podivín.
Titan je prostě divný. Má půdní prvky, které jsou vyřezávány stejným způsobem jako na Zemi, ale s kapalnými uhlovodíky. Ale v mnoha záhadných způsobech je to jiné. Nová data ukazují, že uhlovodíkový cyklus na jedné straně severní polární oblasti je jiný než na druhé straně.
Na západní straně Titanu jsou malá jezera, některá ne větší než 10 mil napříč. Budou nad hladinou moře, posazeni na velkých kopcích a náhorních plošinách. Data vykreslují neobvyklý obraz mesas a buttes vyčnívajících stovky stop za okolí, s hlubokými uhlovodíkovými jezery nahoře.
Na východní straně Titanu se však nacházejí nízko položená velká moře s kaňony a ostrovy. Proč tak odlišné?
"Je to, jako byste se podívali dolů na severní pól Země a viděli jste, že Severní Amerika měla úplně jiná geologická nastavení pro těla tekutin než Asie," uvedl spoluzakladatel studie Jonathan Lunine, vědec Cassini z Cornell University.
Může dojít až k základní geologii. Vědci si myslí, že se vytvořili, když se okolní podloží ledu a pevných organických látek chemicky rozpustilo a zhroutilo. Je to podobné některým zemským oblastem v Německu, USA a dalších místech, kde se formují prvky zvané krasová jezera, když voda rozpouští vápencové podloží.
Nová data také ukazují, že Titan může obsahovat přechodná jezera. Jak radarová, tak infračervená data ukazují tato jezera, přičemž jejich hladina tekutin v krátkém časovém období významně kolísá. Shannon MacKenzie, hlavní autor
„Případ sezónních změn povrchu v jezerní oblasti Titan“ si myslí, že sezónní změny vysvětlují tato přechodná jezera.
"Jednou z možností je, že tyto přechodné rysy mohly být mělčími těly kapaliny, která se během sezóny vypařovala a infiltrovala do podpovrchu," řekla.
Dohromady oba papíry vykreslují obrázek uhlovodíkového cyklu na Titanu, kde uhlovodíkové deště přivádějí jezera, která se poté vypařují. Ale nejen vypařování; část kapaliny pravděpodobně proniká do podpovrchu, což by zanechalo nádrže kapalných uhlovodíků pod hladinou.
Titanovy povrchové prvky jsou zahaleny hustou, vizuálně neproniknutelnou atmosférou měsíce. Data za těmito studiemi byla shromážděna převážně radarem, většina z nich byla získána během Cassiniho posledního blízkého letu Měsíce v dubnu 2017. Tým Cassini věděl, že to byla jejich poslední příležitost podívat se na Titanova malá jezera, a cítí, že vytvořili nejlepší z toho.
"To byla Cassiniho poslední spěch v Titanu a byl to opravdu výkon," řekla Lunine.
Zdroje:
- Tisková zpráva: Cassini od NASA odhaluje překvapení pomocí Titanových jezer
- Výzkumná studie: Případ sezónních změn povrchu v jezerní oblasti Titan
- Výzkumná práce: Hluboká a na metan bohatá jezera na Titanu
