Titanovy písečné duny. Klikni pro zvětšení
Když si poprvé všimli temných rovníkových oblastí na Titanu, vědci si mysleli, že by se mohli dívat na oceány tekutého metanu. Obrázky ukazují obrovské duny, které běží stovky kilometrů paralelně k sobě. Saturnova silná gravitace způsobuje na Titanu jemné větry, které možná transportují písek z Měsíce a ukládají ho kolem rovníku.
Teprve před několika lety si vědci mysleli, že temné rovníkové oblasti Titanu mohou být tekuté oceány.
Nový radarový důkaz ukazuje, že se jedná o moře - ale moře písečných dun, jako jsou ty v arabských nebo namibijských pouštích, člen arizonské univerzity z radarového týmu Cassini a kolegové, hlásí vědu (5. května).
Radarové snímky pořízené, když kosmická loď Cassini letěla Titanem v říjnu loňského října, ukazují duny vysoké 330 metrů (100 metrů) vysoké, které probíhají paralelně k sobě po stovky kilometrů v Titanově rovníku. Jedno dunové pole běží déle než 930 km (1500 km), řekl Ralph Lorenz z Lunární a planetární laboratoře UA.
"Je to bizarní," řekl Lorenz. "Tyto obrázky ze Saturnova měsíce vypadají jako radarové snímky z Namibie nebo Arábie." Atmosféra Titanu je silnější než Země, jeho gravitace je nižší, jeho písek je určitě odlišný - všechno je jiné, s výjimkou fyzického procesu, který utváří duny a výslednou krajinu. “
Před deseti lety vědci věřili, že Saturnův měsíc Titan je příliš daleko od Slunce, aby mohl mít povrchové větry poháněné sluneční energií natolik, aby vyřezával písečné duny. Rovněž se domnívali, že temnými oblastmi v Titanově rovníku mohou být tekuté etanové oceány, které by zachytily písek.
Ale vědci se od té doby dozvěděli, že Saturnova silná gravitace vytváří v Titanově atmosféře významné přílivy. Saturnův přílivový účinek na Titan je zhruba 400krát větší, než přílivová síla našeho měsíce na Zemi.
Jak bylo poprvé vidět v modelech cirkulace před několika lety, Lorenz řekl: „Přílivové větry zřejmě dominují přílivové vlny, protože jsou tak silné v celé atmosféře, shora dolů. Větry poháněné sluneční energií jsou silné jen vysoko. “
Duny viděné Cassinovým radarem jsou zvláštní lineární nebo podélný typ, který je charakteristický pro duny vytvořené větry foukajícími z různých směrů. Přílivy způsobují, že vítr mění směr, když tlačí vítr směrem k rovníku, řekl Lorenz.
A když se přílivový vítr kombinuje s Titanovým západo-východním zonálním větrem, jak ukazují radarové obrazy, vytváří duny zarovnané téměř západ-východ s výjimkou blízkých hor, které ovlivňují místní směr větru.
"Když jsme viděli tyto duny v radaru, začalo to dávat smysl," řekl. "Když se podíváte na duny, vidíte, že přílivový vítr může několikrát foukat písek kolem Měsíce a zpracovávat jej na duny u rovníku." Je možné, že přílivové větry nesou tmavé sedimenty z vyšších zeměpisných šířek k rovníku a vytvářejí Titanův tmavý pás. “
Model vědců z Titanu navrhuje, že přílivy mohou vytvářet povrchové větry dosahující asi jednu míli za hodinu (půl metru za sekundu). "I když se jedná o velmi jemný vítr, stačí k foukání zrna po zemi v husté atmosféře Titanu a nízké gravitaci," řekl Lorenz. Titanův písek je trochu hrubší, ale méně hustý než typický písek na Zemi nebo na Marsu. "Tato zrna se mohou podobat kávovým základům."
Proměnlivý přílivový vítr se kombinuje s Titanovým západozápadním zonálním větrem a vytváří povrchové větry průměrně asi jednu míli za hodinu (půl metru za sekundu). Průměrná rychlost větru je trochu klamná, protože písečné duny by se při jejich průměrných rychlostech větru na Zemi ani na Marsu netvořily.
Zda jsou zrna vyrobena z organických pevných látek, vodního ledu nebo směsi obou, je záhadou. Cassiniho vizuální a infračervený mapovací spektrometr vedený Robertem Brownem z UA může dosáhnout výsledků složení písečných dun.
Jak se písek vytvořil, je další zvláštní příběh.
Písek se mohl tvořit, když tekutý metanový dešť erodoval částice z ledového podloží. Vědci si dříve mysleli, že na Titanu nestačí déšť, který by narušil velké podloží, ale mysleli na průměrné srážky.
Pozorování a modely Titanu ukazují, že mraky a déšť jsou vzácné. To znamená, že jednotlivé bouře by mohly být velké a přesto by mohly přinést nízké průměrné srážky, vysvětlil Lorenz.
Když tým sestupně zobrazovacího / spektrálního radiometru (DISR) vedený UA vytvořil snímky pořízené během přistání sondy Huygens na Titanu v lednu 2005, svět viděl v krajině vpusti, streambedy a kaňony. Stejné rysy na Titanu byly vidět s radarem.
Tyto rysy ukazují, že když prší na Titanu, prší ve velmi energetických událostech, stejně jako v poušti v Arizoně, řekl Lorenz.
Energický déšť, který způsobuje bleskové povodně, může být mechanismem pro výrobu písku, dodal.
Alternativně může písek pocházet z organických pevných látek produkovaných fotochemickými reakcemi v Titanově atmosféře.
"Je vzrušující, že nám radar, který má hlavně studovat povrch Titanu, vypráví tolik o tom, jak vítr pracuje na Titanu," řekl Lorenz. "Bude to důležitá informace, až se v budoucnu vrátíme k Titanu, snad s balónem."
Mezinárodní skupina vědců je spoluautory článku Science, „Písečné moře Titanu: Cassiniho pozorování podélných dun“. Jsou z Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, US Geological Survey - Flagstaff, Institute of Planet Science Institute, Wheeling Jezuit College, Proxemy Research of Bowie, MD, Stanford University, Goddard Institute for Space Studies, Observatoire de Paris, International Research Škola planetárních věd, Universita 'd'Annunzio, Facolt di Ingegneria, Universit La Sapienza, Politecnico di Bari a Agenzia Spaziale Italiana. Mezi spoluautory patří Jani Radebaugh a Jonathan Lunine z Lunární a planetární laboratoře UA.
Mise Cassini-Huygens je projektem spolupráce NASA, Evropské kosmické agentury a Italské kosmické agentury. Jet Propulsion Laboratory, divize kalifornského technologického institutu v Pasadeně, řídí misi pro ředitelství vědeckých misí NASA ve Washingtonu. Orbiter Cassini byl navržen, vyvinut a smontován v JPL.
Původní zdroj: UA News Release
