Nogle søer på Titan har ringlignende former omkring dem, og forskere forsøger at finde ud af, hvordan de dannede sig. At forstå, hvordan de dannede sig, kan fortælle os noget om, hvordan hele regionen, de er i, inklusive søerne, dannede. De ringformede træk findes omkring bassiner og søer i Titans polære områder.
Takket være Cassini-rumfartøjet, der tilbragte 13 år med at studere Saturn og dets måner, ved vi, at den frigide måne Titan er et spændende sted. Cassini viste os, at Titan har omkring 650 søer og søer i sine polare regioner. Vi ved også, at omkring 300 af dem har flydende etan og metan i dem, selvom de ikke alle er fulde.
"Dannelsen af Titans søer og deres omgivende funktioner forbliver et åbent spørgsmål."
Anezina Solomonidou, ESA-forsker ved European Space Astronomy Center og hovedforfatter af undersøgelsen.
Størstedelen af de mindre søer på Titan har skarpe kanter og flade gulve. De kan nå 600 meters dybde, og de har smalle ydre fælge på cirka 1 km bredde.
Men nogle af disse søer og pools har mærkelige ringformede træk omkring dem, der kan strække sig op til 10 km inde i landet. Forskere kalder dem voldrængere, og de lukker deres værts sø fuldstændigt.
En ny undersøgelse kiggede dybere på disse rampartfunktioner. Undersøgelsen har titlen "Spektral- og emissivitetsanalyse af de hævede voldruter omkring Titans nordlige søer." Ledende forfatter er Anezina Solomonidou, en ESA-forsker ved European Space Astronomy Center (ESAC.) De stolede på data fra Cassinis Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) for at måle udsigten over voldene og andre funktioner på Titan for at finde eventuelle ligheder og forskelle.
”Dannelsen af Titans søer og deres omgivende funktioner er stadig et åbent spørgsmål,” sagde Solomonidou i en pressemeddelelse. ”Ramparts har muligvis vigtige ledetråde om, hvordan de søfyldte polarområder i Titan blev det, vi ser i dag. Tidligere forskning afslørede deres eksistens, men hvordan blev de dannet? ”
Forskerholdet undersøgte fem regioner nær Titans nordpol, en region rig med søer og hævede voldruter. De kiggede også på tre tomme søer i en nærliggende region til sammenligning. Holdet kombinerede VIMS-data med data fra Cassinis Synthetic Aperture Radar (SAR) Imager.
Søerne varierede i størrelse fra mindre 30 km2 søer til langt større, op til 670 km2 i størrelse. Alle søerne var fuldstændigt omgivet af voldsture, der er op til 200 m til 300 m høje, og som strækker sig op til 30 km inde i land fra søens kanter.
Hvad undersøgelsen har fundet, udtrykkes bedst af undersøgelsens hovedforfatter: "De spektrale data viste, at voldene har en anden sammensætning med hensyn til deres omgivelser," sagde Solomonidou. ”Gulvet i tomme søer, som vi studerede, ser også ud til at ligne spektralt på bjergene, hvilket antyder, at både tomme bassiner og bjergveje kan være fremstillet af eller belagt med lignende materiale, og at de således kan have dannet sig på en lignende måde.”
Søernes spektrale emissivitet og bjergene ligner en anden af Titans funktioner. Det såkaldte labyrintterræn er udbredt på Titan, skønt det kun dækker ca. 5% af månens overflade. Dette labyrintterræn var forårsaget af flydende kulbrinter, der løb over Titans overflade og udskærer kanaler. Videnskabsmænd mistænker, at labyrintterrænet er rig på organiske kemikalier, og på grund af den spektrale lighed mellem det og bjergene og de tomme søbund, er det sandsynligt, at søbundene og bjergene også er rige på organiske stoffer.
Der er noget andet, der er nysgerrig efter voldene omkring nogle af Titans søer. De omgiver altid værtssøen fuldstændigt.
"Ramparts er også konsekvent komplette: mens fælge og andre funktioner er blevet slidt op og brudt op over tid, omkranser altid fuldstændigt deres sø," sagde co-forfatter Alice Le Gall, der analyserede den spektrale emissivitet af voldene. ”Dette hjælper os med at begrænse scenarierne for, hvordan de måtte have dannet sig.”
Forfatterne antyder to mulige mekanismer, der kunne have dannet disse voldruter. De er dog omhyggelige med at understrege, at dette er et forarbejde og langt fra enestående.
"Det er vanskeligt at indsnævre den nøjagtige mekanisme for, hvordan disse voldsomheder dannes, men med mere forskning kommer en stigende forståelse af spændende organer som Titan."
ANEZINA SOLOMONIDOU, ESA FORSKNING FELLOW PÅ DET EUROPÆISKE RUM ASTRONOMY CENTER, OG STYRETS FØRSTE FORMAND.
Den første mulighed bygger på det faktum, at tomme søgulve og fyldte søer har forskellige højder. Baseret på det mener forfatterne, at en proces, der involverer en undergrund, der er mættet med grundvand, er ansvarlig for voldene.
Den anden mulighed er, at en bassin i en sø og skorpen, der omgiver den, først hærdes og derefter tømmes, hvilket fører til, at søen slynger sig ned i undergrunden. Den del af regionen, der ikke tømmes ud, stikker ud over det omgivende terræn for at danne et voldsomt.
Det faktum, at voldene altid er komplette snarere end nedbrudt som fælge, antyder, at voldene er ældre, så længe felgene er lavet af svagere materiale. I dette scenarie dannes først en kulbrinte-sø, derefter en bjergvej og derefter en rand, der eroderes på grund af dens svagere sammensætning.
Men hvis både kanten og rampen er lavet af det samme materiale, passer den forklaring ikke.
Hvis begge funktioner er lavet af det samme materiale, kan søenes historie muligvis være sådan: Først dannes et bassin. Restmateriale herfra ville først danne fælgene, derefter de større voldsområder. Hvis dette er sandt, ville søer med voldene være yngre end søer uden voldruter. De yngre søer har simpelthen ikke været længe nok til, at deres voldgrund eroderer og fjernes.
"Det er vanskeligt at indsnævre den nøjagtige mekanisme for, hvordan disse voldruter dannes, men med mere forskning kommer en stigende forståelse af spændende organer som Titan," tilføjede Solomonidou.
Forfatterne ser som alle andre interesserede i oddeboldsmåner i vores solsystem frem til JUpiter ICy-månens Explorer (JUICE) -missionen. JUICE er en ESA-mission, der er planlagt til lancering i 2022 og ankomst til Jupiter i 2029. Den vil bruge tre år på at udforske Jupiter og tre af dens måner: Callisto, Europa og Ganymede, som alle er havbærende verdener.
”Analysen af Cassini-data fra Saturns iskolde måner, især når man kombinerer data fra flere instrumenter, er meget relevant for at forberede JUICE-missionen, der vil udforske Jupiters iskolde måner,” sagde medforfatter Olivier Witasse, der også er projektforsker for ESAs JUICE-mission.
”Selvom Titan er usædvanlig med søer og regn, der ikke findes i Jupiters måner, giver det at vide mere om Titan meget til vores forståelse af solsystemets iskolde måner samlet.”
Kilder:
- Pressemeddelelse: CASSINI UDFORSKER RING-LIKE FORMATIONER RUNDT TITANS SØGER
- Forskningsartikel: Spektral- og emissivitetsanalyse af de hævede voldruter omkring Titans nordlige søer
- Space Magazine: Selvom det er en fremmed verden, ville Titans kanoner se meget kendte ud
- ESAs JUICE-mission
