SATURN'S MOON TITAN KAN HAVE 'PHANTOM LAKES' OG HULER

Send

(Billede: © NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS)

Forestil dig en verden, hvor regn falder, samles i søer og damme, siver ind i den omgivende klippe og fordamper væk, kun for at falde igen. Der er kun en fangst: Verden er Saturns måne, Titan, hvor regnen ikke er vand; det er flydende metan.

To nye artikler undersøger, hvordan denne uhyggeligt kendte, vandløse "vandcyklus" manifesterer sig på Titans overflade. For at gøre dette henvendte to separate forskerteam sig til data fra Cassini-mission, som sluttede sit ophold på Saturn-systemet i September 2017. Rumfartøjet fløj forbi den massive måne mere end 100 gange og indsamlede afgørende observationer af denne mærkelige verden, da den gjorde det.

Nogle af disse observationer viste forskere noget virkelig usædvanligt: deres første glimt af væske i øjeblikket i landskabet snarere end blot spøgelser med sådanne flydende funktioner. "Titan er den eneste verden uden for Jorden, hvor vi ser væskelegemer på overfladen," sagde Rosaly Lopes, en planetvidenskabsmand ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, der arbejdede på Cassini-missionen, men ikke var involveret i nogen af de nye papirer. "Nogle af os kan lide at kalde Titan Jorden for det ydre solsystem."

"Titan er den mest interessante måne i solsystemet. Jeg tror, det får mig nogle fjender, men jeg tror, det er faktisk sandt," Shannon MacKenzie, hovedforfatter på en af de nye studier og en planetvidenskabsmand ved Johns Hopkins Universitets Applied Physics Laboratory , fortalte Space.com. Men det betyder ikke, at månen er ligetil. ”Titan kaster os en masse curveballs,” sagde hun.

MacKenzies undersøgelse analyserer en potentiel kurveball: tre små funktioner, der syntes at være væskefyldte søer når Cassini først opdagede dem, men ser ud til at have tørret op, da rumfartøjet vendte tilbage til området. Observationer antyder, at væsken enten fordampede eller siver ind i den omgivende planetoverflade.

Disse "fantomsøer" kan være et bevis på sæsonbestemte ændringer på månen tror MacKenzie og hendes coauthors. (Syv jordår gik mellem rumfartøjets to observationer af området, hvor den nordlige halvkugle af månen skiftede fra vinter til forår.)

Men situationen er måske ikke helt så enkel, da de to sæt observationer blev taget af forskellige instrumenter. Cassini blev bygget til at indsamle data med enten dets radarinstrument eller dets visuelle og infrarøde lyskameraer, men ikke begge samtidig. Og under rumfartøjets første pas, var regionen for mørk til at bruge kameraerne.

Så MacKenzie og hendes kolleger var nødt til at medregne ændringen i instrumenter som en potentiel variabel. Men hun er stadig overbevist om, at der er noget andet i de to pas, og at det er temmelig sandsynligt væske var der, forsvandt derefter. Selv hvis de forskellige signaler over de to flybys var forårsaget af et andet fænomen, sagde MacKenzie, at hun stadig er fascineret af, hvad det kunne fortælle os om den mærkelige måne, der er blandt videnskabernes troværdige kandidater til, hvor livet muligvis lurer over Jorden.

"Hvis vi i stedet ser på nogle nyligt identificerede materialer på overfladen, er det også interessant, fordi sedimenterne på Titan virkelig er vigtige for prebiotisk kemi," sagde MacKenzie.

Men selvom MacKenzie fokuserede på kun tre små søer, der ser ud til at være forsvundet, forblev masser af søer synlige i hele Cassinis observationer af regionen. I det andet papir, der blev offentliggjort i dag, brugte forskere radardata til at studere en håndfuld meget større søer.

Under Cassinis allerførste pass over Titan i april 2017 blev rumfartøjet programmeret til at samle en meget specifik type data, kaldet altimetri, over søområdet for at måle højden på forskellige stoffer. Marco Mastrogiuseppe, en planetvidenskabsmand ved Caltech, havde allerede brugt lignende data til at måle dybder i nogle af Titans have, meget større væsker, og Cassini-teamet håbede, at han kunne gøre det samme med søer.

Mastrogiuseppe og hans kolleger gjorde det i deres nye papir, idet de identificerede bunden af søer, der var mere end 328 fod (100 meter) dybt, og konstaterede, at deres indhold var domineret af væske metan. ”Vi blev klar over, at søernes sammensætning i det væsentlige er meget, meget ligner den i maren, i havet,” sagde han. "Vi tror, at disse kroppe bliver fodret med lokale regn, og derefter dræber disse bassiner væske."

Det antyder, at månen under Titans overflade kan være vært for endnu en funktion, der minder om Jorden: huler. På Jorden dannes mange huler af vand, der opløser de omkringliggende klippetyper som kalksten, hvilket efterlader en type landskab kaldet karst, kendetegnet ved fjedre, akviferer, huler og synkehuller.

Forskere, der studerer Titans søregion, tror, at de ser lignende egenskaber af karst-type. De har heller ikke set kanaler, der forbinder alle disse forskellige flydende funktionerDerfor mistænker Mastrogiuseppe og andre, at noget af væsken kan sive ind i det omgivende terræn, ligesom karst-systemer her på Jorden.

"Titan er virkelig denne verden, der geologisk ligner jorden, og at studere samspillet mellem de flydende kroppe og geologien er noget, som vi ikke rigtig har kunnet gøre før," sagde Lopes. De nye undersøgelser begynder at få det til ved at se de interaktioner, der spiller ud live på et andet planetkrop.

Selvfølgelig er det meget vanskeligere at studere disse interaktioner så langt væk, på en verden, der aldrig har været det primære fokus for en mission. ”Vi har talt om mulige missioner med robotforskere, der muligvis kravler ned i lava rør og huler på månen og Mars, "sagde Lopes.„ Kunne vi i fremtiden sende en af disse til en slags gennemsøgning ned i dette terræn og ind i huler og finde ud af, hvad der er derunder? "

En sådan mission vil sandsynligvis ikke ske snart, men NASA overvejer seriøst et kaldet projekt Guldsmed der ville lande en drone på den mærkelige måne. Hvis valgt, ville missionen lancere i 2025 og nå Titan ni år senere. Og hvis NASA ikke vælger Dragonfly, er chancerne gode for, at et andet missionskoncept kommer med. ”Titan er bare for cool til ikke at vende tilbage til,” sagde MacKenzie.

Begge MacKenzie's og Mastrogiuseppe's papirer blev offentliggjort i dag (15. april) i tidsskriftet Nature Astronomy.