Cassini-missionen til Saturn og dens måner indpakket i 2017, da rumfartøjet blev sendt stupt ned i gasgiganten for at opfylde dens ende. Men der er stadig en masse data fra missionen for at holde forskere travlt. Et team af videnskabsfolk, der arbejder med data fra Cassini, har gjort en overraskende opdagelse: Titans metanfyldte søer er meget dybere og mere overvågne end forventet.
Titan er en usædvanlig verden. Det er det eneste legeme, bortset fra Jorden, der har væske på dens overflade. Forskere har mistanke om, at nogle af solsystemets andre måner, som Enceladus og Europa, har flydende hav. Men disse oceaner er havoverflader under jorden. Kun Titan har søer med flydende kulbrinter.
Under Cassinis sidste flyby af Titan rettede den sin radar mod nogle af månens flydende søer. Dataene viser, at disse søer er op til 100 meter dybe. Dataene fra disse sidste dage kaster også nyt lys over Titans carbonhydridcyklus.
Undersøgelsen, der detaljerede disse resultater, stammer fra to artikler, der er offentliggjort i Nature Astronomy. Den første er "Dybe og metanrige søer på Titan." Denne undersøgelse indeholder hovedforfatter Marco Mastrogiuseppe, Cassini-radarforsker ved Caltech i Pasadena, Californien. Den anden undersøgelse, kaldet
"Tilfældet for sæsonbestemte overfladeskift ved Titans sødistrikt" har hovedforfatter Shannon MacKenzie, planetvidenskabsmand ved Johns Hopkins Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland.
Om de dybe søer
Data fra Voyager-proberne gav os vores første antydning om, at Titan havde flydende søer. Men disse data var bare inferentielle: de viste, at Titan havde de rigtige betingelser for, at de kunne eksistere. Det skal være meget koldt for kulbrinter at eksistere i deres flydende tilstand. Efter at Hubble-rumteleskopet kom i gang, gav det os direkte bevis for, at søerne var der, omkring 1995. Andre observationer understøttede også ideen.
Men i de tidlige dage af Titan-søernes hypotese, var vi ikke sikre på, om det indeholdt søer eller meget større hav. Cassini ankom til Saturn i 2004, og selvom den ikke så nogen flydende søer med det samme, fandt den dem til sidst ved polerne, hvor forskere mistænkte at de kunne eksistere.
Siden da er der fundet mange søer og have på Titan, og der er masser af billeder af dem.
”Hver gang vi gør opdagelser om Titan, bliver Titan mere og mere mystisk.”
Marco Mastrogiuseppe, hovedforfatter og Cassini-radarforsker ved Caltech i Pasadena, Californien.
Forskere har lært meget om Titan, især fra Cassini-missionen. Men disse nye undersøgelser går endnu længere. Og de fortæller os meget mere end bare dybderne i Titans kulbrintehav.
Vi vidste allerede, at det nordlige hav var fyldt med metan. Men forskere blev overrasket over at finde ud af, at de meget mindre søer der også var fulde af metan, hvor de forventede at finde etan, et tungere kulbrinte. Resultaterne kaster nyt lys over Titans carbonhydridcyklus.
Kulbrintecyklussen på Titan fungerer på samme måde som den hydrologiske cyklus på Jorden. I begge tilfælde danner fordampning skyer, der til sidst falder til overfladen og danner floder, der strømmer ind i kulbrinte-søer. På Titan inddampes væske nær de ækvatoriale regioner, hvorefter de afsættes som væske i de polære områder.
”Hver gang vi gør opdagelser om Titan, bliver Titan mere og mere mystisk,” sagde hovedforfatter Marco Mastrogiuseppe, Cassini-radarforsker ved Caltech i Pasadena, Californien. ”Men disse nye målinger hjælper med at give et svar på et par centrale spørgsmål. Vi kan faktisk nu bedre forstå Titan's hydrologi. ”
Men vent. Det bliver Weirder.
Titan er bare mærkelig. Det har jordfunktioner, der er udskåret på samme måde som på Jorden, men med flydende kulbrinter. Men det er anderledes på mange forundrede måder. De nye data viser, at carbonhydridcyklussen på den ene side af det nordlige polære område er anderledes end på den anden side.
På Titans vestlige side er der små søer, nogle ikke større end 10 miles på tværs. De er over havets overflade, ligger på toppen af store bakker og platåer. Dataene maler et verdensomspændende billede af mesas og butter, der stikker hundreder af meter ud over omgivelserne, med dybe kulbrintesøer ovenpå.
Titans østlige side har imidlertid lavtliggende store søer med kløfter og øer. Hvorfor så anderledes?
”Det er som om du kiggede ned på jordens nordpol og kunne se, at Nordamerika havde en helt anden geologisk ramme for væsker, end Asien gør,” sagde studieforfatter Jonathan Lunine, Cassini-videnskabsmand fra Cornell University.
Det kan komme ned på den underliggende geologi. Forskere tror, at de dannede sig, da det omgivende bjerggrund af is og faste organiske stoffer kemisk opløst og kollapsede. Det ligner nogle jordiske områder i Tyskland, USA og andre steder, hvor der dannes funktioner, der kaldes karstiske søer, når vand opløser kalkgrund.
De nye data viser også, at Titan kan indeholde forbigående søer. Både radar- og infrarøddata viser disse søer, hvor deres væskestandarder svinger markant i korte perioder. Shannon MacKenzie, hovedforfatter af
"Tilfældet for sæsonbestemte overfladeskift ved Titans sødistrikt" mener, at sæsonbestemte ændringer forklarer disse kortvarige søer.
”En mulighed er, at disse forbigående træk kunne have været lavere væskekropper, der i løbet af sæsonen fordampede og infiltreret i undergrunden,” sagde hun.
Samlet tegner begge papirer et billede af carbonhydridcyklussen på Titan, hvor kulbrinter regner fodrer søerne, som derefter udsættes for fordampning. Men ikke kun fordampning; noget af væsken siver sandsynligvis ned i undergrunden, hvilket vil efterlade reservoirer af flydende kulbrinter under overfladen.
Titans overfladefunktioner er indhyllet af månens tykke, visuelt uigennemtrængelige atmosfære. Dataene bag disse undersøgelser blev stort set samlet ved hjælp af radar, meget af dem opnået under Cassinis sidste tætte flyby af Månen i april 2017. Cassini-teamet vidste, at dette var deres sidste mulighed for at se på Titans små søer, og de føler, at de gjorde bedst af det.
”Dette var Cassinis sidste hurrat på Titan, og det var virkelig en bedrift,” sagde Lunine.
Kilder:
- Pressemeddelelse: NASAs Cassini afslører overraskelser med Titans søer
- Forskningsartikel: Sagen for sæsonbestemte overfladeskift i Titans sødistrikt
- Forskningsartikel: Dybe og metanrige søer på Titan
