Farvekomposit af Titan og Dione lavet af Cassini-billeder erhvervet i maj 2011. Major)
Det er længe blevet spekuleret i, at Saturns måne Titan muligvis har et globalt hav under jorden under en iskorps, baseret på målinger af dens rotation og bane fra NASAs Cassini-rumfartøj. Titan udviser en densitet og form, der indikerer et bøjeligt, flydende indre lag - et underjordisk hav - muligvis sammensat af vand blandet med ammoniak, en kombination, der ville hjælpe med at forklare den konsistente mængde metan, der findes i dens tykke atmosfære.
Nu har en yderligere analyse af Cassini-tyngdekraftsmålinger fra et Stanford University-team vist, at Titans islag er tykkere og mindre ensartet end oprindeligt anslået, hvilket indikerer en mere kompleks indre struktur - og en stærkere ydre påvirkning af dets varme.
Titans flydende havoverflade blev tidligere anslået til at være i nærheden af en tykkelse på 100 km (62 mil), klemt fast mellem en stenet kerne under og et iskaldt over. Dette var baseret på Titans opførsel i dens bane - eller mere præcist, hvordan Titans form ændrer sig i løbet af sin bane, målt ved Cassinis radarinstrument.
Fordi Titans 16-dages bane ikke er perfekt cirkulær, oplever månen et stærkere tyngdepunkt fra Saturn på visse punkter end hos andre. Som et resultat bliver den fladet ved polerne og ændrer konstant form lidt - en effekt kaldet tidevandsbøjning. Sammen med forfaldet af radioaktive materialer i kernen, genererer denne bøjning den indre varme, der hjælper med at holde en havbunden væske.
Et team af forskere fra Stanford University, ledet af Howard Zebker, professor i geofysik og elektroteknik, brugte nylige Cassini-målinger af Titans topografi og tyngdekraft til at bestemme, at det iskaldte lag mellem månens overflade og havet er op til dobbelt så tykt som tidligere antaget - og det er betydeligt tykkere ved ækvator end ved polerne.
”Billedet af Titan, som vi får, har en iskold stenet kerne med en radius på lidt over 2.000 kilometer, et hav et sted i området 225 til 300 kilometer tykt og et islag, der er 200 kilometer tykt,” sagde Zebker.
Forskellige tykkelser af Titans islag ville betyde, at der genereres mindre varme internt ved forfald af radioaktive materialer i Titans kerne, fordi den type varme ville være mere eller mindre globalt ensartet. I stedet skal tidevandsbøjning forårsaget af tyngdekraftsinteraktioner med Saturn og mindre små måner spille en stærkere rolle i opvarmningen af Titans indersider.
Læs mere: Titans tidevand foreslår et hav under jorden
Med Cassinis nye målinger af Titans tyngdekraft beregnet Zebker og hans team, at det iskalde lag under Titans udflatede poler er 3.000 meter (ca. 1.8 miles) tyndere end gennemsnittet, mens det ved ækvator er 3.000 meter tykkere end gennemsnittet. Kombineret med månens overfladefunktioner gør dette, at den gennemsnitlige globale tykkelse af islaget er mere som 200 km, ikke 100.
Varme frembragt ved tidevandsbøjning - der mærkes mere kraftigt ved polerne - menes at være årsagen til den tyndere is der. Tyndere is ville betyde, at der er mere flydende vand under polerne, som er tættere og således ville udøve et stærkere tyngdepunkt ... præcis hvad der er fundet i Cassinis målinger.
Resultaterne blev annonceret tirsdag den 4. december på AGU-konventionen i San Francisco. Læs mere på Stanford Universitys nyhedsside.
