Cassini-udsigt over Titans uklare atmosfære. Klik for at forstørre.
Titan er unik i solsystemet med sin metanrige atmosfære. De mener, at denne skorpe af metan flyder oven på et hav af flydende vand blandet med ammoniak. Denne igangværende udgassning af metan toppede sandsynligvis hundreder af millioner af år siden, og nu er den på et langsomt, konstant fald.
Data fra ESAs Huygens-sonde er blevet brugt til at validere en ny model for udviklingen af Titan, Saturns største måne, der viser, at dens metanforsyning muligvis er låst væk i en slags metanrig is.
Tilstedeværelsen af metan i Titans atmosfære er et af de største gåder, som NASA / ESA / ASI Cassini-Huygens-missionen forsøger at løse.
Titan blev afsløret sidste år for at have spektakulære landskaber, der tilsyneladende er hugget af væsker. Cassini-Huygens-missionen viste også, at der trods alt ikke er meget flydende metan tilbage på månens overflade, og det er derfor ikke klart, hvor den atmosfæriske metangas kommer fra.
Ved hjælp af Cassini-Huygens-fundene er en model for Titans udvikling med fokus på kilden til Titans atmosfæriske metan blevet udviklet i en fælles undersøgelse af University of Nantes, Frankrig og University of Arizona i Tucson, USA.
”Denne model er i overensstemmelse med observationer, der hidtil er foretaget af både Huygens-sonden, der landede på Titan den 14. januar 2005 og fjernsensorinstrumenterne ombord på Cassini-rumfartøjet,” sagde Gabriel Tobie fra Laboratoire de Planetologie et Geodynamique de Nantes , og hovedforfatter af en artikel i Nature.
Der er forskel mellem vulkanisme på Jorden og 'kryovolkanisme' på Titan. Vulkaner på Titan involverer issmeltning og isafgassing, hvilket er analogt med silikatvulkanisme på Jorden, men med forskellige materialer.
Metan, der spillede en rolle på Titan svarende til vand på Jorden, ville være blevet frigivet i tre episoder: den første efter akkretions- og differentieringsperioden, en anden episode for omkring 2000 millioner år siden, da konvektion startede i silikatkernen og en geologisk nylig en (sidste 500 millioner år siden) på grund af forbedret afkøling af månen ved faststofkonvektion i den ydre skorpe.
Det betyder, at Titans metanforsyning kan opbevares i en slags metanrig is. Forskerne antyder, at isen, der kaldes et 'clathrathydrat', danner en skorpe over et hav af flydende vand blandet med ammoniak.
"Da metan nedbrydes af lysinducerede kemiske reaktioner over en tidsplan på titusinder af millioner af år, kan det ikke bare være en rest af den atmosfære, der var til stede, da Titan selv blev dannet, og det skal genopfyldes ganske regelmæssigt," sagde Tobie.
"I henhold til vores model, i løbet af den sidste udgasningsepisode, induceres dissocieringen af metanklathratet og dermed frigørelse af metan af termiske anomalier i den iskolde skorpe, der frembringes ved krystallisation i det indre hav," sagde Tobie.
”Da denne krystallisation først begyndte relativt for nylig (for 500 til 1000 millioner år siden), forventer vi, at havets ammoniak-vand stadig er til stede få snesevis af kilometer under overfladen, og at metanudgasning stadig fungerer. Selvom udgasningshastigheden forventes at falde nu (den toppede for ca. 500 millioner år siden), bør frigivelse af metan gennem kryovolkanudbrud stadig forekomme på Titan, ”forklarede Tobie.
”Dele af clathrate-skorpen kan måske opvarmes fra tid til anden af 'kryovolkansk' aktivitet på månen, hvilket får den til at frigive sin metan i atmosfæren. Disse udbrud kunne producere midlertidige strømme af flydende metan på overfladen, hvilket tegner sig for de flodlignende funktioner, der ses på Titans overflade.
”Cassinis instrumenter, især det synlige og infrarøde kortlægningsspektrometer (VIMS), bør registrere et stigende antal kryovolkaniske træk og, hvis vi er heldige, kan det til sidst opdage udbrud af metan,” tilføjede Tobie.
Hvis de har ret, siger forskerne, burde Cassini og fremtidige missioner til Titan også være i stand til at registrere eksistensen af deres mulige flydende vand-ammoniakhav.
Senere i missionen foretager Cassini selv målinger, der vil bekræfte (eller ikke) tilstedeværelsen af det indre vandhav, og også eksistensen af en stenet kerne.
Original kilde: ESA News Release
