Cassini-data afslører nu, at nogle af Titans søer er overraskende dybe.
Infrarødt udsigt over søer og søer i Titans nordlige halvkugle taget af Cassini i 2014. Man kan se sollys skinne fra den sydlige del af Titans største hav, Kraken Mare. Billede via NASA / JPL-Caltech / University of Arizona / University of Idaho.
Saturns største måne Titan er den eneste verden i vores solsystem ud over Jorden, der er kendt for at have væskekropper på sin overflade. Forskere annoncerede endelig bevis for dem i 2007, baseret på data fra NASAs Cassini-rumfartøj. De store er kendt som maria (have) og de små som lacus (søer). Det er nu kendt, at Titans hydrologiske cyklus overraskende ligner Jordens, med en stor undtagelse: Væsken på Titan er flydende methan / ethan i stedet for vand på grund af den ekstreme kulde. Månens nordlige halvkugle har især snesevis af mindre søer nær sin pol, og nu har forskere fundet, at de er overraskende dybe og sidder på toppen af bakker og mesas. Disse observationer kommer fra data indsamlet under den sidste tæt flyve af Titan under Cassini-missionen, som sluttede i 2017.
De nye peer-reviewede fund blev offentliggjort den 15. april 2019 i tidsskriftet Naturastronomi.
Videnskabsmænd havde troet, at søerne ville være en næsten lige blanding af metan og etan, ligesom de større søer. Dette er tilfældet med den ene betydelige sø på den sydlige halvkugle kaldet Ontario Lacus. Men til deres overraskelse fandt de, at søerne på den nordlige halvkugle næsten udelukkende er sammensat af metan. Som hovedforfatter Marco Mastrogiuseppe, en Cassini-radarforsker ved Caltech, forklarede:
Hver gang vi gør opdagelser om Titan, bliver Titan mere og mere mystisk. Men disse nye målinger hjælper med at give et svar på et par centrale spørgsmål. Vi kan faktisk nu bedre forstå Titans hydrologi.
Kort over Titans have og søer på den nordlige halvkugle. Billede via JPL-Caltech / NASA / ASI / USGS.
Men selvom nogle spørgsmål kan besvares, rejses andre nye også. Hvorfor forskellen mellem søerne i den nordlige og den sydlige halvkugle? Hydrologien på den ene side af den nordlige halvkugle ser ud til at være meget forskellig fra den på den anden side. Hvorfor? På den østlige side finder du større hav med lav højde, kløfter og øer. Men den vestlige side domineres af de mindre søer, der ligger på toppen af bakker og mesas. Nogle af disse søer er mere end 300 fod (100 meter) dybe, en overraskelse i betragtning af deres små størrelser. Som bemærket af Cassini-videnskabsmand og medforfatter Jonathan Lunine fra Cornell University:
Det er som om du kiggede ned på jordens nordpol og kunne se, at Nordamerika havde en helt anden geologisk ramme for væskelegemer end Asien gør.
Cenote Sagrado (Sacred Cenote) nær Chichen Itza, en af de mest kendte karst-søer (eller synkehul) i Yucatán. Karst-søer menes at svare til de dybe metan-søer på Titan. Billede via Emil Kehnel / Wikipedia / CC BY 3.0.
Resultaterne viser, hvordan Titans fremmede endnu jordiske ish landskab er endnu mere usædvanligt end først antaget. De viser meget dybe søer, der sad øverst på høje mesas eller plateauer, hvilket antyder, at de dannede sig, når det omgivende bjerggrund med is og faste organiske stoffer kemisk opløst og kollapsede. Disse Titan-søer minder om karst-søer på Jorden, som dannes, når underjordiske huler kollapser. I de jordiske modstykker opløser vand imidlertid kalksten, gips eller dolomitberg.
Dette er et godt eksempel på, hvordan geologiske processer på Titan - ligesom den hydrologiske cyklus - også kan efterligne dem på Jorden, men alligevel være unikt Titanian på samme tid. På mange måder, Titan udseende meget som Jorden, men de underliggende mekanismer og materialesammensætning er grundlæggende forskellige på denne verden i det meget koldere ydre solsystem.
Cassini observerede også en anden slags sø på Titan. Radar- og infrarøde data afslørede kortvarige søer, hvor væskestanden varierer markant. Disse resultater er blevet offentliggjort i et separat papir i Naturastronomi. Ifølge Shannon MacKenzie, en planetvidenskabsmand ved Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, kan disse ændringer være sæsonbestemte:
En mulighed er, at disse forbigående træk kunne have været lavere væskekropper, der i løbet af sæsonen fordampede og infiltreret i undergrunden.
Billeder fra Cassini, der viser nye små søer, der vises i Arrakis Planitia mellem 2004 og 2005. Sådanne søer ser ud til at være forbigående, hvor væskerne fylder søerne, inden de fordamper eller siver ned i jorden. Billede via NASA / JPL / Space Science Institute.
Samlet understøtter resultaterne af både de dybe søer og forbigående søer scenariet, hvor methan / ethan-regn fodrer søerne, der derefter fordampes tilbage i atmosfæren eller drænes ned i undergrunden og efterlader væskebeholdere under overfladen. Det er en komplet hydrologisk cyklus, men i det koldere miljø end på Jorden, hvor metan og ethan kan være flydende og vand er i form af stenhård is.
Tilstedeværelsen af søer og have på Titan bringer endnu et spørgsmål op. Kan der muligvis være nogen form for liv der? Nogle forskere mener, at der faktisk kunne være mindst mikroskopiske organismer, på trods af de barske forhold i modsætning til Jorden, der bruger flydende metan / ethan på en lignende måde som livet her bruger vand. Et sådant liv skal udvikles for at eksistere i forhold, som ikke er nogen på Jorden, men det er en spændende mulighed.
Nederste linje: Data om Titans søer, indsamlet af Cassini-rumfartøjet (hvis mission sluttede i 2017), afslører fortsat indsigt i en hydrologisk cyklus, der på bemærkelsesværdigt svarer til Jordens på nogle måder - men tydeligt fremmed i andre. Et nyt fund er, at søer nær Titans nordpol er overraskende dybe og sidder på toppen af bakker og mesas.