Hvad danner depressionerne med flydende kulbrinte-søer på Saturns måne Titan? Det kan være en proces, der ligner den, der skaber huler og synkehuller på Jorden.
Radarbilleder fra NASAs Cassini-rumfartøj afslører mange søer på Titans overflade, nogle fyldt med væske, og nogle fremstår som tomme depressioner. Billede via NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS.
En ny undersøgelse fra den forbløffende Cassini-mission antyder, at Saturns store måne Titan muligvis gennemgår geologiske processer svarende til dem, der skaber synkehuller på Jorden. Undersøgelsen kan muligvis svare på mysteriet om, hvordan Titan - kendt for at være hjemsted for hav og søer fyldt med flydende kulbrinter - kom til at have depressioner på dens overflade, som disse væsker kan samles i. Anført af Thomas Cornet fra Det Europæiske Rumorganisation (ESA), undersøgelsen offentliggjort den 4. juni 2015 i EU Tidsskrift Geophysical Research antyder, at depressionerne i Titans kulbrinte-søer dannes ved den langsomme erosion af opløselige klipper gennem millioner af år.
Titan er en unik verden i vores solsystem. Bortset fra Jorden er det det eneste legeme i vores solsystem, der er kendt for at have flydende søer og have, observeret af Cassini-rumfartøjet, der har kredset om Saturn, vævet mellem dets måner, siden 2004. Titans tætte atmosfære, dens afstand fra solen og dets kemiske sammensætning gør det til et uimodståeligt fokus for astronomer.
Titan opretholder friste overfladetemperaturer, ca. minus 292 grader Fahrenheit (minus 180 grader Celsius). Disse ekstremt kolde temperaturer lader flydende metan og ethan dominere og skulpturer Titan-landskabet.
Cassini har identificeret to separate former for metan- og ethanfyldte depressioner i nærheden af Titans poler. Disse særskilte funktioner er observeret som store hav adskillige hundrede miles over og op til flere hundrede fod dybt og er forbundet med et netværk af forgrenede flodlignende kanaler. Cassini har også observeret en række mindre, lavere søer med afrundede kanter og stejle vægge, som alle findes i generelt flade områder.
Søerne er ikke forbundet med floderne, men er faktisk fyldt med flydende carbonhydrid fra under overfladen. Flere søer antages at blive fyldt og tørre igen i løbet af den 30-årige sæsoncyklus på Saturn og Titan (Saturn tager ca. 30 jordår for at kredse rundt solen).
Men præcis hvordan disse depressioner oprindeligt blev dannet, blev dårligt forstået - indtil nu.
Naturligt farvebillede af Titan og Saturn fra NASAs Cassini-rumfartøj. Billede via NASA / JPL-Caltech / SSI
Cornet og hans team opdagede, at Titans søer ligner jordens karstiske topografi, som er landskaber, der er skulptureret af erosion af opløselig sten fra grundvand og regn. Over tid forårsager denne perkolation brud i klipperne og skaber synkehuller, huler og saltpander. Afhængig af klima, temperatur, nedbørsfrekvens og klippernes sammensætning kan erosionen ændre sig dramatisk fra sted til sted.
Samme metode til erosion kan forekomme på Titans overflade.Cornet og hans team beregnet, hvor lang tid det vil tage, før dele af Titans overflade opløses under den antagelse, at overfladen er dækket af fast organisk materiale, og at det vigtigste opløsningsmiddel er flydende kulbrinter.
Efterlignende Titans nutidige klimamodeller forskere fandt, at det ville tage 50 millioner år at skabe en 300 fod (100 meter) depression i Titans regnfulde polare regioner. Videnskabsmænd reducerede derefter nedbøren og beregnede, at processerne ville tage meget længere tid, nærmere 375 millioner år. Begge resultater forbliver i overensstemmelse med den ungdommelige alder på månens overflade. Cornet sagde til NASA:
Vi sammenlignede erosionshastighederne for organiske stoffer i flydende kulbrinter på Titan med carbonater og evaporitmineraler i flydende vand på Jorden.
Vi fandt, at opløsningsforløbet forekommer på Titan nogle gange 30 gange langsommere end på Jorden på grund af den længere længde af Titans år og det faktum, at det kun regner i løbet af Titan sommeren. Ikke desto mindre mener vi, at opløsning er en vigtig årsag til landskabsudvikling på Titan og kan være oprindelsen af dens søer.
Mens resultaterne forbliver konsistente med de topografiske træk, der i øjeblikket er observeret på Titan, forbliver der stadig usikkerheder. Sammensætningen af Titans overflade er ikke omfattende kendt, og det er heller ikke dens nedbørsmønstre. Forskere er dog fortsat optimistiske over, at også disse mysterier i sidste ende vil blive forstået. Nicolas Altobelli, ESAs Cassini-projektforsker, sagde i en erklæring fra 19. juni:
Ved at sammenligne Titans overfladefunktioner med eksempler på Jorden og anvende et par enkle beregninger, har vi fundet lignende landskabelsesprocesser, der kunne fungere under meget forskellige klima- og kemiske regimer.
Dette er en stor komparativ undersøgelse mellem vores hjemmeplanet og en dynamisk verden mere end en milliard kilometer væk i det ydre solsystem.
Søerne på Titans nordlige halvkugle. Billede via NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS. Læs mere om dette billede.
Nederste linje: Saturns store måne Titan kan gennemgå geologiske processer svarende til dem, der skaber synkehuller på Jorden. Undersøgelsen - baseret på data fra Cassini-missionen - kan muligvis svare på mysteriet om, hvordan Titan kom til at have depressioner på dens overflade, i hvilke de flydende kulbrinter kan samles i søer.