Cassini-Huygens dostarczył nowe dowody na to, że Tytan ma atmosferę, dzięki czemu jest wyjątkowy wśród wszystkich księżyców Układu Słonecznego, mówi planetolog z University of Arizona.
Naukowcy mogą wnioskować z wyników Cassini-Huygens, że Titan ma amoniak, powiedział Jonathan I. Lunine, interdyscyplinarny naukowiec z sondy Huygens Europejskiej Agencji Kosmicznej, która wylądowała na Tytanie w zeszłym miesiącu.
„Sądzę, że z danych wynika, że Titan zgromadził znaczne ilości amoniaku i wody oraz wody” - powiedziała Lunine. „Jeśli amoniak jest obecny, może być odpowiedzialny za wynurzenie znacznych części Tytana.”
Przewiduje, że instrumenty Cassiniego stwierdzą, że Titan ma ciekłą warstwę amoniaku i wody pod twardą, lodowo-wodną powierzchnią. Cassini zobaczy - radar Cassini prawdopodobnie już widział - miejsca, w których płynna amoniak i woda wybuchły z ekstremalnie zimnych wulkanów i przepłynęły przez krajobraz Tytana. Uwolniony w ten sposób amoniak w gęstej mieszaninie, zwanej „kriowolanizmem”, może być źródłem molekularnego azotu, głównego gazu w atmosferze Tytana.
Lunine i pięciu innych naukowców Cassini poinformowało o najnowszych wynikach misji Cassini-Huygens podczas spotkania American Association for Advancement of Science w Waszyngtonie (19 lutego).
Radar Cassini zobrazował funkcję podobną do przepływu bazaltowego na Ziemi, gdy po raz pierwszy przeleciał obok Titana w październiku 2004 r. Naukowcy uważają, że Titan ma rdzeń skalny otoczony przez warstwę lodu o twardej skale. Lunine powiedział, że amoniak w płynie wulkanicznym Tytana obniżyłby temperaturę zamarzania wody, obniżył gęstość płynu, dzięki czemu byłby mniej więcej tak wyporny jak lód wodny i zwiększyłby lepkość do około lepkości bazaltu. „Funkcja widoczna w danych radarowych sugeruje, że amoniak działa na Tytana w kriowulkanizmie”.
Zarówno neutralny jonowy spektrometr mas Cassiniego, jak i spektrometr masowy chromatografii gazowej Hugena (GCMS) próbkował atmosferę Tytana, pokrywając najwyższą atmosferę aż do powierzchni.
Ale żaden z nich nie wykrył nieradiogennej formy argonu, powiedział Tobias Owen z University of Hawaii, interdyscyplinarny naukowiec Cassini i członek zespołu naukowego GCMS. Sugeruje to, że bloki budulcowe lub „planetozymale”, które tworzyły Tytana, zawierały azot głównie w postaci amoniaku.
Lunine powiedziała, że ekscentryczną, a nie okrągłą orbitę Tytana można wyjaśnić podpowierzchniową warstwą księżyca. Gabriel Tobie z University of Nantes (Francja), Lunine i inni opublikują artykuł na ten temat w nadchodzącym numerze Icarus.
„Jedną z rzeczy, których Titan nie mógł zrobić w swojej historii, jest warstwa cieczy, która następnie zamarzła, ponieważ podczas procesu zamrażania szybkość rotacji Tytana znacznie wzrosła” - powiedział Lunine. „Więc ani Titan nigdy nie miał w swoim wnętrzu warstwy płynnej - co jest bardzo trudne do obliczenia, nawet dla czystego obiektu z lodem wodnym, ponieważ energia akrecji stopiłaby wodę - lub ta warstwa płynna była utrzymywana do dziś . Jedynym sposobem, w jaki utrzymujesz tę płynną warstwę do teraz, jest obecność amoniaku w mieszance. ”
Radar Cassini zauważył krater wielkości Iowa, gdy przeleciał on w odległości 1577 kilometrów (980 mil) od Tytana we wtorek, 15 lutego. „To ekscytujące zobaczyć resztki basenu uderzeniowego”, powiedział Lunine, który omawiał więcej nowych wyników radaru które NASA opublikowała dzisiaj na briefingu informacyjnym AAAS. „Duże kratery uderzeniowe na Ziemi to miłe miejsca na uzyskanie systemów hydrotermalnych. Może Titan ma podobny system „metanotermiczny” - powiedział.
Wyniki radaru, które pokazują kilka kraterów uderzeniowych, są zgodne z bardzo młodymi powierzchniami. „Oznacza to, że kratery Tytana są albo niszczone przez wynurzenie, albo są pochowane przez substancje organiczne”, powiedziała Lunine. „Nie wiemy, który to przypadek”. Naukowcy uważają, że cząsteczki węglowodorów wypełniające mglistą atmosferę Tytana spadają z nieba i pokrywają ziemię poniżej. Gdyby miało to miejsce w historii Titana, Titan miałby „największy zbiornik węglowodorów spośród ciał stałych w Układzie Słonecznym”, zauważył Lunine.
Oprócz pytania o to, dlaczego Tytan ma atmosferę, istnieją dwa inne świetne pytania dotyczące gigantycznego księżyca Saturna, dodała Lunine.
Drugie pytanie dotyczy ilości metanu, który został zniszczony w historii Tytana i skąd cały ten metan pochodzi. Ziemscy i kosmiczni obserwatorzy od dawna wiedzą, że atmosfera Tytana zawiera metan, etan, acetylen i wiele innych związków węglowodorowych. Światło słoneczne nieodwracalnie niszczy metan w górnej atmosferze Tytana, ponieważ uwolniony wodór ucieka słabej grawitacji Tytana, pozostawiając etan i inne węglowodory.
Kiedy sonda Huygens ogrzała wilgotną powierzchnię Tytana w miejscu, w którym wylądował, jego instrumenty wdychały powiew metanu. To niezbity dowód na to, że deszcz metanowy tworzy złożoną sieć wąskich kanałów odwadniających biegnących od jaśniejszych wyżyn po niższe, bardziej płaskie ciemne obszary. Zdjęcia z eksperymentu Descent Imager-Spectral Radiometer prowadzonego przez UA dokumentują cechy fluwialne Titana.
Trzecie pytanie - na które Cassini nie była tak naprawdę przygotowana, by odpowiedzieć - Lunine nazywa pytanie „astrobiologiczne”. Biorąc pod uwagę, że ciekły metan i jego produkty organiczne opadają ze stratosfery Tytana, jak daleko posunęła się chemia organiczna na powierzchni Tytana? Pytanie brzmi, jak powiedziała Lunine, „w jakim stopniu jakakolwiek zaawansowana chemia na powierzchni Tytana w ogóle ma znaczenie dla chemii prebiotycznej, która prawdopodobnie miała miejsce na Ziemi przed rozpoczęciem życia?”
Misja Cassini-Huygens to współpraca między NASA, ESA i ASI, włoską agencją kosmiczną. Jet Propulsion Laboratory (JPL), oddział California Institute of Technology w Pasadenie, zarządza misją dla NASA Directorate Science Mission Directorate, Waszyngton, D.C. JPL zaprojektowało, opracowało i zmontowało orbitę Cassini, podczas gdy ESA obsługiwała sondę Huygens.
Oryginalne źródło: University of Arizona News Release
