Niektóre jeziora na Tytanie mają kształty podobne do pierścieni, a naukowcy próbują dowiedzieć się, jak się utworzyli. Zrozumienie, w jaki sposób powstały, może powiedzieć nam coś o tym, jak powstał cały region, w którym się znajdują, w tym jeziora. Pierścieniowe elementy znajdują się wokół basenów i jezior w regionach polarnych Tytana.
Dzięki statkowi kosmicznemu Cassini, który spędził 13 lat na badaniu Saturna i jego księżyców, wiemy, że mroźny księżyc Tytan jest intrygującym miejscem. Cassini pokazał nam, że w swoich regionach polarnych Tytan ma około 650 jezior i mórz. Wiemy również, że około 300 z nich zawiera ciekły etan i metan, choć nie wszystkie są pełne.
„Powstanie jezior Tytana i ich otaczające rysy pozostają kwestią otwartą”.
Anezina Solomonidou, pracownik naukowy ESA w Europejskim Centrum Astronomii Kosmicznej i główny autor badania.
Większość mniejszych jezior na Tytanie ma ostre krawędzie i płaskie podłogi. Mogą osiągnąć głębokość 600 metrów i mają wąskie zewnętrzne krawędzie o szerokości około 1 km.
Ale niektóre z tych jezior i basenów mają wokół siebie ciekawe kształty w kształcie pierścieni, które mogą rozciągać się do 10 km w głąb lądu. Naukowcy nazywają je murami obronnymi i całkowicie zamykają jezioro-gospodarz.
W nowym badaniu przyjrzano się bliżej tym cechom wałów. Badanie nosi tytuł „Analiza spektralna i emisyjności uniesionych wałów wokół północnych jezior Tytana”. Głównym autorem jest Anezina Solomonidou, pracownik naukowy ESA w Europejskim Centrum Astronomii Kosmicznej (ESAC). Aby znaleźć emisyjność wałów i inne cechy Titana, polegali na danych z spektrometru mapowania wizualnego i podczerwonego Cassini (VIMS). wszelkie podobieństwa i różnice.
„Powstawanie jezior Tytana i ich otaczających obiektów pozostaje kwestią otwartą” - powiedział Solomonidou w komunikacie prasowym. „Wały mogą zawierać ważne wskazówki na temat tego, jak wypełnione jeziorem obszary polarne Tytana stały się tym, co widzimy dzisiaj. Poprzednie badania ujawniły ich istnienie, ale jak powstały? ”
Zespół naukowców zbadał pięć regionów w pobliżu bieguna północnego Tytana, region bogaty w jeziora i wzniesione mury obronne. Porównali także trzy puste jeziora w pobliskim regionie. Zespół połączył dane VIMS z danymi z termowizora radarowego z syntetyczną aperturą Cassini (SAR).
Wielkość jezior wahała się od mniejszych 30 km2 jeziora do znacznie większych, do 670 km2 W rozmiarze. Wszystkie jeziora były całkowicie otoczone wałami o wysokości od 200 do 300 m, które rozciągają się do 30 km w głąb lądu od brzegów jeziora.
To, co znalazło badanie, najlepiej wyraża główny autor badania: „Dane spektralne wykazały, że mury obronne mają inny skład w zależności od otoczenia”, powiedział Solomonidou. „Podłogi pustych jezior, które badaliśmy, wydają się być również widmowo podobne do wałów, co sugeruje, że zarówno puste misy, jak i wałki mogą być wykonane z podobnego materiału lub pokryte takim materiałem, a zatem mogły uformować się w podobny sposób”.
Spektralna emisyjność jezior i wałów jest podobna do innej cechy Tytana. Tak zwany teren labiryntowy jest szeroko rozpowszechniony na Tytanie, choć pokrywa on jedynie około 5% powierzchni Księżyca. Ten labirynt został spowodowany przez ciekłe węglowodory przepływające przez powierzchnię Tytana i wykrawające kanały. Naukowcy podejrzewają, że teren labiryntu jest bogaty w organiczne związki chemiczne, a ze względu na podobieństwo spektralne między nim a wałami i pustymi dnami jezior, jest prawdopodobne, że koryta jezior i wały są również bogate w substancje organiczne.
Jest jeszcze coś ciekawego w wałach otaczających niektóre jeziora Tytana. Zawsze całkowicie otaczają jezioro gospodarza.
„Wały są również konsekwentnie kompletne: podczas gdy felgi i inne elementy zostały z czasem zużyte i rozbite, wały zawsze całkowicie otaczają jezioro”, powiedziała współautorka Alice Le Gall, która przeanalizowała spektralną emisyjność wałów. „Pomaga nam to ograniczyć scenariusze powstawania”.
Autorzy sugerują dwa możliwe mechanizmy, które mogłyby uformować te mury obronne. Starają się jednak podkreślić, że jest to praca wstępna i daleka od rozstrzygających.
„Trudno jest zawęzić dokładny mechanizm powstawania tych wałów, ale wraz z większą liczbą badań coraz lepsze zrozumienie intrygujących ciał, takich jak Titan”.
ANEZINA SOLOMONIDOU, CZŁOWIEK BADAWCZY ESA W EUROPEJSKIM CENTRUM ASTRONOMII PRZESTRZENI, ORAZ AUTOR BADAŃ.
Pierwsza możliwość polega na tym, że puste dna jezior i wypełnione jeziora mają różne wysokości. Na tej podstawie autorzy uważają, że proces obejmujący podpowierzchnię nasyconą wodą gruntową jest odpowiedzialny za mury obronne.
Druga możliwość polega na tym, że basen jeziora i otaczająca go skorupa najpierw twardnieją, a następnie spuszczają powietrze, prowadząc jezioro do przedostania się do podpowierzchni. Część regionu, która się nie opróżnia, pozostaje wystająca ponad otaczający teren, tworząc wał.
Fakt, że wały są zawsze kompletne, a nie zepsute jak felgi, sugeruje, że wały są starsze, o ile felgi są wykonane ze słabszego materiału. W tym scenariuszu najpierw utworzy się jezioro węglowodorowe, następnie wał, a następnie krawędź, która ulega erozji ze względu na słabszy skład.
Ale jeśli zarówno obręcz, jak i wał są wykonane z tego samego materiału, to wyjaśnienie nie pasuje.
Jeśli obie cechy są wykonane z tego samego materiału, historia jezior może wyglądać tak: Po pierwsze, tworzy się basen. Pozostały materiał z tego najpierw utworzyłby felgi, a następnie większe mury obronne. Jeśli to prawda, wówczas jeziora z wałami byłyby młodsze niż jeziora bez wałów. Młodsze jeziora po prostu nie były wystarczająco długo, aby ich wał rozpadł się i został usunięty.
„Trudno jest zawęzić dokładny mechanizm powstawania tych wałów, ale wraz z większą liczbą badań coraz lepsze zrozumienie intrygujących ciał, takich jak Titan,” dodał Solomonidou.
Autorzy, jak wszyscy inni zainteresowani dziwnymi księżycami w naszym Układzie Słonecznym, czekają na misję JUpiter ICy moons Explorer (JUICE). JUICE to misja ESA zaplanowana na start w 2022 r. I przybycie na Jowisz w 2029 r. Spędzi trzy lata na eksploracji Jowisza i trzech jego księżyców: Callisto, Europa i Ganymede, z których wszystkie są światami oceanicznymi.
„Analiza danych Cassini lodowych księżyców Saturna, w szczególności podczas łączenia danych z wielu instrumentów, jest bardzo istotna dla przygotowania misji JUICE, która będzie badać lodowe księżyce Jowisza”, powiedział współautor Olivier Witasse, który jest również naukowcem projektu w ESA Misja SOKU.
„Nawet jeśli Tytan jest wyjątkowy, z jeziorami i deszczami, których nie ma w księżycach Jowisza, wiedza o nim jest bardzo ważna dla naszego zrozumienia lodowych księżyców Układu Słonecznego”.
Źródła:
- Informacja prasowa: CASSINI ODKRYWA FORMACJE PIERŚCIENIOWE WOKÓŁ JEZIOR TITAN
- Artykuł badawczy: Analiza spektralna i emisyjności uniesionych wałów wokół północnych jezior Tytana
- Space Magazine: Mimo że jest to obcy świat, kaniony Tytana wyglądałyby bardzo dobrze
- Misja ESA JUICE
