Dzięki do Cassini misji, dowiedzieliśmy się naprawdę niesamowitych rzeczy na temat Saturna i jego największego księżyca, Tytana. Obejmuje to informacje o jego gęstej atmosferze, cechach geologicznych, jeziorach metanowych, cyklu metanowym i chemii organicznej. I choć Cassini Niedawno zakończył swoją misję, uderzając w atmosferę Saturna, naukowcy wciąż przelewają wszystkie dane, które uzyskał w ciągu 13 lat w układzie Saturna.
A teraz, korzystając z danych Cassini, dwa zespoły kierowane przez naukowców z Cornell University opublikowały dwa nowe badania, które ujawniają jeszcze bardziej interesujące rzeczy na temat Titana. W jednym zespół stworzył kompletną mapę topograficzną Titana przy użyciu Cassini's cały zestaw danych. W drugim przypadku zespół ujawnił, że morza Tytana mają wspólną wysokość, podobnie jak w przypadku „poziomu morza” tutaj na Ziemi.
Dwa badania pojawiły się niedawno w Listy z badań geofizycznych, zatytułowane „Topografia i kształt Tytana na końcu misji Cassini” oraz „Ograniczenia topograficzne dotyczące ewolucji i łączności basenów tytanu”. Badania były prowadzone odpowiednio przez profesora Paula Corliesa i profesora Alexa Hayesa z Cornell University i obejmowały członków z The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, NASA's Jet Propulsion Laboratory, US Geological Survey (USGS), Stanford University i Sapienza Universita di Roma.
W pierwszym artykule autorzy opisali sposób połączenia danych topograficznych z wielu źródeł w celu stworzenia globalnej mapy Tytana. Ponieważ tylko około 9% Tytana zaobserwowano przy topografii wysokiej rozdzielczości (i 25-30% w niższej rozdzielczości), pozostałą część Księżyca zmapowano za pomocą algorytmu interpolacji. W połączeniu z globalnym procesem minimalizacji zmniejszyło to liczbę błędów, które powstałyby z takich rzeczy, jak lokalizacja statku kosmicznego.
Mapa ujawniła nowe funkcje w Titan, a także globalny widok wzlotów i upadków topografii księżyca. Na przykład mapy pokazały kilka nowych gór, które osiągają maksymalną wysokość 700 metrów (około 3000 stóp). Korzystając z mapy, naukowcy byli również w stanie potwierdzić, że dwie lokalizacje w regionach równikowych to depresje, które mogą być wynikiem starożytnych mórz, które od tego czasu wyschły lub przepływów kriowulkanicznych.
Mapa sugeruje również, że Tytan może być bardziej spłaszczony niż wcześniej sądzono, co może oznaczać, że skorupa ma różną grubość. Zestaw danych jest dostępny online, a mapa, którą stworzył z niego zespół, już teraz sprawdza się w środowisku naukowym. Jak wyjaśnił profesor Corlies w komunikacie prasowym Cornella:
„Głównym celem pracy było stworzenie mapy do użytku przez społeczność naukową… Mierzymy wysokość powierzchni cieczy na innym ciele w odległości 10 jednostek astronomicznych od Słońca z dokładnością około 40 centymetrów. Ponieważ mamy tak niesamowitą dokładność, mogliśmy zobaczyć, że między tymi dwoma morzami wysokość zmieniała się płynnie około 11 metrów w stosunku do środka masy Tytana, zgodnie z oczekiwaną zmianą potencjału grawitacyjnego. Mierzymy geoidę Tytana. Taki kształt przybierałaby powierzchnia tylko pod wpływem grawitacji i rotacji, czyli ten sam kształt, który dominuje w oceanach na Ziemi ”.
Patrząc w przyszłość, mapa ta będzie odgrywać ważną rolę, jeśli chodzi o naukowców próbujących modelować klimat Tytana, badać jego kształt i grawitację oraz morfologię powierzchni. Ponadto będzie to szczególnie przydatne dla osób, które chcą przetestować wewnętrzne modele Tytana, co ma zasadnicze znaczenie dla ustalenia, czy księżyc może schronić życie. Podobnie jak Europa i Enceladus, uważa się, że Tytan ma ciekłą wodę oceaniczną i hydrotermalne otwory wentylacyjne na granicy rdzenia-płaszcza.
Drugie badanie, w którym wykorzystano także nową mapę topograficzną, oparto na danych radarowych Cassini, które zostały uzyskane nawet na kilka miesięcy przed spaleniem się statku kosmicznego w atmosferze Saturna. Korzystając z tych danych, asystent profesor Hayes i jego zespół ustalili, że morza Tytana poruszają się na stałym poziomie względem siły grawitacji Tytana. Zasadniczo odkryli, że Tytan ma poziom morza, podobnie jak Ziemia. Jak wyjaśnił Hayes:
„Mierzymy wysokość powierzchni cieczy na innym ciele w odległości 10 jednostek astronomicznych od Słońca z dokładnością około 40 centymetrów. Taki kształt przybierałaby powierzchnia tylko pod wpływem grawitacji i rotacji, czyli ten sam kształt, który dominuje w oceanach na Ziemi ”.
To wspólne podniesienie jest ważne, ponieważ ciała płynne na Tytanie wydają się być połączone przez coś przypominającego układ wodonośny. Podobnie jak woda przepływa pod ziemią przez porowatą skałę i żwir na Ziemi, węglowodory robią to samo pod lodową powierzchnią Tytana. Zapewnia to przeniesienie między dużymi zbiornikami wodnymi i wspólny poziom morza.
„Nie widzimy żadnych pustych jezior, które znajdują się poniżej miejscowych jezior wypełnionych, ponieważ jeśli spadłyby poniżej tego poziomu, zostałyby same wypełnione” - powiedział Hayes. „To sugeruje, że pod powierzchnią panuje przepływ i że komunikują się ze sobą. Mówi nam również, że pod powierzchnią Tytana przechowywany jest ciekły węglowodór ”.
Tymczasem mniejsze jeziora na Tytanie pojawiają się na wysokościach kilkaset metrów nad poziomem morza Tytana. Nie różni się to od tego, co dzieje się na Ziemi, gdzie duże jeziora często znajdują się na wyższych wysokościach. Są one znane jako „Alpine Lakes”, a niektóre dobrze znane przykłady to Jezioro Titicaca w Andach, Jeziora Genewskie w Alpach i Rajskie Jezioro w Górach Skalistych.
Wreszcie, badanie wykazało również, że ogromna większość jezior Tytana znajduje się w ostrych krawędziach, które są otoczone wysokimi grzbietami, z których niektóre mają setki metrów wysokości. Tutaj również istnieje podobieństwo do obiektów na Ziemi - takich jak Everglades na Florydzie - w których materiał rozpuszcza się i powoduje zapadanie się powierzchni, tworząc dziury w ziemi.
Kształt tych jezior wskazuje, że mogą się one rozszerzać ze stałą szybkością, co jest procesem znanym jako jednolite wycofanie skarpy. W rzeczywistości największe jezioro na południu - Ontario Lacus - przypomina serię mniejszych pustych jezior, które połączyły się, tworząc jedną cechę. Proces ten jest najwyraźniej spowodowany zmianami sezonowymi, w których jesień na półkuli południowej prowadzi do większego parowania.
Podczas gdy Cassini misja nie bada już układu Saturna, dane zgromadzone podczas jego wieloletniej misji wciąż przynoszą owoce. Pomiędzy tymi najnowszymi badaniami, a wieloma innymi, które zostaną przeprowadzone później, naukowcy prawdopodobnie ujawnią znacznie więcej na temat tego tajemniczego księżyca i sił, które go kształtują!
