Tytan jest trudnym księżycem do nauki dzięki niezwykle gęstej i zamglonej atmosferze. Ale kiedy astronomowie potrafili przemknąć szczyt pod chmurami metanu, zauważyli pewne bardzo intrygujące cechy. Co ciekawe, niektóre z nich przypominają cechy geograficzne na Ziemi. Na przykład Tytan jest jedynym innym ciałem w Układzie Słonecznym, o którym wiadomo, że ma cykl, w którym ciecz jest wymieniana między powierzchnią a atmosferą.
Na przykład poprzednie zdjęcia dostarczone przez misję Cassini NASA pokazały oznaki stromych kanionów w północnym regionie polarnym, które wydawały się być wypełnione ciekłymi węglowodorami, podobnymi do dolin rzecznych tutaj na Ziemi. Dzięki nowym danym uzyskanym za pomocą wysokościomierza radarowego wykazano, że kaniony te mają głębokość setek metrów i potwierdzają przepływające przez nie rzeki ciekłego metanu.
Dowody te zostały przedstawione w nowym badaniu zatytułowanym „Kaniony wypełnione cieczą na Tytanie” - które zostało opublikowane w sierpniu 2016 r. W czasopiśmie Listy z badań geofizycznych. Korzystając z danych uzyskanych z wysokościomierza radarowego Cassini w maju 2013 r., Zaobserwowali kanały w funkcji znanej jako Vid Flumina, sieć drenażowa połączona z drugim co do wielkości morzem węglowodorów Titan na północy, Ligeia Mare.
Analiza tych informacji wykazała, że kanały w tym regionie są strome i mierzą około 800 m szerokości (pół mili) i głębokości od 244 do 579 metrów (800 - 1900 stóp). Echa radaru pokazały również silne odbicia powierzchni wskazujące, że kanały te są obecnie wypełnione cieczą. Wysokość tej cieczy była również zgodna z wysokością Ligeia Mare (w granicach marży 0,7 m), której średnia głębokość wynosi około 50 m.
Jest to zgodne z przekonaniem, że te kanały rzeczne w okolicy spływają do Ligeia Mare, co jest szczególnie interesujące, ponieważ przypomina to, jak systemy głębokich kanionów opróżniają się do jezior tutaj na Ziemi. Jest to kolejny przykład tego, w jaki sposób oparty na metanie cykl hydrologiczny na Tytanie napędza formowanie i ewolucję cech Księżyca, w sposób, który jest uderzająco podobny do cyklu wodnego na Ziemi.
Alex Hayes - asystent profesora astronomii w Cornell, dyrektor Space Imaging Planetary Imaging Facility (SPIF) i jeden z autorów na papierze - przeprowadził szereg badań powierzchni i atmosfery Tytana w oparciu o dane radarowe dostarczone przez Cassini. Jak zacytowano go w ostatnim artykule Cornella Chroniclera:
„Ziemia jest ciepła i kamienista, z rzekami wody, podczas gdy Tytan jest zimny i lodowaty, z rzekami metanu. A jednak niezwykłe jest to, że możemy znaleźć podobne funkcje na obu światach. Kaniony znajdujące się na północy Tytana są jeszcze bardziej zaskakujące, ponieważ nie mamy pojęcia, w jaki sposób powstały. Ich wąska szerokość i głębokość implikuje szybką erozję, gdy poziom mórz podnosi się i opada w pobliskim morzu. To rodzi wiele pytań, na przykład gdzie poszedł cały erodowany materiał? ”
Rzeczywiście dobre pytanie, ponieważ rodzi kilka interesujących możliwości. Zasadniczo cechy zaobserwowane przez Cassini są tylko częścią północnego regionu polarnego Tytana, który jest pokryty dużymi stojącymi ciałami ciekłego metanu - największymi z nich są Kraken Mare, Ligeia Mare i Punga Mare. Pod tym względem region jest podobny do erozji lodowcowej na Ziemi.
Jednak warunki na Tytanie nie pozwalają na obecność lodowców, co wyklucza prawdopodobieństwo, że cofające się warstwy lodu mogłyby wyrzeźbić te kaniony. To oczywiście rodzi pytanie, jakie siły geologiczne stworzyły ten region? Zespół doszedł do wniosku, że istnieją tylko dwie prawdopodobne możliwości - w tym zmiany wysokości rzek lub aktywność tektoniczna w tym obszarze.
Ostatecznie faworyzowali model, w którym zmiany wysokości powierzchni cieczy doprowadziły do powstania kanionów - choć przyznają, że zarówno siły tektoniczne, jak i zmiany poziomu morza odgrywały pewną rolę. Jak Valerio Poggiali, członek stowarzyszony Cassini RADAR Science Team na Uniwersytecie Sapienza w Rzymie i główny autor artykułu, powiedział Space Magazine pocztą elektroniczną:
„To, co naprawdę oznaczają kaniony na Tytanie, to fakt, że w przeszłości poziom morza był niższy, a więc mogło dojść do erozji i formowania kanionów. Następnie poziom morza podniósł się i wypełnił kaniony. Przypuszczalnie dzieje się to w wielu cyklach, erodując, gdy poziom morza jest niższy, i osadzając niektóre, gdy jest wyższy, aż do uzyskania kanionów, które widzimy dzisiaj. Oznacza to, że poziom morza prawdopodobnie zmienił się w przeszłości geologicznej, a kaniony rejestrują tę zmianę dla nas. ”
W związku z tym istnieje wiele innych przykładów Ziemi do wyboru, z których wszystkie są wymienione w badaniu:
„Przykłady obejmują Lake Powell, zbiornik na rzece Kolorado, utworzony przez zaporę Glen Canyon; rzeka Georges w Nowej Południowej Walii w Australii; i wąwóz rzeki Nil, który powstał, gdy Morze Śródziemne wyschło w późnym miocenie. Rosnące poziomy cieczy w geologicznej przeszłości doprowadziły do zalania tych dolin, a ich morfologie były podobne do obserwowanych w Vid Flumina. ”
Zrozumienie procesów, które doprowadziły do powstania tych formacji, ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia obecnego stanu geomorfologii Tytana. To badanie jest znaczące, ponieważ jako pierwsze stwierdzono, że rzeki w regionie Vid Flumina były głębokimi kanionami. W przyszłości zespół badawczy ma nadzieję zbadać inne kanały na Tytanie, które zostały zaobserwowane przez Cassini w celu przetestowania ich teorii.
Po raz kolejny nasza eksploracja Układu Słonecznego pokazała nam, jak naprawdę jest dziwna i cudowna. Oprócz wszystkich ciał niebieskich mających swoje własne dziwactwa, nadal mają one wiele wspólnego z Ziemią. Do czasu ukończenia misji Cassini (15 września 2017 r.) Będzie ona badać 67% powierzchni Titan za pomocą swojego urządzenia do obrazowania RADAR. Kto wie, jakie inne „ziemskie” cechy zauważy wcześniej?
