Sonda Cassini otrzymywała dziwne dane z Księżycowego Tytana Saturna, a naukowcy wkrótce sprawdzą, czy mogą istnieć jakieś „góry lodowe”, bloki lodu węglowodorowego unoszące się na powierzchni jezior i mórz ciekłego węglowodoru.
„Jednym z najbardziej intrygujących pytań na temat tych jezior i mórz jest to, czy mogą one zamieszkać w egzotycznej formie życia” - powiedział Jonathan Lunine, współautor publikacji i interdyscyplinarny naukowiec Cassini z Cornell University, Ithaca, Nowy Jork. pływający lód węglowodorowy będzie okazją do ciekawej chemii wzdłuż granicy między cieczą a ciałem stałym, granicy, która mogła być ważna w początkach życia ziemskiego. ”
Tytan jest jedynym innym ciałem oprócz Ziemi w naszym Układzie Słonecznym ze stabilnymi ciałami cieczy na swojej powierzchni. Ale na Tytanie jest zbyt zimno, aby woda była płynna, więc węglowodory, takie jak etan i metan, wypełniają jeziora i morza, a naukowcy ustalili, że istnieje nawet prawdopodobny cykl wytrącania i parowania, który obejmuje węglowodory.
Etan i metan są cząsteczkami organicznymi, które zdaniem naukowców mogą być budulcem bardziej złożonej chemii, z której powstało życie.
Cassini widziała ogromną sieć tych węglowodorowych mórz pokrywającą północną półkulę Tytana, podczas gdy bardziej sporadyczny zestaw jezior znajduje się na półkuli południowej.
Od dawna uważa się, że jeziora lub morza kropkowane Tytana, odkąd Voyager 1 i 2 przelatywały obok układu Saturna na początku lat osiemdziesiątych. Ale w gęstej atmosferze Tytana bezpośredni dowód uzyskano dopiero w 1995 r. Podczas obserwacji z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Misja Cassini zobrazowała i zmapowała wiele z tych płynów na Tytanie.
Sonda Cassini ma mieszane odczyty w odbiciu powierzchni jezior na Tytanie. Gładka powierzchnia lub płyny z kropkami lodu mogą być wyjaśnieniem odczytów.
Do tego momentu naukowcy Cassini zakładali, że jeziora Tytana nie będą miały pływającego lodu, ponieważ stały metan jest gęstszy niż ciekły metan i tonie. Ale nowy model uwzględnia interakcję między jeziorami a atmosferą, co skutkuje różnymi mieszankami kompozycji, kieszeniami gazowego azotu i zmianami temperatury. Naukowcy odkryli, że zimowy lód będzie pływał w bogatych w metan i etan jeziorach i morzach, jeśli temperatura spadnie poniżej punktu zamarzania metanu - minus 297 stopni Fahrenheita (90,4 kelwinów). Naukowcy zdali sobie sprawę, że wszystkie odmiany lodu, które według nich unoszą się na wodzie, gdyby składały się z co najmniej 5 procent „powietrza”, co stanowi średni skład młodego lodu morskiego na Ziemi. („Powietrze” na Tytanie zawiera znacznie więcej azotu niż powietrze na Ziemi i prawie nie zawiera tlenu).
Jeśli temperatura spadnie tylko o kilka stopni, lód zatonie z powodu względnych proporcji gazowego azotu w cieczy w stosunku do ciała stałego. Temperatury zbliżone do punktu zamarzania metanu mogą prowadzić zarówno do unoszącego się, jak i tonącego lodu - to znaczy skorupy lodowej węglowodorów nad cieczą i bloków lodu węglowodorowego na dnie jeziora. Naukowcy nie do końca ustalili, jaki byłby kolor lodu, choć podejrzewają, że byłby bezbarwny, tak jak na Ziemi, być może zabarwiony czerwono-brązowo z atmosfery Tytana.
„Wiemy teraz, że lód bogaty w metan i etan może zamarzać na Tytanie w cienkich blokach, które zlewają się razem, gdy robi się chłodniej - podobnie jak lód arktyczny na początku zimy” - powiedział Jason Hofgartner , pierwszy autor na papierze oraz stypendysta nauk przyrodniczych i inżynierii kanadyjskiej Rady Naukowej w Cornell. „Chcemy wziąć pod uwagę te warunki, jeśli któregoś dnia postanowimy zbadać powierzchnię Titan”.
Radarowy aparat Cassiniego będzie mógł przetestować ten model, obserwując, co dzieje się z odbiciem powierzchni tych jezior i mórz. Jezioro węglowodorowe ocieplające się we wczesnej wiosennej odwilży, jak zaczęły się robić północne jeziora Tytana, może stać się bardziej refleksyjne, gdy lód unosi się na powierzchnię. Zapewniłoby to bardziej szorstką jakość powierzchni, która odbija więcej energii radiowej z powrotem do Cassini, dzięki czemu wygląda jaśniej. Gdy pogoda robi się cieplejsza, a lód topnieje, powierzchnia jeziora stanie się czystą cieczą i radar Cassini będzie ciemniał.
„Przedłużony pobyt Cassiniego w układzie Saturna daje nam niespotykaną dotąd okazję obserwować skutki sezonowych zmian w Titan” - powiedziała Linda Spilker, naukowiec projektu Cassini w Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia. „Będziemy mieli okazję zobaczyć jeśli teorie są słuszne. ”
Źródło: NASA / JPL
