Cassini widok mglistej atmosfery Tytana. Kliknij, aby powiększyć.
Titan jest wyjątkowy w Układzie Słonecznym dzięki atmosferze bogatej w metan. Wierzą, że ta skorupa metanu unosi się na oceanie płynnej wody zmieszanej z amoniakiem. To ciągłe gazowanie metanu prawdopodobnie osiągnęło szczyt setki milionów lat temu, a teraz powoli, stale spada.
Dane z sondy Huygens ESA zostały wykorzystane do walidacji nowego modelu ewolucji Tytana, największego księżyca Saturna, pokazując, że jego zapasy metanu mogą być zamknięte w rodzaju lodu bogatego w metan.
Obecność metanu w atmosferze Tytana jest jednym z głównych zagadek, które stara się rozwiązać misja Cassini-Huygens NASA / ESA / ASI.
W zeszłym roku ujawniono, że Titan ma spektakularne krajobrazy, najwyraźniej rzeźbione przez płyny. Misja Cassini-Huygens pokazała również, że na powierzchni Księżyca nie pozostało już wiele ciekłego metanu, a zatem nie jest jasne, skąd pochodzi gazowy metan atmosferyczny.
Wykorzystując odkrycia Cassini-Huygensa, model ewolucji Tytana, koncentrujący się na źródle metanu atmosferycznego Tytana, został opracowany we wspólnym badaniu przeprowadzonym przez University of Nantes we Francji i University of Arizona w Tucson, USA.
„Ten model jest zgodny z dotychczasowymi obserwacjami zarówno sondy Huygens, która wylądowała na Tytanie 14 stycznia 2005 r., Jak i instrumentów teledetekcji na pokładzie statku kosmicznego Cassini” - powiedział Gabriel Tobie z Laboratoire de Planetologie et Geodynamique de Nantes i główny autor artykułu w Nature.
Istnieje różnica między wulkanizmem na Ziemi a „kriowulkanizmem” na Tytanie. Wulkany na Tytanie wiązałyby się z topnieniem lodu i odgazowaniem lodu, co jest analogiczne do krzemianowego wulkanizmu na Ziemi, ale z różnymi materiałami.
Metan, odgrywający rolę na Tytanie podobnym do wody na Ziemi, zostałby wydany w trzech odcinkach: pierwszy po okresie akrecji i różnicowania, drugi odcinek około 2000 milionów lat temu, gdy konwekcja rozpoczęła się w krzemianowym rdzeniu i geologicznie niedawno jeden (ostatnie 500 milionów lat temu) z powodu zwiększonego chłodzenia Księżyca przez konwekcję półprzewodnikową w skorupie zewnętrznej.
Oznacza to, że zapasy metanu Tytana mogą być przechowywane w rodzaju lodu bogatego w metan. Naukowcy sugerują, że lód, zwany „hydratem klatratu”, tworzy skorupę nad oceanem płynnej wody zmieszanej z amoniakiem.
„Ponieważ metan rozkłada się w wyniku reakcji chemicznych wywołanych światłem w skali dziesiątek milionów lat, nie może on być pozostałością atmosfery obecnej po powstaniu samego Tytana i należy go uzupełniać dość regularnie”, powiedział Tobie
„Zgodnie z naszym modelem podczas ostatniego epizodu odgazowywania dysocjacja klatratu metanu, a tym samym uwalnianie metanu, są indukowane przez anomalie termiczne w lodowej skorupie, które powstają w wyniku krystalizacji w oceanie wewnętrznym”, powiedział Tobie.
„Ponieważ ta krystalizacja rozpoczęła się stosunkowo niedawno (500–1 000 milionów lat temu), spodziewamy się, że ocean amoniak-woda jest nadal obecny kilkadziesiąt kilometrów pod powierzchnią, a odgazowywanie metanu nadal działa. Chociaż oczekuje się, że tempo odgazowywania spadnie teraz (osiągnęło wartość szczytową około 500 milionów lat temu), uwalnianie metanu przez erupcje kriowulkaniczne powinno nadal występować na Tytanie - wyjaśnił Tobie.
„Części skorupy klatratowej mogą być od czasu do czasu ocieplone przez działanie„ kriowulkaniczne ”na Księżycu, powodując uwolnienie jego metanu do atmosfery. Wybuchy te mogą powodować tymczasowe przepływy ciekłego metanu na powierzchni, co odpowiada cechom podobnym do rzeki widocznym na powierzchni Tytana.
„Instrumenty Cassini, w szczególności spektrometr mapowania widzialnego i podczerwonego (VIMS), powinny wykrywać rosnącą liczbę cech kriowulkanicznych i, jeśli mamy szczęście, mogą w końcu wykryć erupcję metanu”, dodał Tobie.
Zdaniem naukowców, jeśli mają rację, Cassini i przyszłe misje do Tytana powinny być w stanie wykryć istnienie ich ewentualnej podpowierzchniowej ciekłej wody-oceanu amoniaku.
W dalszej części misji sama Cassini dokona pomiarów, które potwierdzą (lub nie) obecność wewnętrznego oceanu wodnego, a także istnienie skalistego jądra.
Oryginalne źródło: ESA News Release
