Największe jezioro na Tytanie, który jednym z księżyców Saturna, ma głębokość dochodzącą nawet do 300 metrów – oszacowali naukowcy z Cornell University. Kraken Mare, bo tak nazywa się jezioro, wypełnione jest nie wodą, a ciekły metanem.
Astronomowie z Cornell University do swoich wniosków doszli po analizie danych z jednego z ostatnich przelotów nad Tytanem sondy Cassini. Ich odkrycia ukazały się w „Journal of Geophysical Research”.
Tytan jest największym księżycem Saturna i drugim pod względem wielkości księżycem w Układzie Słonecznym – pod tym względem ustępuje jedynie Ganimedesowi. Jest też jednym z najbardziej intrygujących i podobnych do Ziemi obiektów w naszym systemie planetarnym. Jest większy od Merkurego i niemal tak duży jak Mars, a jego gęsta atmosfera - cztery razy gęstsza niż ziemska - składa się głównie z azotu oraz organicznych cząsteczek opartych na węglu.
Gęsta atmosfera Tytana znacznie utrudnia obserwacje jego powierzchni, ale sonda Cassini co nieco wypatrzyła. Powierzchnia tego księżyca wydaje się pełna reakcji chemicznych. To główny powód, dla którego naukowcy są tak bardzo zainteresowani Tytanem.
Tytan to jedyny obiekt w naszym Układzie Słonecznym, poza Ziemią, o którym wiadomo, że na jego powierzchni istnieje stabilna ciecz. Ale zamiast wody spadającej z chmur i wypełniającej jeziora i morza jak na Ziemi, na Tytanie zbiorniki wypełnia metan i etan - węglowodory, które na naszej planecie są przede wszystkim w postaci gazowej, ale w mroźnym klimacie Tytana zachowują się jak ciecz.
Największym ze zbiorników odkrytych w 2007 roku przez sondę Cassini jest Kraken Mare. Zbiornik ten składa się z kilku basenów, które połączone są cieśninami. Określany jest jeziorem, ale jego łączna powierzchnia jest porównywalna do Morza Kaspijskiego. Teraz naukowcy oszacowali głębokość Kraken Mare, która wynosi do 300 metrów głębokości.
- Głębokość i skład każdego ze zbiorników Tytana zostały już określone, z wyjątkiem największego z nich - Kraken Mare. Zbiornik ten ma nie tylko świetną nazwę, ale zawiera również około 80 proc. płynów powierzchniowych tego księżyca - powiedział główny autor publikacji - Valerio Poggiali z Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science.
Lodowaty Tytan spowity jest mgiełką gazowego azotu. Ale patrząc przez chmury, księżycowy krajobraz jest podobny do ziemskiego, z rzekami i jeziorami wypełnionymi ciekłym metanem. Jak twierdzą badacze, ten chemiczny makijaż jest podobny do pierwotnej atmosfery panującej na Ziemi miliardy lat temu, co czyni z tego księżyca obiecujące miejsce w poszukiwaniu życia poza Ziemią.
Dane, na których oprali się badacze, zostały zebrane podczas bliskiego przelotu sondy Cassini nad Tytanem 21 sierpnia 2014 r. Sonda pędząca z prędkością około 20 tys. kilometrów na godzinę i blisko 1000 kilometrów nad powierzchnią Tytana wykorzystała swój wysokościomierz radiowy do pomiaru głębokości samego Kraken Mare oraz Moray Sinus, jednego z odpływów na północnym krańcu zbiornika.
Naukowcy z Cornell University wraz z inżynierami z NASA Jet Propulsion Laboratory ustalili głębokość jeziora poprzez zmierzenie różnicy czasu odbicia wiązki radarowej od dna jeziora i od jego lustra. Przy okazji ustalili też skład Kraken Mare.
Skład cieczy w zbiorniku to mieszanka etanu i metanu, ale z przewagą metanu. Wcześniej naukowcy spekulowali, że jezioro Kraken Mare może być bardziej bogate w etan, jednak okazało się, że nie różni się zbytnio od składu innych zbiorników w tej okolicy księżyca. Uczeni podkreślają, że są to ważne ustalenia, które pomogą w ocenie modeli systemu hydrologicznego Tytana.
Niezwykłe środowisko na Tytanie rozbudza wyobraźnie naukowców. Szczególnie chodzi o podobieństwo warunków obecnie panujących na księżycu do tych sprzed miliardów lat na Ziemi. By uzyskać więcej danych na Tytana poleci w 2026 roku, a cel osiągnie w 2034 roku, misja Dragonfly.
Misja będzie pierwszym tego rodzaju przedsięwzięciem NASA. W jej skład wejdzie Dron wielkości samochodu osobowego, który będzie znacznie bardziej mobilny niż wszelkiego rodzaju łaziki. Dzięki temu naukowcy będą mogli zbadać dziesiątki lokalizacji.
Dron zbada różne środowiska – od wydm po podłoża kraterów uderzeniowych. Jego instrumenty sprawdzą, jak daleko może postępować chemia prebiotyczna – mieszanina związków organicznych, która także kiedyś występowała na Ziemi i dała początek życiu, jak uważają uczeni. Zbada również właściwości atmosferyczne i powierzchniowe księżyca oraz jego podpowierzchniowe zbiorniki wypełnione cieczą. Dodatkowo instrumenty drona będą szukać chemicznych dowodów przeszłego lub istniejącego tam nadal życia.
W misji Dragonfly zostaną wykorzystane dane zebrane przez sondę Cassini. Informacje te pozwolą wybrać dogodne miejsce do lądowania oraz cele pierwszych badań. Dron będzie badać Tytana w krótkich lotach lub skokach o odległości około ośmiu kilometrów. Po drodze będzie pobierać próbki, które od razu podda analizie. Jednym z miejsc, które już teraz zostało wskazane przez naukowców, jest krater uderzeniowy „Selk”, gdzie dostrzeżono ślady ciekłej wody i związków organicznych - złożonych cząsteczek zawierających węgiel, połączonych z wodorem, tlenem i azotem, które razem tworzą przepis na życie.
Badacze szacują, że w ciągu całej misji, która planowana jest przynajmniej na 2,5 roku, dron pokona w powietrzu dystans ponad 175 kilometrów. To prawie dwukrotnie więcej niż dotychczas przejechały wszystkie łaziki marsjańskie.
Autorom opublikowanych niedawno badań marzy się wysłanie na Tytana autonomicznej łodzi, która mogłaby się zanurzyć w głębiny Kraken Mare i dostarczyć bezprecedensowa dane. - Dzięki naszym pomiarom naukowcy mogą teraz wywnioskować gęstość cieczy z większą precyzją, a tym samym lepiej skalibrować sonar na pokładzie łodzi, co pozwoli chociażby zrozumieć kierunkowe przepływy morza – powiedział Poggiali.
Źródło: Cornell University, fot. NASA/John Glenn Research Center
