Nowe badania przedstawiają scenariusz, który mógłby wyjaśnić, dlaczego niektóre wypełnione metanem jeziora na Tytanie – jednym z księżyców Saturna, są otoczone stromymi zboczami o wysokości dziesiątek metrów. Modele sugerują, że to wybuchy ocieplającego się azotu stworzyły baseny w skorupie księżyca.
Tytan, największy księżyc Saturna, mógł mieć bardziej gwałtowną przeszłość, niż przypuszczali astronomowie. To jedyny obiekt w naszym Układzie Słonecznym, poza Ziemię, 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.
Większość istniejących modeli, które określają pochodzenie jezior Tytana sugeruje, że ciekły metan rozpuszczał powierzchnię księżyca złożoną z lodu i stałych związków organicznych, rzeźbiąc zbiorniki, które z czasem wypełniły się cieczą. Na Ziemi zbiorniki wodne, które powstały w podobny sposób, są znane jako jeziora krasowe.
Jednak dane przesłane przez sondę Cassini pokazały jeziora o nieregularnych kształtach otoczone wysokimi klifami, które nie mogły powstać we wspomnianym wcześniej procesie. To skłoniło naukowców do odrzucenia przyjętych koncepcji. Po analizie danych zespół badaczy stwierdził, że niektóre kratery, w których zebrała się ciecz, mogą być pozostałościami eksplozji tuż pod powierzchnią Tytana setki milionów lat temu.
W badaniach, które ukazały się na łamach pisma „Nature Geoscience”, naukowcy zaproponowali koncepcję, według której kieszenie ciekłego azotu w ocieplającej się skorupie Tytana, zamieniły się w wybuchowy gaz, którego eksplozję doprowadziły do powstania kraterów wypełniony z czasem przez ciekły metan. Wyjaśnienie to może tłumaczyć, dlaczego niektóre mniejsze jeziora w pobliżu bieguna północnego Tytana, takie jak Winnipeg Lacus, wyglądają na zdjęciach radarowych jakby miały bardzo strome zbocza górujące nad poziomem cieczy w jeziorach, co trudno byłoby wytłumaczyć modelem krasowym.
– Krawędź jeziora jest wypiętrzona, a proces krasowy działa w odwrotny sposób. Nie znaleźliśmy żadnego wyjaśnienia, które pasowałoby do modelu krasowego. W rzeczywistości morfologia była bardziej spójna z kraterem wybuchowym, w którym krawędź jest utworzona przez wyrzucony materiał z wnętrza krateru. To zupełnie inny proces – powiedział Giuseppe Mitri z G. d’Annunzio University, główny autor badań.
Analizy wskazują, że miliony lat temu, temperatury na powierzchni Tytana mogły być jeszcze niższe niż obecnie (około minus 180 st. Celsjusza). W ciągu ostatnich pół miliarda do miliarda lat temu metan w atmosferze Tytana działał jak gaz cieplarniany, utrzymując księżyc względnie ciepły – choć nadal zimny jak na standardy Ziemi. Naukowcy od dawna uważali, że księżyc ten przeszedł kilka epok ochłodzenia i ocieplenia.
– W chłodniejszych okresach azot zdominował atmosferę Tytana. Opadał na księżyc i przenikał przez jego skorupę zbierając się w basenach tuż pod powierzchnią – powiedział Jonathan Lunine z Cornell University w Nowym Jorku, współautor badań. – Te jeziora o stromych brzegach są znakiem w historii Tytana, gdy na powierzchni i pod nią był ciekły azot – dodał. Nawet miejscowe ocieplenie wystarczyłoby, aby przekształcić ciekły azot w gaz i doprowadzić do eksplozji.
– To zupełnie inne wytłumaczenie stromych krawędzi wokół tych małych jezior, co było ogromną łamigłówką – powiedziała Linda Spilker z Jet Propulsion Laboratory z projektu Cassini. – W miarę jak naukowcy wydobywają skarbnicę danych z Cassini, będziemy składać coraz więcej elementów układanki w całość. W ciągu następnych dziesięcioleci będziemy coraz lepiej rozumieć system Saturna – dodała.
Źródło: NASA, fot. NASA/JPL-Caltech
