Pateicoties Cassini misijā, mēs esam iemācījušies dažas patiesi pārsteidzošas lietas par Saturnu un tā lielāko Mēnesi Titānu. Tas ietver informāciju par blīvo atmosfēru, tās ģeoloģiskajām īpašībām, metāna ezeriem, metāna ciklu un organisko ķīmiju. Un kaut gan Cassini nesen pabeidza savu misiju, ietriecoties Saturna atmosfērā, zinātnieki joprojām ielej visus datus, kas iegūti 13 gadu laikā Saturna sistēmā.
Un tagad, izmantojot Cassini datus, divas komandas, kuras vada Kornela universitātes pētnieki, ir izlaidušas divus jaunus pētījumus, kas atklāj vēl interesantākas lietas par Titānu. Vienā komanda izveidoja pilnīgu Titāna topogrāfisko karti, izmantojot Cassini’s visa datu kopa. Otrajā posmā komanda atklāja, ka Titāna jūrās ir kopīgs pacēlums, līdzīgi kā tas, kā mums ir “jūras līmenis” šeit uz Zemes.
Abi pētījumi nesen parādījās Ģeofizisko pētījumu vēstules, ar nosaukumu “Titāna topogrāfija un forma Kaseini misijas beigās” un “Topogrāfiski ierobežojumi Titāna laktogrāfijas baseinu evolūcijai un savienojamībai”. Pētījumus vadīja attiecīgi profesors Pols Korlijs un profesora asistents Alekss Hajess no Kornela universitātes, un tajos piedalījās locekļi no Džona Hopkinsa universitātes Lietišķās fizikas laboratorijas, NASA reaktīvās piedziņas laboratorijas, ASV Ģeoloģijas dienesta (USGS), Stenfordas universitātes un Sapienza. Romas Universitāte.
Pirmajā rakstā autori aprakstīja, kā tika apvienoti topogrāfiskie dati no vairākiem avotiem, lai izveidotu Titāna globālo karti. Tā kā tikai aptuveni 9% Titāna tika novēroti ar augstas izšķirtspējas topogrāfiju (un 25-30% ar zemāku izšķirtspēju), Mēness atlikums tika kartēts ar interpolācijas algoritmu. Apvienojumā ar globālo samazināšanas procesu tas samazināja kļūdas, kas varētu rasties no tādām lietām kā kosmosa kuģa atrašanās vieta.
Karte atklāja jaunas funkcijas Titan, kā arī globālu skatu uz Mēness topogrāfijas augstumiem un kritumiem. Piemēram, kartēs tika parādīti vairāki jauni kalni, kuru maksimālais augstums sasniedz 700 metrus (apmēram 3000 pēdas). Izmantojot karti, zinātnieki spēja arī apstiprināt, ka divas vietas ekvatoriālajos reģionos ir depresijas, kas varētu būt seno jūru, kas kopš tā laika ir izžuvušas, vai kriovulkānu plūsmu rezultāts.
Karte arī liek domāt, ka Titāns var būt saliktāks nekā domāts iepriekš, kas varētu nozīmēt, ka garozas biezums atšķiras. Datu kopa ir pieejama tiešsaistē, un karte, kuru no tā izveidoja komanda, zinātniskajai kopienai jau pierāda savu vērtību. Kā profesors Korlijs paskaidroja Kornela paziņojumā presei:
“Galvenais darba mērķis bija izveidot karti zinātnes aprindām. Mēs mēra šķidruma virsmas augstumu uz citas ķermeņa 10 astronomiskām vienībām, kas atrodas tālu no saules, ar aptuveni 40 centimetru precizitāti. Tā kā mums ir tik pārsteidzoša precizitāte, mēs varējām redzēt, ka starp šīm divām jūrām pacēlums vienmērīgi svārstījās apmēram 11 metrus attiecībā pret Titāna masas centru, atbilstoši gaidāmajām gravitācijas potenciāla izmaiņām. Mēs mēra Titāna ģeoīdu. Tā ir forma, kuru virsma uzņems tikai gravitācijas un rotācijas ietekmē, tā ir tā pati forma, kas dominē Zemes okeānos. ”
Raugoties nākotnē, šai kartei būs nozīmīga loma, ja runa ir par zinātniekiem, kas vēlas modelēt Titāna klimatu, izpētīt tā formu un smagumu, kā arī virsmas morfoloģiju. Turklāt tas būs īpaši noderīgi tiem, kas vēlas izmēģināt Titāna interjera modeļus, kas ir ļoti svarīgi, lai noteiktu, vai mēness varētu uzturēties dzīvībā. Līdzīgi kā Europa un Enceladus, tiek uzskatīts, ka Titānam ir šķidra ūdens okeāns un hidrotermiskās atveres pie tās kodola mantijas robežas.
Otrais pētījums, kurā tika izmantota arī jaunā topogrāfiskā karte, bija balstīts uz Cassini radara datiem, kas tika iegūti tikai dažus mēnešus pirms kosmosa kuģa sadegšanas Saturna atmosfērā. Izmantojot šos datus, profesora palīgs Hajess un viņa komanda noteica, ka Titāna jūrās notiek pastāvīgs pacēlums attiecībā pret Titāna gravitācijas vilkmi. Pamatā viņi atklāja, ka Titānam ir jūras līmenis, līdzīgi kā Zemei. Kā paskaidroja Hayes:
“Mēs mēra šķidruma virsmas augstumu uz citas ķermeņa 10 astronomisko vienību attālumā no saules ar aptuveni 40 centimetru precizitāti. Tā ir forma, kuru virsma uzņems tikai gravitācijas un rotācijas ietekmē, tā ir tā pati forma, kas dominē Zemes okeānos. ”
Šis kopīgais pacēlums ir svarīgs, jo šķidros ķermeņus Titānā šķietami savieno kaut kas līdzīgs ūdens nesējslāņa sistēmai. Līdzīgi kā tas, kā ūdens plūst pazemē caur porainiem iežiem un granti uz Zemes, ogļūdeņraži tāpat rīkojas zem Titāna ledainās virsmas. Tas nodrošina pārnešanu starp lieliem ūdenstilpnēm un to kopīgo jūras līmeni.
"Mēs neredzam nevienu tukšu ezeru, kas atrodas zem vietējiem piepildītajiem ezeriem, jo, ja tie izietu zem šī līmeņa, tie tiktu piepildīti paši," sacīja Hayes. “Tas liek domāt, ka pazemes virsmā ir plūsma un ka viņi sazinās savā starpā. Tas arī mums saka, ka Titāna virszemē ir šķidrs ogļūdeņradis. ”
Tikmēr mazāki Titāna ezeri parādās augstumā vairāku simtu metru virs Titāna jūras līmeņa. Tas nav līdzīgs tam, kas notiek uz Zemes, kur lielie ezeri bieži atrodas augstākā augstumā. Tie ir zināmi kā “Alpu ezeri”, un daži labi zināmi piemēri ir Titikakas ezers Andos, Ženēvas ezeri Alpos un Paradīzes ezers Klinšu kalnos.
Visbeidzot, bet ne mazāk svarīgi, pētījums atklāja arī to, ka vairums Titāna ezeru ir sastopami asu malu ieplakās, ko ieskauj augstas grēdas, no kurām dažas ir simtiem metru augstas. Arī šeit ir līdzība ar pazīmēm uz Zemes - piemēram, Florida Everglades -, kur pamatā esošais materiāls izšķīst un izraisa virsmas sabrukšanu, veidojot caurumus zemē.
Šo ezeru forma norāda, ka tie var paplašināties ar nemainīgu ātrumu - procesu, kas pazīstams kā vienmērīga atgriezeniskā kapa atkāpšanās. Faktiski lielākais dienvidu ezers - Ontario Lacus - atgādina mazāku tukšu ezeru sēriju, kas saplūduši, veidojot vienotu pazīmi. Šis process acīmredzot ir saistīts ar sezonālām izmaiņām, kur rudens dienvidu puslodē noved pie lielākas iztvaikošanas.
Kamēr Cassini misija vairs neizpēta Saturna sistēmu, dati, kas uzkrāti tās daudzgadu misijas laikā, joprojām nes augļus. Starp šiem pēdējiem pētījumiem un daudziem citiem, kas notiks, zinātnieki, iespējams, daudz vairāk atklās par šo noslēpumaino mēnesi un spēkiem, kas to veido!
