Cassini skats uz Titāna miglaino atmosfēru. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Titāns ir unikāls Saules sistēmā ar atmosfēru, kas bagāta ar metānu. Viņi uzskata, ka šī metāna garoza peld virs okeāna ar šķidru ūdeni, kas sajaukts ar amonjaku. Šī pastāvīgā metāna gāzēšana, iespējams, sasniedza maksimumu pirms simtiem miljonu gadu, un tagad tas notiek lēni, vienmērīgi.
ESA Huygens zondes dati tika izmantoti, lai apstiprinātu jaunu Titāna, Saturna lielākā mēness, evolūcijas modeli, parādot, ka tā metāna padeve var būt aizslēgta sava veida ar metānu bagātā ledus.
Metāna klātbūtne Titāna atmosfērā ir viena no galvenajām mīklām, ko mēģina atrisināt NASA / ESA / ASI Cassini-Huygens misija.
Titāns tika atklāts pagājušajā gadā, lai tajā būtu iespaidīgas ainavas, kuras acīmredzami grebj šķidrumi. Kasīni-Hīgena misija arī parādīja, ka galu galā uz Mēness virsmas nepaliek daudz šķidrā metāna, un tāpēc nav skaidrs, no kurienes nāk atmosfēras metāna gāze.
Izmantojot Cassini-Huygens atradumus, Titāna evolūcijas modelis, kurā uzmanība tiek koncentrēta uz Titāna atmosfēras metāna avotu, ir izstrādāts Nantes universitātes Francijā un Arizonas universitātes Tuksona (ASV) kopīgā pētījumā.
"Šis modelis saskan ar novērojumiem, ko līdz šim izdarīja gan Huygens zonde, kas 2005. gada 14. janvārī nolaidās uz Titāna, gan attālās izpētes instrumenti, kas atradās uz kosmosa kuģa Cassini," sacīja Gabriels Tobie no Nantes laboratorijas Planetologie et Geodynamique de Nantes. un galvenā raksta autore rakstam Nature.
Ir atšķirība starp vulkānismu uz Zemes un “kriovolkanismu” uz Titāna. Titāna vulkāni būtu saistīti ar ledus kušanu un ledus atgāzēšanu, kas ir analogi silikāta vulkānismam uz Zemes, bet ar dažādiem materiāliem.
Metāns, kas spēlē Titanu līdzīgi kā ūdens uz Zemes, būtu izdalījies trīs epizožu laikā: pirmā pēc akrecijas un diferenciācijas perioda, otrā epizode pirms apmēram 2000 miljoniem gadu, kad silikāta kodolā sākās konvekcija, un ģeoloģiski nesen viens (pēdējais pirms 500 miljoniem gadu) sakarā ar pastiprinātu mēness atdzišanu ar cietvielu konvekciju ārējā garozā.
Tas nozīmē, ka Titāna metāna krājumus var uzglabāt sava veida ar metānu bagātā ledus. Zinātnieki ierosina, ka ledus, ko sauc par “klatrāta hidrātu”, veido garoza virs okeāna, kurā ir šķidrs ūdens, kas sajaukts ar amonjaku.
"Tā kā metāns sadalās gaismas izraisītu ķīmisku reakciju laikā desmitiem miljonu gadu laikā, tas nevar būt tikai atmosfēras paliekas, kas bija klāt Titāna veidošanās laikā, un tas ir diezgan regulāri jāpapildina," sacīja Tobijs.
"Saskaņā ar mūsu modeli pēdējās gāzēšanas epizodes laikā metāna klatrāta disociāciju un līdz ar to metāna izdalīšanos izraisa termiskās anomālijas ledus garozā, ko rada kristalizācija iekšējā okeānā," sacīja Tobijs.
“Tā kā šī kristalizācija sākās salīdzinoši nesen (pirms 500–1000 miljoniem gadu), mēs sagaidām, ka amonjaka-ūdens okeāns joprojām atrodas dažus desmitus kilometru zem zemes un ka joprojām darbojas metāna izvadīšana. Kaut arī gaidāms, ka izplūdes gāzu samazināšanas ātrums tagad samazināsies (tas sasniedza maksimumu pirms aptuveni 500 miljoniem gadu), Titānā joprojām vajadzētu notikt metāna izdalīšanās, izmantojot kriovulkānu izvirdumus, ”skaidroja Tobijs.
Klātrāta garozas daļas laiku pa laikam var sasildīt ar “kriovulkānu” darbību uz Mēness, izraisot metāna izdalīšanos atmosfērā. Šie uzliesmojumi varētu radīt īslaicīgu šķidrā metāna plūsmu uz virsmas, kas atspoguļotu upēm līdzīgās pazīmes, kas redzamas Titāna virsmā.
"Cassini instrumentiem, jo īpaši tā redzamajam un infrasarkanajam kartēšanas spektrometram (VIMS), vajadzētu atklāt arvien pieaugošu daudzumu kriovulkānu īpašību, un, ja mums paveicas, galu galā varētu atklāt metāna izvirdumus," piebilda Tobijs.
Ja viņiem ir taisnība, teiksim pētnieki, tad Cassini un turpmākajām misijām uz Titānu vajadzētu arī spēt atklāt viņu iespējamā zemūdens šķidrā ūdens-amonjaka okeāna esamību.
Vēlāk misijas laikā Cassini pats veiks mērījumus, kas apstiprinās (vai nē) iekšējā ūdens okeāna klātbūtni, kā arī akmeņaina kodola esamību.
Oriģinālais avots: ESA ziņu izlaidums
