Titaania on vaikea tutkia sen uskomattoman paksun ja sumuisen ilmakehän ansiosta. Mutta kun tähtitieteilijät ovat onnistuneet hiipimään huipun sen metaanipilvien alta, he ovat havainneet erittäin kiehtovia piirteitä. Ja jotkut näistä, mielenkiintoista kyllä, muistuttavat maantieteellisiä piirteitä täällä maan päällä. Esimerkiksi Titan on aurinkokunnan ainoa kappale, jolla tiedetään olevan kierto, jossa nestettä vaihtuu pinnan ja ilmakehän välillä.
Esimerkiksi aikaisemmat kuvat, joita tarjoaa NASAn Cassini Tehtävä osoitti merkkejä jyrkkäsivuisista kanjoneista pohjoisella napa-alueella, jotka näyttivät olevan täynnä nestemäisiä hiilivetyjä, samanlaisia kuin jokilaaksot täällä maan päällä. Ja tutkan korkeusmittauksella saatujen uusien tietojen ansiosta näiden kanjonien on osoitettu olevan satoja metrejä syviä, ja ne ovat vahvistaneet nestemäisen metaanijoen virtaavan niiden läpi.
Tämä todiste esitettiin uudessa tutkimuksessa, jonka otsikko on ' Nestetäytteisiä kanjoneita Titanilla ” – joka julkaistiin lehdessä elokuussa 2016 Geofysiikan tutkimuskirjeet . Cassini-tutkan korkeusmittarin toukokuussa 2013 saamien tietojen perusteella he havaitsivat kanavia Vid Fluminana tunnetussa ominaisuudessa, salaojitusverkostossa, joka on yhdistetty Titanin toiseksi suurimpaan hiilivetymereen pohjoisessa. Ligeia Mare .
Saturnuksen suurimmalla kuulla, Titanilla, on piirteitä, jotka muistuttavat Maan geologiaa, ja siinä on syviä, jyrkkäsivuisia kanjoneita. Kiitos: NASA/JPL/Cassini
Näiden tietojen analysointi osoitti, että tällä alueella olevat kanavat ovat jyrkkiä ja ovat noin 800 metriä leveitä ja 244–579 metriä syviä. Tutkakaiut osoittivat myös voimakkaita pintaheijastuksia, jotka osoittivat, että nämä kanavat ovat tällä hetkellä täynnä nestettä. Tämän nesteen korkeus oli myös yhdenmukainen Ligeia Maren korkeuden kanssa (0,7 metrin etäisyydellä), jonka keskisyvyys on noin 50 metriä (164 jalkaa).
Tämä on sopusoinnussa sen uskomuksen kanssa, että nämä alueen jokikanavat valuvat Ligeia Mareen, mikä on erityisen mielenkiintoista, koska se vastaa sitä, kuinka syvän kanjonin jokijärjestelmät tyhjenevät järviksi täällä maan päällä. Ja se on jälleen yksi esimerkki siitä, kuinka metaanipohjainen hydrologinen kierto Titanilla ohjaa kuun ominaisuuksien muodostumista ja kehitystä tavoilla, jotka ovat hämmästyttävän samanlaisia kuin veden kierto täällä maan päällä.
Alex Hayes – tähtitieteen apulaisprofessori Cornellissa, johtaja Avaruusalusten planeettojen kuvantamislaitos (SPIF) ja yksi paperin kirjoittajista – on tehnyt useita tutkimuksia Titanin pinnasta ja ilmakehästä Cassinin toimittamien tutkatietojen perusteella. Kuten hän lainasi tuoreessa artikkelissa Cornell Chronicler :
'Maa on lämmin ja kivinen, vesijoilla, kun taas Titan on kylmä ja jäinen, metaanijokineen. Ja silti on huomattavaa, että löydämme tällaisia samanlaisia piirteitä molemmista maailmoista. Titanin pohjoisesta löytyneet kanjonit ovat vieläkin yllättävämpiä, sillä meillä ei ole aavistustakaan niiden muodostumisesta. Niiden kapea leveys ja syvyys merkitsevät nopeaa eroosiota, kun merenpinta nousee ja laskee läheisessä meressä. Tämä herättää monia kysymyksiä, kuten mihin kaikki kulunut materiaali katosi?
Cassini-kuva Titanin ja Vid Fluminan valuma-altaan pohjoisesta napa-alueesta, jossa näkyy Ligeia Mare (vasemmalla) ja Vid Fluminan valuma-allas (oikealla). Luotto: R.L. Kirk/NASA/JPL
Hyvä kysymys todellakin, koska se herättää mielenkiintoisia mahdollisuuksia. Pohjimmiltaan Cassinin havaitsemat piirteet ovat vain osa Titanin pohjoista napa-aluetta, jota peittävät suuret seisovat nestemäisen metaanin kappaleet – suurimmat niistä ovat Kraken Mare, Ligeia Mare ja Punga Mare. Tässä suhteessa alue on samanlainen kuin maapallon jäätikön kuluttamat vuonot.Titanin olosuhteet eivät kuitenkaan salli jäätiköiden esiintymistä, mikä sulkee pois sen todennäköisyyden, että vetäytyvät jäälevyt olisivat voineet veistää näitä kanjoneita. Joten tämä herättää luonnollisesti kysymyksen, mitkä geologiset voimat loivat tämän alueen? Ryhmä päätteli, että oli olemassa vain kaksi todennäköistä mahdollisuutta - joihin sisältyi muutokset jokien korkeudessa tai tektoninen aktiivisuus alueella.
Lopulta he suosivat mallia, jossa nesteen pinnan korkeuden vaihtelu johti kanjonien muodostumiseen – vaikka he myöntävät, että sekä tektonisilla voimilla että merenpinnan vaihteluilla oli merkitystä. Kuten Valerio Poggiali, Rooman Sapienza-yliopiston Cassini RADAR Science Teamin liitännäisjäsen ja paperin johtava kirjoittaja, kertoi Universe Todaylle sähköpostitse:
'Titanin kanjonit tarkoittavat todella sitä, että merenpinta oli aiemmin matalampi, joten eroosio ja kanjonien muodostuminen saattoivat tapahtua. Myöhemmin merenpinta on noussut ja täyttänyt kanjonit. Tämä tapahtuu oletettavasti useiden syklien aikana, syöpyen, kun merenpinta on matalampi, ja kerrostuen jonkin verran, kun se on korkeammalla, kunnes saamme tänään näkemämme kanjonit. Se tarkoittaa siis sitä, että merenpinta on todennäköisesti muuttunut geologisessa menneisyydessä ja kanjonit tallentavat tämän muutoksen meille.
Titanin toiseksi suurin metaanijärvi, Ligeia Mare. Kiitos: NASA/JPL/USGS
Tässä suhteessa on valittavana monia muita maapallon esimerkkejä, jotka kaikki mainitaan tutkimuksessa:
”Esimerkkejä ovat Lake Powell, Colorado-joen säiliö, jonka loi Glen Canyon Dam; Georges-joki Uudessa Etelä-Walesissa, Australiassa; ja Niilin rotko, joka muodostui Välimeren kuivuessa myöhään mioseenissa. Nousevat nestetasot geologisesti lähimenneisyydessä johtivat näiden laaksojen tulviin, joiden morfologiat olivat samankaltaisia kuin Vid Fluminassa havaitut.'
Näihin muodostumiin johtaneiden prosessien ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää Titanin geomorfologian nykytilan ymmärtämiseksi. Ja tämä tutkimus on merkittävä, koska se on ensimmäinen, joka päättelee, että Vid Fluminan alueen joet olivat syviä kanjoneita. Jatkossa tutkimusryhmä toivoo tutkivansa muita Cassinin havainnoimia kanavia Titanilla testatakseen teorioitaan.
Jälleen kerran aurinkokunnan tutkimus on osoittanut meille, kuinka outoa ja upeaa se todella on. Sen lisäksi, että kaikilla sen taivaankappaleilla on omat erityispiirteensä, niillä on edelleen paljon yhteistä Maan kanssa. Kun Cassini-tehtävä on valmis (15. syyskuuta 2017), se on tutkinut 67 % Titanin pinnasta RADAR-kuvauslaitteella. Kuka tietää, mitä muita 'Maan kaltaisia' ominaisuuksia se huomaa ennen sitä?
Lisälukemista: Geofysiikan tutkimuskirjeet