Meglepő eredmények a Szaturnusz óriásholdjának metántavairól

11093

Meglepően mélyek a dombokon ülő, folyékony metánnal teli apró tavak a Titan északi féltekéjén, derült ki a NASA Cassini űrszondájának utolsó radarméréseiből, mikor 2017-ben elhaladt a Szaturnusz legnagyobb holdja mellett.

Nature Astronomy tudományos folyóiratban április 15-én publikált új eredmények elsőként erősítették meg a tavak összetételét, valamint azt, hogy akár 100 méter mélyek is lehetnek. Sok új információt közölnek a folyékony metán párolgásáról, a hold talajába szivárgásáról, illetve a metánesőkről is. A Titan az egyetlen másik olyan égitest a Naprendszerben, aminek felszínén bizonyítottan stabil folyadék van.

A NASA Cassini űrszondájának közeli infravörös felvétele, melyen megfigyelhető a Titan északi féltekéjének óceánjairól visszatükröződő napfény. (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University of Idaho)

Eddig is tudtuk, hogy a Titan hidrológiai ciklusa hasonlóan működik a Földéhez – egy nagy különbséggel. A felhőket és esőt formáló, óceánokból elpárolgó folyadék nem víz, hanem metán és etán. Itt a Földön mi ezekre a szénhidrogénekre gázként gondolunk, hacsak nincsenek egy tartályban nyomás alá helyezve. A Titánon viszont annyira hideg van, hogy ott állandóan folyadékként viselkednek, mint a mi bolygónkon például a szobahőmérsékletű benzin.

A kutatók számára eddig is ismert volt, hogy a jóval nagyobb északi óceánokat metán alkotja, de meglepő eredmény volt, mikor a kisebb északi tavakban is metánt találtak. A Titan déli féltekéjének egyetlen nagyobb tava az Ontario Lacus, melyről a Cassini már korábban méréseket készített. Itt nagyjából egyforma mennyiségben találtak metánt és etánt is. Az etán a metánnál kissé nehezebb, több szén és hidrogénatom építi fel.

„Valahányszor felfedezünk valamit a Titanról, csak egyre rejtélyesebb lesz.” – mondta Marco Mastrogiuseppe, a kutatás vezetője, aki a Cassini radarméréseivel foglalkozik. „Ezek az új eredmények segíthetnek megválaszolni néhány fontos kérdést. Igazából most már jobban értjük a Titan hidrológiáját.”

A Cassini űrszonda utolsó megközelítése során készített felvétele a Titanról és az északi sarkvidék metánnal, etánnal teli óceánjairól, tavairól. A mozaik közepétől kicsit feljebb látható a Punga Mare (390 km átmérőjű), alatta a Ligeia Mare (500 km széles), a mozaik bal oldalán pedig az óriási Kraken Mare húzódik 1200 km hosszan. (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

A Titan furcsaságaihoz tartozik az is, hogy bár a Földhöz hasonló formációit egzotikus anyagok építik fel, az északi félteke hidrológiája teljesen más, mint a déli féltekéjé, tette hozzá Jonathan Lunine, a publikáció társszerzője. „Olyan, mintha lenéznénk a Föld északi pólusáról és azt látnánk, hogy Észak-Amerikának teljesen más geológiai jellemzői és folyadéktömegei vannak, mint Ázsiának”.

A Titan keleti oldalán magasan fekvő hatalmas óceánok, kanyonok és szigetek találhatóak, míg a nyugati oldalon kicsi tavak. Az új eredmények alapján pedig ezek a kis tavak dombok tetején, fennsíkokon ülnek. A friss radarmérések megerősítik a korábbi eredményeket arról, hogy jóval tengerszint felett vannak, de átformálják a tájképről alkotott elképzelésünket mindenfelé kimagasodó hegyekkel, tetejükön pedig mély tavakkal.

A tény, hogy ezek a tavak kicsik, csak pár 10 km átmérőjűek, de roppant mélyek, valami újat tanított a kutatóknak a geológiájukról: ez az eddigi legjobb bizonyíték arra, hogy valószínűleg úgy keletkeztek, hogy az őket körülvevő, jegekből és szilárd szerves anyagokból álló alapkőzetek kémiailag feloldódtak és összeomlottak. A Földön is léteznek hasonló eredetű tavak, ezeket karsztos tavaknak nevezzük. Például Németországban, Horvátországban, de az Egyesült Államokban is találunk ilyeneket, melyek úgy keletkeznek, hogy a víz feloldja mészkőből álló alapkőzetüket.

A Titan felszínéről készült mozaikfelvétel, rajta számos, az IAU által már jóváhagyott elnevezésű helyszínnel. A képre kattintva nagyobb felbontásban látható. (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/USGS)

A mély tavak vizsgálata mellett a Nature Astronomy egy másik cikke a Titan hidrológiai körforgásának kérdéseit igyekszik megválaszolni. A Cassini-adatok vizsgálatával kimutattak úgynevezett tranziens tavakat, azaz különböző radaros és infravörös mérési adatokból úgy látszik, hogy bennük a folyadék szintje jelentősen változik.

A legjobb magyarázat, hogy ez a felszíni folyadékok valamilyen évszakos változásai miatt történt, mondta a kutatás vezetője, Shannon MacKenzie. „Az egyik lehetőség, hogy ezek a tranziens tavak korábban sekélyebb folyadéktömegek lehettek, melyek az évszakok során elpárologtak, illetve beszivárogtak a hold talajába.” – tette hozzá.

Ezek az eredmények a mély tavakkal összevetve mind támogatják azt az elképzelést, hogy a szénhidrogének alkotta eső táplálja a tavakat, melyek képesek visszapárologni a légkörbe, vagy leszivárogni a felszín alá, így alatta folyadéktározókat kialakítva.

A kutatásokhoz szükséges adatokat 2017. április 22-én tett utolsó látogatása során gyűjtötte a Cassini űrszonda, mely 2017-ben végső küldetéseként a Szaturnusz légkörébe csapódott és az utolsó pillanatig méréseket végzett. Fináléja alatt gyűjtött adataiból számos eredmény született már és izgatottan várjuk, mennyi meglepetést tartogathat még.

Forrás: NASA JPL

Hozzászólás

hozzászólás