A Titan az egyetlen hold a Naprendszerben, melynek sűrű légköre van, a felszínén a nyomás másfélszerese a földi légnyomásnak. A sűrű atmoszféra léte a Titan esetében azonban némileg rejtélyes. Az elképzelések szerint ugyanis a légkörök csak azután jönnek létre, hogy egy bolygó vagy hold differenciálódott, azaz kialakult és elkülönült a magja, a köpenye és a kérge. A Szaturnusz rendszerét 2004 óta vizsgáló Cassini űrszonda megfigyelései szerint azonban a Titannál ez még nem történt meg teljes egészében. Mielőtt a Cassini megérkezett a Szaturnuszhoz, úgy gondolták, hogy a Titan atmoszférájában található nitrogén a napfény által szétrombolt légköri ammóniából jött létre, vagy szintén ammóniából, de vulkáni kigázosodás révén. Mindkét magyarázat megköveteli azonban azt a feltételezést, hogy a Titan magas hőmérsékleten formálódott, ekkor azonban differenciálódnia is kellett volna.
Az elképzelést, hogy a Titan légköre jóval a hold kialakulása után jött létre, alátámasztják a 2005-ben a Huygens-szonda által a felszínre történt leereszkedése közben végzett mérések is. Ezek alapján a Titan atmoszférájában nagyon alacsony a 36-os tömegszámú (ősi) argon koncentrációja. Ennek a mértnél sokkal nagyobbnak kellene lennie, ha a légkör a holddal együtt alakult volna ki 4,6 milliárd évvel ezelőtt.
Lehet, hogy a Titan vastag légkörét a jeges felszínbe csapódó üstökösök és kisbolygók hozták létre?
[NASA/JPL/Space Science Institute]
Yasuhito Sekine (University of Tokyo) és munkatársai szerint üstökösök és aszteroidák négy milliárd évvel ezelőtti bacsapódásai – ez az ún. kései nagy bombázás (Late Heavy Bombardment) időszaka – magyarázhatják a vastag atmoszféra létét a fagyott bolygóméretű test esetében. Sekine lézerkísérletekkel demonstrálta, hogy a Titan ammóniát tartalmazó jeges kérgébe csapódó testek hatására létrejöhetett a nitrogén, mégpedig a kísérletei eredményeken alapuló számítások szerint a jelenlegi légkör fenntartásához elegendő mennyiségben. A nitrogén izotópjainak aránya azonban más a Titan atmoszférájában, mint a Föld légkörében, ami azt sugallja, hogy a két égitest esetében más a légköri gázok fő forrása, így a Naprendszer külső tartományaiban mozgó égitestek – beleértve az üstökösöket is – atmoszférájának és jeges felszínének sokkal részletesebb tanulmányozása adhat csak választ arra, hogy valójában honnan is származik a gyűrűs bolygó óriásholdjának a légköre.
Forrás:
