Księżyc Saturna – Tytan jest pokryty węglowodorowymi morzami, ale co tak naprawdę spowodowało ich powstanie? Nowe badania prowadzone przez naukowców odpowiedzialnych za misję Cassini, sugerują, że powierzchnia księżyca rozpuszcza się w procesie podobnym do krasowienia skał na Ziemi.

Nie licząc Ziemi, Tytan jest jedynym ciałem w Układzie Słonecznym posiadającym jeziora powierzchniowe. Nie są one wypełnione wodą, lecz głównie ciekłym metanem i etanem, gdyż temperatura na naturalnym satelicie Saturna utrzymuje się w okolicach -180°C.

Sonda Cassini zidentyfikowała dwie formy depresji blisko biegunów księżyca. Są tam ogromne morza rozciągające się na kilkaset kilometrów i głębokie na kilkaset metrów, które są zasilane przez rozgałęzione kanały. Znajdują się tam również mniejsze, koliste jeziora o stromych brzegach, które znajdują się na płaskim terenie. Zarejestrowano też wiele pustych zagłębień. Jeziora Tytana są wypełniane przez opady i płyny podziemne. Niektóre z nich wysychają i napełniają się podczas cyklu sezonowego, trwającego 30 lat na Saturnie i Tytanie.

Choć wiadomo w jaki sposób jeziora są zasilane, to jednak nie do końca jest zrozumiałe skąd się pojawiły zagłębienia terenu, dlatego też, poszukując odpowiedzi, naukowcy zwrócili swoją uwagę na naszą planetę. Okazuje się, że morza na księżycu Saturna przypominają ziemskie formy krasowe, które powstają w wyniku erozji skał takich jak wapień. Po pewnym czasie, w wilgotnym klimacie, powstają jaskinie lub zapadliska, natomiast w suchym – solniska (obszar lądowy, najczęściej bagienny o znacznym zasoleniu wód zasilających). Szybkość erozji zależy m.in. od składu chemicznego skał, ilości opadów i temperatury przy powierzchni ziemi. Choć wszystkie te czynniki na Tytanie różnią się od tych na Ziemi, naukowcy uważają, że sam proces może być bardzo podobny.

Zespół prowadzony przez Thomasa Cornet’a z Europejskiej Agencji Kosmicznej określił jak długo trzeba czekać, by powierzchnia Tytana się rozpuściła. Przyjęli, że powierzchnia księżyca pokryta jest stałymi związkami organicznymi, głównie węglowodorami. Wykorzystali też model klimatyczny, który odpowiada obecnemu klimatowi na Tytanie.

Naukowcy odkryli, że aby na stosunkowo deszczowych obszarach okołobiegunowych o młodej rzeźbie terenu powstała depresja licząca 100m potrzeba ok. 50 mln lat. „Porównując szybkość erozji związków organicznych na Tytanie do rozpuszczania węglanów i ewaporatów w wodzie na Ziemi odkryliśmy, że proces rozpuszczania na księżycu będzie 30 razy dłuższy. Powodem jest dłuższy rok oraz fakt, że pada tam tylko w okresie letnim. Nie mniej wierzymy, że to rozpuszczanie skał powoduje ewolucję krajobrazu na Tytanie i może być źródłem jego jezior.” powiedział Thomas Cornet.

Dodatkowo naukowcy obliczyli, jak długo będą formowały się depresje na niższych szerokościach geograficznych. Jako że nie powstały tam jeszcze zagłębienia, przedział czasowy jest znacznie większy – ustalono, że wynosi 375 mln lat.

Oczywiście, że jest kilka uogólnień: skład chemiczny powierzchni Tytana nie jest tak ograniczony. Użyliśmy też wzoru opadów długoterminowych. Jednakże nasze przewidywania są nadal zależne od tego, co widzimy obecnie na stosunkowo młodej, liczącej miliard lat, powierzchni księżyca.” stwierdził Cornet.

Porównując właściwości powierzchni satelity Saturna z przykładami na Ziemi i stosując kilka prostych obliczeń, odkryliśmy proces kształtowania terenu, który może działać w różnych klimatach i przy różnych strukturach chemicznych. Są to świetne badania porównawcze między naszą planetą a światem odległym o miliard kilometrów.” dodał Nicolas Altobelli.

Autor

Anna Wizerkaniuk
Anna Wizerkaniuk

Zastępca redaktor naczelnej portalu astronomicznego AstroNET, związana z Klubem Astronomicznym "Almukantarat"