Pytanie brzmi: czy atmosfera Tytana jest stale „podtrzymywana” przez jakieś źródło gazu, a jeśli tak, to jak efektywnie? Czy proces jej formowania był jednorazowy? Jeśli tak, to kiedy cząsteczki wchodzące w jej skład „ulecą” w przestrzeń kosmiczną? Gdyby tak się stało, księżyc Saturna zmieniłby się nie do poznania.

Te i inne pytania nurtują dr. Vasili Dimitrova, którego praca zastanie przedstawiona na EPSC (European Planetary Science Congress). Metan odgrywa główną rolę w formowaniu powierzchni księżyca, jest również głównym składnikiem jego atmosfery. Aby stężenie metanu utrzymywało się na stałym poziomie, muszą istnieć jego źródła. Naukowcy chcą więc ocenić, jak duże są pierwotne złoża metanu, znajdujące się na głębokości, z której metan może jeszcze wydostać się na powierzchnię. Jak się okazuje, ważne jest określenie, jak jego cząsteczki były przechowywane w okresie formowania się rezerw metanowych.

Metan w postaci cząsteczkowej potrafi przetrwać w specjalnym „opakowaniu” z cząsteczek wody. Ta zamarzając tworzy strukturę sześcienną, rzadziej heksagonalną. Drobinki takie układają się w zorganizowaną większą kostkę. Nie wszystkie jednak drobinki – sześciany są obsadzone cząsteczkami metanu, istnieją też takie zbudowane jedynie z samej wody. Maksimum wydajności generowania struktur notuje się dla temperatury bliskiej zera w bezwzględnej skali temperatur. Niestety, historia ewolucji Tytana nie jest dość dobrze znana, stąd nie są znane dokładne ilości złóż metanu.

Pod powierzchnią Tytana znajduje się substancja składająca się z wymieszanego amoniaku, metanu i wody i jest ona najprawdopodobniej zamarznięta. Poniżej znajduje się warstwa zamarzniętej wody, która z kolei otacza skaliste jądro. Praca astrofizyków oraz dane zebrane przez sondę Cassini-Huygens być może pozwolą odpowiedzieć na nurtujące pytania.

Autor

Maciej Sznajder