Dzięki danym zebranym przez sondę Cassini udało się ostatnio opublikować nowy scenariusz wyjaśniający, skąd biorą się jeziora wypełnione metanem na Tytanie — księżycu Saturna. Wokół jezior wznoszą się zbocza wysokie na dziesiątki metrów.

Tytan jest jedynym, poza Ziemią, ciałem posiadającym substancję w stanie ciekłym na swojej powierzchni. Jednak zamiast wody, na Tytanie można znaleźć zbiorniki wypełnione metanem i etanem. Na Ziemi te dwa węglowodory występują w stanie gazowym, jednak na Tytanie z powodu jego chłodnego klimatu metan i etan stają się cieczami.

Większość dotychczas istniejących modeli zakładała, że jeziora na Tytanie powstały w wyniku zjawiska rozpuszczania skały macierzystej przez ciekły metan. W wyniku tego roztwarzania powstałyby zbiorniki o stromych brzegach. Na Ziemi istnieją akweny o podobnym pochodzeniu, są to jeziora krasowe.

Jezioro krasowe Otjikoto.

Jednak nowe badania pokazują, że dla małych jezior (o średnicy ok. kilkudziesięciu kilometrów) ta teoria się nie sprawdza. Proponują one, że jeziora powstają w wyniku wybuchów azotu. Gdy ciekły azot znajdujący się w skorupie Tytana zostanie podgrzany, powoduje wybuch i tym samym tworzy krater. Następnie krater zostaje wypełniony ciekłym metanem otoczony materiałem skalnym wyrzuconym w wyniku eksplozji. Ta teoria wyjaśnia, dlaczego niektóre kratery mają bardzo strome zbocza, wznoszące się wysoko nad poziom morza, co jest dosyć trudne do wyjaśnienia za pomocą poprzednich modeli.

Międzynarodowy zespół naukowców prowadzony przez Giuseppe Mitriego zauważył, że model, w którym brzegi są roztwarzane przez ciekły metan, nie zgadza się z tym, co widać na zdjęciach zebranych przez sondę Cassini podczas ostatniego bliskiego przelotu przy Tytanie. Brzegi jezior wznoszą się do góry, a procesy krasowe działają w przeciwnym kierunku. Badacze nie potrafią znaleźć wyjaśnienia tego zjawiska, które pasowałoby do krasowego modelu powstawania jezior. W teorii wyglądowi kraterów najlepiej odpowiada model obejmujący wybuch azotu.

Wizja artystyczna jezior na Tytanie

Podczas ostatniego pół miliarda lat metan na Tytanie pełnił funkcję gazu cieplarnianego (na Ziemi rolę tę odgrywają para wodna oraz dwutlenek węgla). Sprawiał, że księżyc był stosunkowo ciepły. Naukowcy uważają, że Tytan cyklicznie ocieplał się i ochładzał zgodnie z tym, jak zmieniała się zawartość metanu w atmosferze.

W zimniejszych okresach głównym składnikiem atmosfery był azot. Skraplał się i spadał na powierzchnię Tytana w formie deszczu. Następnie spływał po jego lodowej skorupie, żeby zebrać się w zbiornikach znajdujących się nieco pod powierzchnią księżyca.

Jeziora ze stromymi brzegami są śladem pozostawionym przez okres, w którym na powierzchni oraz w skorupie znajdował się ciekły azot. Nawet niewielkie ocieplenie sprawiłoby wtedy, że azot zamieniłby się w gaz opary, co spowodowałyby zapadnięcie się powierzchni Tytana i powstanie krateru.

Misja Cassini-Huygens to misja współtworzona przez NASA, ESA oraz Włoską Agencję Kosmiczną. Cassini powstał w Jet Propulsion Laboratory w stanie Pasadena. Obecnie naukowcy analizują dane zebrane przez sondę, która dwa lata temu została kontrolowanie zniszczona w atmosferze Saturna. Danych jest bardzo wiele i z pewnością przyniosą jeszcze wiele innych zaskakujących informacji o Saturnie i jego otoczeniu.

 

Autor

Maria Puciata-Mroczynska