Kiitos Cassini missio, olemme oppineet todella uskomattomia asioita Saturnusta ja sen suurimmasta kuusta, Titanista. Tämä sisältää tietoja sen tiheästä ilmakehästä, sen geologisista ominaisuuksista, metaanijärvistä, metaanisyklistä ja orgaanisesta kemiasta. Ja vaikka Cassini äskettäin lopettanut operaationsa törmäämällä Saturnin ilmakehään, tutkijat kaatavat edelleen kaikkia tietoja, joita se on saanut Saturn-järjestelmän 13 vuoden aikana.
Ja nyt, Cassini-tietoja käyttämällä, kaksi Cornellin yliopiston tutkijoiden johtamaa ryhmää on julkaissut kaksi uutta tutkimusta, jotka paljastavat vielä mielenkiintoisempia asioita Titanista. Yhdessä ryhmä loi täydellisen topografisen kartan Titanista käyttämällä Cassinin koko tietojoukko. Toisessa ryhmässä paljastettiin, että Titanin merillä on yhteinen korkeus, aivan kuten meillä on merenpinta täällä maan päällä.
Kaksi tutkimusta ilmestyi äskettäin Geofysikaaliset tutkimuskirjeet, , jonka otsikkona on “Titanin topografia ja muoto Cassini-operaation lopussa” ja “Topografiset rajoitukset Titanin laktoinialtaan kehitykselle ja yhteyksille”. Tutkimuksia johtivat professori Paul Corlies ja apulaisprofessori Alex Hayes Cornellin yliopistosta, ja niihin kuuluivat jäsenet Johns Hopkinsin yliopiston soveltuvan fysiikan laboratoriosta, NASA: n jet-propulsiolaboratoriosta, Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskuksesta (USGS), Stanfordin yliopistosta ja Sapienzasta. Rooman yliopisto.
Ensimmäisessä artikkelissa kirjoittajat kuvasivat kuinka useista lähteistä peräisin oleva topografinen tieto yhdistettiin Titanin maailmankartan luomiseksi. Koska vain noin 9% Titanista havaittiin korkearesoluutioisella topografialla (ja 25-30% alhaisemmalla resoluutiolla), kuun loppuosa kartoitettiin interpolointialgoritmilla. Yhdessä globaalin minimointiprosessin kanssa tämä vähensi virheitä, jotka aiheutuisivat esimerkiksi avaruusaluksen sijainnista.
Kartta paljasti uusia ominaisuuksia Titanilla, samoin kuin maailmanlaajuisen kuvan kuun topografian korkeimmista ja matalimmista kohteista. Kartat osoittivat esimerkiksi useita uusia vuoria, joiden korkeus on enintään 700 metriä (noin 3000 jalkaa). Karttaa käyttämällä tutkijat pystyivät myös vahvistamaan, että päiväntasaajan alueiden kaksi sijaintia ovat masennuksia, jotka voivat johtua muinaisista meristä, jotka ovat sittemmin kuivuneet, tai kryovolkaanisista virtauksista.
Kartta viittaa myös siihen, että Titan voi olla rengasmaisempi kuin aikaisemmin ajateltiin, mikä voi tarkoittaa, että kuoren paksuus vaihtelee. Tietosarja on saatavana verkossa, ja sen luoma ryhmä on jo osoittanut arvonsa tiedeyhteisölle. Kuten professori Corlies selitti Cornellin lehdistötiedotteessa:
”Työn pääkohde oli luoda kartta tiedeyhteisön käytettäväksi.… Mittaamme nestepinnan korkeuden toisella rungolla 10 astronomista yksikköä auringosta poispäin noin 40 senttimetrin tarkkuudella. Koska meillä on niin hämmästyttävä tarkkuus, pystyimme näkemään, että näiden kahden meren välillä korkeus vaihteli tasaisesti noin 11 metriä suhteessa Titanin massakeskipisteeseen yhdenmukaisesti odotettavissa olevan muutoksen kanssa painovoimapotentiaalissa. Mittaamme Titanin geoidia. Tämä on muoto, jonka pinta saadaan pelkästään painovoiman ja pyörimisen vaikutuksesta, mikä on sama muoto, joka hallitsee maan valtameriä. "
Katse eteenpäin, tällä kartalla on tärkeä rooli tutkittaessa tutkijoita, jotka haluavat mallintaa Titanin ilmastoa, tutkia sen muotoa ja painovoimaa sekä sen pinnan morfologiaa. Lisäksi se on erityisen hyödyllinen niille, jotka haluavat testata Titanin sisustusmalleja, mikä on välttämätöntä määritettäessä, voisiko kuu satamassa elämää. Aivan kuten Europa ja Enceladus, uskotaan, että Titanilla on nestemäinen veden valtameri ja hydrotermiset tuuletusaukot ydinvaipan radalla.
Toinen tutkimus, jossa käytettiin myös uutta topografista karttaa, perustui Cassini-tutkatietoihin, jotka saatiin vain muutama kuukausi ennen avaruusaluksen palamista Saturnuksen ilmakehässä. Apulaisprofessori Hayes ja hänen tiiminsä määrittelivät näitä tietoja käyttämällä Titanin merien jatkuvaa korkeutta Titanin painovoiman vetämiseen nähden. Periaatteessa he huomasivat, että Titanilla on merenpinta, aivan kuten Maassa. Kuten Hayes selitti:
”Mittaamme nestepinnan korkeutta toisella vartalokerralla 10 tähtitieteellisestä yksiköstä aurinkoa kohti noin 40 senttimetrin tarkkuudella. Tämä on muoto, jonka pinta saadaan pelkästään painovoiman ja pyörimisen vaikutuksesta, mikä on sama muoto, joka hallitsee maan valtameriä. "
Tämä yleinen korkeus on tärkeä, koska Titanin nestemäisiä kappaleita näyttää yhdistävän jotain, joka muistuttaa pohjavesijärjestelmää. Aivan kuten vesi virtaa maan alla huokoisen kivin ja soran läpi maan päällä, hiilivedyt tekevät saman asian Titanin jäisen pinnan alla. Tämä varmistaa, että suurten vesistöjen välillä tapahtuu siirtymistä ja että niillä on yhteinen merenpinta.
"Emme näe tyhjiä järviä, jotka ovat paikallisten täytettyjen järvien alapuolella, koska jos ne menisivät tämän tason alapuolelle, ne täyttyisivät itse", sanoi Hayes. "Tämä viittaa siihen, että maanalaisessa pinnassa on virtausta ja että he ovat yhteydessä toisiinsa. Se kertoo myös meille, että Titanin pintaan on varastoitu nestemäisiä hiilivetyjä. "
Samaan aikaan pienempiä Titan-järviä esiintyy korkeudessa useita satoja metriä Titanin merenpinnan yläpuolella. Tämä ei eroa siitä, mitä tapahtuu maapallolla, jossa suuria järviä on usein korkeammissa korkeuksissa. Nämä tunnetaan nimellä "Alpine Lakes", ja eräitä tunnettuja esimerkkejä ovat Titicaca-järvi Andeilla, Geneve-järvet Alpeilla ja Paradise-järvi Kalliovuorilla.
Viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä, tutkimus paljasti myös suurimman osan Titanin järvistä, jotka sijaitsevat teräväreunaisissa masennuksissa, joita ympäröivät korkeat harjanteet, joista jotkut ovat satojen metrien korkeita. Tässäkin on muistuttava ominaisuuksia maan päällä - kuten Florida Everglades -, joissa alla oleva materiaali liukenee ja aiheuttaa pinnan romahtamisen muodostaen reikiä maahan.
Näiden järvien muoto osoittaa, että ne saattavat laajentua vakionopeudella, prosessi, jota kutsutaan tasaiseksi palojen vetäytymiseksi. Itse asiassa etelän suurin järvi - Ontario Lacus - muistuttaa sarjaa pienempiä tyhjiä järviä, jotka ovat yhdistyneet yhdeksi ominaisuudeksi. Tämä prosessi johtuu ilmeisesti vuodenaikojen muutoksista, joissa syksy eteläisellä pallonpuoliskolla johtaa lisää haihtumiseen.
Vaikka CAssini operaatio ei enää tutki Saturni-järjestelmää, sen monivuotisen tehtävänsä aikana keräämät tiedot kantavat edelleen hedelmää. Näiden viimeisimpien tutkimusten ja monien seuraavien tutkimusten välillä tutkijat todennäköisesti paljastavat paljon enemmän tästä salaperäisestä kuusta ja sen muodostavista voimista!
