Titanin ja Dionen värikomposiitti, joka on valmistettu toukokuussa 2011 hankituista Cassini-kuvista.
On jo kauan ajateltu, että Saturnuksen kuu-Titanilla saattaa olla maailmanlaajuinen maanalainen valtameri jäisen kuoren alla, perustuen NASA: n Cassini-avaruusaluksen kierto- ja kiertoradan mittauksiin. Titanilla on tiheys ja muoto, joka osoittaa taipuisan nestemäisen sisäkerroksen - maanalaisen valtameren -, joka koostuu mahdollisesti ammoniakin kanssa sekoitetusta vedestä, yhdistelmä, joka auttaisi selittämään sen paksussa ilmakehässä olevan tasaisen määrän metaania.
Nyt Stanfordin yliopiston tiimin suorittama Cassini-painovoiman mittausten lisäanalyysi on osoittanut, että Titanin jääkerros on paksumpi ja vähemmän tasainen kuin alun perin arvioitiin, mikä osoittaa monimutkaisemman sisäisen rakenteen ja voimakkaammat ulkoiset vaikutukset sen lämmölle.
Titanin nestemäisen merenpinnan valtameren arvioitiin aiemmin olevan 100 km (62 mailin) paksuisella alueella, joka on sijoitettu alla olevan kivisen ytimen ja yläpuolella olevan jäisen kuoren väliin. Tämä perustui Titanin käyttäytymiseen kiertoradallaan - tai tarkemmin sanoen kuinka Titanin muoto muuttuu kiertoradallaansa mitattuna Cassinin tutka-instrumentilla.
Koska Titanin 16 päivän kiertorata ei ole täydellisesti pyöreä, kuu kokee Saturnusta voimakkaamman painovoiman vetämän tietyissä kohdissa kuin muissa. Seurauksena on, että se on litistynyt sauvoissa ja muuttaa jatkuvasti muotoaan hieman - vaikutusta, jota kutsutaan vuoroveden taipumiseksi. Yhdessä radioaktiivisten materiaalien hajoamisen kanssa tämä taipuminen tuottaa sisäistä lämpöä, joka auttaa pitämään merenpinnan nesteen.
Stanfordin yliopiston tutkijaryhmä, jota johtaa geofysiikan ja sähkötekniikan professori Howard Zebker, käytti viimeaikaisia Cassini-mittauksia Titanin topografiasta ja painovoimasta määrittääkseen, että kuun pinnan ja valtameren välinen jäinen kerros on jopa kaksi kertaa paksumpi kuin aiemmin ajateltiin. - ja se on päiväntasaajalla huomattavasti paksumpi kuin napoilla.
"Saamassamme Titan-kuvassa on jäinen, kivinen ydin, jonka säde on hiukan yli 2000 kilometriä, valtameri jonkin verran välillä 225-300 kilometriä ja jääkerros, joka on 200 kilometriä paksu", sanoi Zebker.
Titanin jääkerroksen eripaksuudet tarkoittaisivat, että Titanin ytimessä olevien radioaktiivisten materiaalien hajoamisen kautta syntyy vähemmän lämpöä sisäisesti, koska tämäntyyppinen lämpö olisi enemmän tai vähemmän globaalisti yhtenäistä. Sen sijaan vuoroveden taipumisen, joka johtuu gravitaation vuorovaikutuksesta Saturnuksen ja naapurimaiden pienten kuiden kanssa, tulee olla voimakkaampi rooli Titanin sisäpintojen lämmittämisessä.
Lue lisää: Titanin vuorovedet ehdottavat maanalaista merta
Cassinin uusilla Titanin painovoiman mittauksilla Zebker ja hänen tiiminsä laskivat, että Titanin litistettyjen napojen alla oleva jäinen kerros on 3000 metriä (noin 1,8 mailia) keskimääräistä ohuempi, kun taas päiväntasaajalla se on keskimäärin 3 000 metriä paksumpi. Yhdistettynä kuun pintaominaisuuksiin tämä tekee jääkerroksen keskimääräisestä maailmanpaksuudesta enemmän kuin 200 km, ei 100.
Vuoroveden taipumisen tuottaman lämmön - jonka tuntuu voimakkaammin napoissa - uskotaan olevan syy ohuemmalle jäälle. Ohuempi jää tarkoittaisi, että napojen alla on enemmän nestemäistä vettä, joka on tiheämpää ja aiheuttaisi siten voimakkaamman painovoiman vetävän… juuri sen, mitä Cassinin mittauksista löytyi.
Havainnoista ilmoitettiin tiistaina 4. joulukuuta AGU-kokouksessa San Franciscossa. Lue lisää Stanfordin yliopiston uutissivulta.
