Cassini-näkymä Titanin utuiseen ilmapiiriin. Klikkaa suurentaaksesi.
Titan on ainutlaatuinen aurinkojärjestelmässä metaanirikkaalla ilmakehällään. He uskovat, että tämä metaanikuori kelluu ammoniakin kanssa sekoitetun nestemäisen veden valtameren päällä. Tämä jatkuva metaanikaasun poisto oli todennäköisesti satoja miljoonia vuosia sitten, ja nyt se on hitaassa, tasaisessa laskussa.
ESA: n Huygens-koettimen tietoja on käytetty Saturnan suurimman kuun Titanin evoluution uuden mallin validoimiseksi, mikä osoittaa, että sen metaanitarjonta voidaan lukita eräänlaiseen metaanirikkaaseen jäähän.
Metaanin läsnäolo Titanin ilmakehässä on yksi suurimmista arvoituksista, joita NASA / ESA / ASI Cassini-Huygens -operaatio yrittää ratkaista.
Titanille paljastettiin viime vuonna mahtavia maisemia, jotka ilmeisesti olivat nesteiden kaiverrettuja. Cassini-Huygens-operaatio osoitti myös, että Kuun pinnalla ei lopulta ole paljon nestemäistä metaania, joten ei ole selvää mistä ilmakehän metaanikaasu tulee.
Cassini-Huygensin havaintojen avulla on kehitetty malli Titanin evoluutiosta, joka keskittyy Titanin ilmakehän lähteen lähteeseen, Ranskan Nantesin yliopiston ja Tucsonissa, USA: ssa sijaitsevan Arizonan yliopiston yhteisessä tutkimuksessa.
"Tämä malli on sopusoinnussa sekä Titanille 14. tammikuuta 2005 laskeutuneen Huygens-koettimen että Cassini-avaruusaluksen kaukokartoitusvälineiden toistaiseksi tekemien havaintojen kanssa", sanoi Gabriel Tobie laboratoriosta Planetologie et Geodynamique de Nantes. , ja Nature-artikkelin pääkirjailija.
Maapallon vulkanismin ja Titanin kryovolkanismin välillä on ero. Titanin tulivuoriin sisältyy jään sulamista ja jään kaasunpoistoa, mikä on analoginen silikaattitulkanismin kanssa maapallolla, mutta eri materiaaleilla.
Metaani, jolla olisi Titanilla rooli maan veden kaltaisessa roolissa, olisi vapautunut kolmen jakson aikana: ensimmäinen lisääntymis- ja erilaistumisjakson jälkeen, toinen jakso noin 2000 miljoonaa vuotta sitten, kun konvektio alkoi silikaattiytimessä ja geologisesti viimeaikainen yksi (viimeinen 500 miljoonaa vuotta sitten) johtuu kuun tehostuneesta jäähdytyksestä puolikuoren konvektiolla ulkokuoressa.
Tämä tarkoittaa, että Titanin metaanitarjonta voidaan varastoida eräänlaiseen metaanirikkaaseen jäähän. Tutkijat ehdottavat, että jää, nimeltään 'klatraattihydraattina', muodostaa kuoren ammoniakin kanssa sekoitetun nestemäisen veden valtameren yläpuolelle.
"Koska metaani hajoaa valon aiheuttamilla kemiallisilla reaktioilla kymmenien miljoonien vuosien aikana, se ei voi olla vain jäännös ilmakehästä, joka oli olemassa Titanin muodostuessa, ja se on täydennettävä melko säännöllisesti", sanoi. Tobie.
"Mallimme mukaan viimeisessä kaasunpoistojaksossa metaaniklatraatin dissosiaatio ja siten metaanin vapautuminen aiheutuvat jäisen kuoren termisistä poikkeavuuksista, joita syntyy kiteyttämällä sisämeressä", Tobie sanoi.
”Koska tämä kiteytyminen alkoi vasta suhteellisen äskettäin (500–1000 miljoonaa vuotta sitten), oletamme, että ammoniakki-vesi-valtameri on edelleen läsnä muutama kymmeniä kilometrejä pinnan alapuolella ja että metaanin kaasunpoisto toimii edelleen. Vaikka kaasun poistumisnopeuden odotetaan laskevan nyt (se oli huipussaan noin 500 miljoonaa vuotta sitten), metaanin vapautumista kryovolkaanisten purkausten kautta pitäisi silti tapahtua Titanilla ”, Tobie selitti.
”Klatraattikuoren osia voi lämmittää toisinaan” kryovolkaaninen ”aktiviteetti kuulla, jolloin se vapauttaa metaaninsa ilmakehään. Nämä purkaukset voivat tuottaa väliaikaisia nestemäisiä metaanivirtauksia pinnalle, mikä vastaa Titanin pinnalla näkyviä jokimaisia piirteitä.
"Cassinin instrumenttien, erityisesti sen näkyvän ja infrapunasuhteiden spektrometrin (VIMS), pitäisi havaita kasvava määrä kryovolkaanisia piirteitä ja jos meillä on onnea, ne voivat lopulta havaita metaanipurkauksia", lisäsi Tobie.
Jos tutkijat sanovat olevansa oikeassa, Cassinin ja tulevien Titan-operaatioiden pitäisi myös pystyä havaitsemaan mahdollinen nesteveden ja ammoniakin valtameren välinen alue.
Myöhemmin tehtävässä Cassini itse tekee mittauksia, jotka vahvistavat (tai eivät) sisäisen vesimeren läsnäolon ja myös kivisen ytimen olemassaolon.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
