Μερικές λίμνες στον Τιτάνα έχουν σχήμα δαχτυλιδιού γύρω τους και οι επιστήμονες προσπαθούν να μάθουν πώς σχηματίστηκαν. Η κατανόηση του πώς σχηματίστηκαν μπορεί να μας πει κάτι για το πώς σχηματίστηκε ολόκληρη η περιοχή στην οποία βρίσκονται, συμπεριλαμβανομένων των λιμνών. Τα χαρακτηριστικά σε σχήμα δακτυλίου βρίσκονται γύρω από πισίνες και λίμνες στις πολικές περιοχές του Τιτάνα.
Χάρη στο διαστημικό σκάφος Cassini, το οποίο πέρασε 13 χρόνια μελετώντας τον Κρόνο και τα φεγγάρια του, γνωρίζουμε ότι το ψυχρό φεγγάρι Titan είναι ένα ενδιαφέρον μέρος. Ο Cassini μας έδειξε ότι ο Τιτάνας έχει περίπου 650 λίμνες και θάλασσες στις πολικές του περιοχές. Γνωρίζουμε επίσης ότι περίπου 300 από αυτά έχουν υγρό αιθάνιο και μεθάνιο σε αυτά, αν και δεν είναι όλα γεμάτα.
«Ο σχηματισμός των λιμνών του Τιτάνα, και τα γύρω χαρακτηριστικά του, παραμένει μια ανοιχτή ερώτηση».
Anezina Solomonidou, ερευνητής του ESA στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Διαστημικής Αστρονομίας και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Το μεγαλύτερο μέρος των μικρότερων λιμνών στον Τιτάνα έχει αιχμηρές άκρες και επίπεδα δάπεδα. Μπορούν να φτάσουν σε βάθη 600 μέτρων και έχουν στενά εξωτερικά χείλη πλάτους περίπου 1 χλμ.
Αλλά μερικές από αυτές τις λίμνες και πισίνες έχουν περίεργα χαρακτηριστικά σε σχήμα δακτυλίου γύρω τους που μπορούν να εκτείνονται έως και 10 χλμ. Στην ενδοχώρα. Οι επιστήμονες τους αποκαλούν προμαχώνες και περικλείουν εντελώς τη λίμνη που τους φιλοξενεί.
Μια νέα μελέτη ρίχνει μια πιο βαθιά ματιά σε αυτά τα χαρακτηριστικά. Η μελέτη έχει τίτλο «Ανάλυση φασματικής και εκπομπής των ανυψωμένων τμημάτων γύρω από τις βόρειες λίμνες του Τιτάνα». Ο κύριος συγγραφέας είναι η Anezina Solomonidou, ερευνητής της ESA στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Διαστημικής Αστρονομίας (ESAC.) Στηρίχθηκαν σε δεδομένα από το Φασματόμετρο οπτικής και υπέρυθρης χαρτογράφησης Cassini (VIMS) για τη μέτρηση της εκπομπής των προμαχώνων και άλλων χαρακτηριστικών του Τιτάνα, για να βρουν. τυχόν ομοιότητες και διαφορές.
«Ο σχηματισμός των λιμνών του Τιτάνα, και τα γύρω χαρακτηριστικά τους, παραμένει ανοιχτή ερώτηση», δήλωσε ο Σολομωνίδου σε δελτίο τύπου. «Οι προμαχώνες μπορεί να έχουν σημαντικές ενδείξεις για το πώς οι πολικές περιοχές του Τιτάνα που είναι γεμάτες λίμνες έγιναν αυτό που βλέπουμε σήμερα. Προηγούμενη έρευνα αποκάλυψε την ύπαρξή τους, αλλά πώς σχηματίστηκαν; "
Η ομάδα των επιστημόνων εξέτασε πέντε περιοχές κοντά στο βόρειο πόλο του Τιτάνα, μια περιοχή πλούσια σε λίμνες και προμαχώνες. Κοίταξαν επίσης τρεις κενές λίμνες σε μια κοντινή περιοχή για σύγκριση. Η ομάδα συνδύασε τα δεδομένα VIMS με δεδομένα από το Imassar Synthetic Aperture Radar (SAR) του Cassini.
Οι λίμνες κυμαίνονταν σε μέγεθος από μικρότερα 30 χλμ2 λίμνες σε πολύ μεγαλύτερες, έως 670 χλμ2 στο μέγεθος. Όλες οι λίμνες περιβλήθηκαν εντελώς από προμαχώνες ύψους 200 μ. Έως 300 μ. Και εκτείνονται έως και 30 χλμ. Εσωτερικά από τις άκρες της λίμνης.
Αυτό που βρήκε η μελέτη εκφράζεται καλύτερα από τον κύριο συγγραφέα της μελέτης: «Τα φασματικά δεδομένα έδειξαν ότι οι έπαλξεις έχουν διαφορετική σύνθεση σε σχέση με το περιβάλλον τους», δήλωσε ο Σολομωνίδου. «Τα δάπεδα των κενών λιμνών που μελετήσαμε επίσης μοιάζουν φασματικά με τα προμαχώνα, γεγονός που υποδηλώνει ότι και οι δύο κενές λεκάνες και τα προμαχώνα μπορεί να είναι κατασκευασμένα από, ή να επικαλυφθούν με παρόμοιο υλικό, και μπορεί έτσι να έχουν σχηματιστεί με παρόμοιο τρόπο.»
Η φασματική εκπομπή των λιμνών και των προμαχώνων μοιάζει με ένα άλλο χαρακτηριστικό του Τιτάνα. Το λεγόμενο έδαφος του λαβύρινθου είναι ευρέως διαδεδομένο στον Τιτάνα, αν και καλύπτει μόνο περίπου το 5% της επιφάνειας του φεγγαριού. Αυτό το έδαφος του λαβύρινθου προκλήθηκε από υγρούς υδρογονάνθρακες που ρέουν στην επιφάνεια του Τιτάνα και χαράζουν κανάλια. Οι επιστήμονες υποπτεύονται ότι το έδαφος του λαβύρινθου είναι πλούσιο σε οργανικές χημικές ουσίες, και λόγω της φασματικής ομοιότητας μεταξύ του και των προμαχώνων και των κενών κοίλων της λίμνης, είναι πιθανό και οι κοίλες της λίμνης και τα τείχη να είναι πλούσια σε οργανικά.
Υπάρχει κάτι άλλο περίεργο για τα τείχη που περιβάλλουν μερικές από τις λίμνες του Τιτάνα. Πάντα περιβάλλουν πλήρως τη λίμνη υποδοχής.
«Οι επάλξεις είναι επίσης σταθερά πλήρεις: ενώ οι ζάντες και άλλα χαρακτηριστικά έχουν φθαρεί και διαλύονται με την πάροδο του χρόνου, τα τείχη περιβάλλουν πάντα εντελώς τη λίμνη τους», δήλωσε η συν-συγγραφέας Alice Le Gall, η οποία ανέλυσε τη φασματική εκπομπή των τείχων. "Αυτό μας βοηθά να περιορίσουμε τα σενάρια για το πώς μπορεί να έχουν σχηματιστεί."
Οι συγγραφείς προτείνουν δύο πιθανούς μηχανισμούς που θα μπορούσαν να έχουν σχηματίσει αυτές τις προμαχώνες. Ωστόσο, είναι προσεκτικοί για να τονίσουν ότι αυτό είναι προκαταρκτικό έργο και απέχει πολύ από το συμπέρασμα.
«Είναι δύσκολο να περιορίσουμε τον ακριβή μηχανισμό για τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται αυτές οι προμαχώνες, αλλά με περισσότερη έρευνα έρχεται μια αυξανόμενη κατανόηση ενδιαφέρων σωμάτων όπως ο Τιτάνας».
ΑΝΕΖΙΝΑ ΣΟΛΟΜΟΝΙΔΟΥ, ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗΣ ΕΤΑΙΡΕΙΑΣ ΣΤΟ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ ΧΩΡΟΥ, ΚΑΙ ΜΟΝΑΔΟΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ.
Η πρώτη δυνατότητα βασίζεται στο γεγονός ότι τα κενά πατώματα της λίμνης και οι γεμάτες λίμνες έχουν διαφορετικά υψόμετρα. Με βάση αυτό, οι συγγραφείς πιστεύουν ότι μια διαδικασία που περιλαμβάνει μια υπόγεια που είναι κορεσμένη με υπόγεια ύδατα είναι υπεύθυνη για τα τείχη.
Η δεύτερη πιθανότητα είναι ότι η λεκάνη μιας λίμνης και ο φλοιός που την περιβάλλει πρώτα σκληραίνουν και στη συνέχεια ξεφουσκώνουν, οδηγώντας τη λίμνη να διεισδύσει στην κάτω επιφάνεια. Το τμήμα της περιοχής που δεν ξεφουσκώνει αφήνεται να προεξέχει πάνω από το γύρω έδαφος για να σχηματίσει ένα προμαχώνα.
Το γεγονός ότι οι επάλξεις είναι πάντα πλήρεις, αντί να διασπώνται όπως οι ζάντες, υποδηλώνει ότι τα τείχη είναι παλαιότερα, αρκεί οι ζάντες να είναι κατασκευασμένες από ασθενέστερο υλικό. Σε αυτό το σενάριο, μια λίμνη υδρογονάνθρακα θα σχηματίστηκε πρώτα, έπειτα ένα προμαχώνας και έπειτα ένα χείλος, το οποίο διαβρώνεται λόγω της ασθενέστερης σύνθεσής του.
Αλλά αν και το χείλος και το έπακρο είναι κατασκευασμένα από το ίδιο υλικό, τότε αυτή η εξήγηση δεν ταιριάζει.
Εάν και τα δύο χαρακτηριστικά είναι κατασκευασμένα από το ίδιο υλικό, τότε η ιστορία των λιμνών μπορεί να είναι έτσι: Πρώτον, σχηματίζεται μια λεκάνη. Υπόλοιπο υλικό από αυτό θα σχηματίσει πρώτα τις ζάντες, μετά τις μεγαλύτερες προμαχώνες. Εάν αυτό ισχύει, τότε οι λίμνες με προμαχώνες θα ήταν νεότερες από τις λίμνες χωρίς προμαχώνες. Οι νεότερες λίμνες απλά δεν έχουν περάσει αρκετά καιρό ώστε το προμαχώνα τους να διαβρωθεί και να αφαιρεθεί.
«Είναι δύσκολο να περιορίσουμε τον ακριβή μηχανισμό για τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται αυτές οι προμαχώνες, αλλά με περισσότερη έρευνα έρχεται μια αυξανόμενη κατανόηση ενδιαφέρων σωμάτων όπως ο Τιτάνας», πρόσθεσε ο Σολομωνίδου.
Οι συγγραφείς, όπως όλοι οι άλλοι που ενδιαφέρονται για τα φεγγάρια oddball στο ηλιακό μας σύστημα, προσβλέπουν στην αποστολή JUpiter ICy moons Explorer (JUICE). Το JUICE είναι μια αποστολή της ESA που έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2022 και άφιξη στο Δία το 2029. Θα περάσει τρία χρόνια για να εξερευνήσει τον Δία και τρία από τα φεγγάρια του: Callisto, Europa και Ganymede, τα οποία είναι κόσμοι που φέρουν ωκεανό.
«Η ανάλυση των δεδομένων Cassini των παγωμένων φεγγαριών του Κρόνου, ιδίως όταν συνδυάζει δεδομένα από πολλά όργανα, έχει μεγάλη σημασία για την προετοιμασία της αποστολής JUICE που θα εξερευνήσει τα παγωμένα φεγγάρια του Δία», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Olivier Witasse, ο οποίος είναι επίσης επιστήμονας έργου για τα ESA's Αποστολή JUICE.
"Ακόμα κι αν ο Τιτάνας είναι εξαιρετικός, με λίμνες και βροχές που δεν βρίσκονται στα φεγγάρια του Δία, η γνώση περισσότερων για τον Τιτάνα προσθέτει πολλά στην κατανόησή μας για τα παγωμένα φεγγάρια του Ηλιακού Συστήματος συλλογικά."
Πηγές:
- Δελτίο Τύπου: Η CASSINI ΕΞΕΛΙΞΕΤΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΙ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΙΣ ΛΙΜΝΕΣ ΤΙΤΑΝ
- Ερευνητικό έγγραφο: Ανάλυση φασματικής και εκπομπής των ανυψωμένων τμημάτων γύρω από τις βόρειες λίμνες του Τιτάνα
- Space Magazine: Ακόμα κι αν είναι ένας αλλοδαπός κόσμος, τα φαράγγια του Τιτάνα φαίνονται πολύ οικεία
- Η αποστολή JUICE της ESA
