A Titán mélyét kutatják a Cassini segítségével

Szénhidrogén-tengerek és -tavak százait fedezték fel eddig a Szaturnusz legnagyobb holdján, a jeges Titánon.

A Cassini űrszonda szénhidrogén-tengerek és -tavak százait fedezte fel eddig a Szaturnusz legnagyobb holdján, a jeges Titánon, amelyeket metánesők táplálnak, azonban a tudósok mindmáig kevéssé ismerik az égitest légköre, felszíni és felszín alatti „tározói” között lévő bonyolult kölcsönhatásokat.

A folyadékkörforgás összetett rendszerét a NASA bolygókutató részlege, a Jet Propulsion Laboratory, továbbá a Cornell Egyetem és a francia Franche-Comté Egyetem kutatói modellezték, akik eredményeiket az Icarus szaklapban ismertették.

A tudósok azt vizsgálták, hogy a metáneső milyen kölcsönhatásba lép a Titán porózus jégtakarójával. A modellek alapján arra a következtetésre jutottak, hogy e folyamat eredményeként a felszín alatt jég-metán anyagkompozícióval, úgynevezett klatrátokkal telített új „tározók” képződhetnek – olvasható a PhysOrg hírportálon.

„A jégkristályok csapdába ejtik a metánmolekulákat. Az égő jég néven is ismert klatrátok a Földön a pólusokon, valamint óceánok üledékében találhatók. A Titánon viszont a felszíni nyomásnak és az alacsony hőmérsékletnek köszönhetően akkor képződnek, amikor a folyékony szénhidrogének az égitest felszínét borító vízjéggel találkoznak. Ezek a vegyületek néhány kilométer mélységig is stabilak maradhatnak a Szaturnusz holdján. Egyik érdekes tulajdonságuk, hogy frakcionálást váltanak ki: a jégkristályok csapdába ejtve és széthasítva a molekulákat, folyékony és szilárd halmazállapotú anyagkeveréket hoznak létre” – vázolta Olivier Mousis, a projektet irányító francia kutató.

A nemzetközi kutatócsoport szerint a Titán felszíne alatt felgyülemlő klatrátok fokozatosan megváltoztatják a folyékony szénhidrogénnel teli tározók kémiai összetételét, amelyekben propán vagy etán gyülemlik fel, majd a felszín felé vándorol. Az ilyen forrásokból táplálkozó tavak és tengerek összetétele egészen más lesz, mint azoké, amelyek fennmaradásukat a csapadékoknak köszönhetik, utóbbiak metánt, nitrogént, valamint nyomokban argont és szén-monoxidot tartalmaznak.

„Ismeretes volt, hogy a Titán tavainak jelentős része kapcsolatban állhat felszín alatt lévő, folyékony halmazállapotú anyagokkal telített képződményekkel, ám semmiféle adattal nem rendelkeztünk arról, hogy miként működik ez a bonyolult rendszer” – magyarázta Olivier Mousis. Hozzátette: „ez azt jelenti, hogy meg tudjuk állapítani a felületi tavak és tengerek összetételét, és ennek alapján betekintést nyerhetünk a felszín alatt lévő »boszorkánykonyha« titkaiba”.

A Cassini űrszonda 2017-ig folytatódó küldetése alatt még 54-szer repül el a Titán szoros közelségében, aminek köszönhetően a tudósok a jelenleginél sokkal átfogóbb képet kaphatnak az égitest felszínén lévő tavakról és tengerekről.

„A Cassini kibővített missziójának egyik legfontosabb célja, hogy megismerjük a folyadék körforgásának mechanizmusát a Titánon” – hangsúlyozta Nicolas Altobelli, az Európai Űrügynökség Cassini-projektjének tudósa. Mint mondta, az évszakváltásnak köszönhetően hamarosan ismét lehetőséget kapnak arra, hogy szemügyre vegyék a tavakkal borított északi sarkot és esetleg korábban nem ismert szezonális jelenségeket is megfigyelhetnek.

„Mindez döntő jelentőségű abból a szempontból, hogy jobban megismerhessük, mit is rejteget jeges felszíne alatt a Titán” – hangsúlyozta Nicolas Altobelli.