Saturnuksen Moon Titan voi olla "Phantom-järvet" ja luolat



Kuvaa maailma, jossa sade putoaa, kerääntyy järviin ja lammiin, syvenee ympäröivään kallioon ja haihtuu pois, vain pudota uudelleen. On vain yksi saalis: Maailma on Saturnuksen kuu, Titaani, jossa sade ei ole vettä; se on nestemäinen metaani.

Kaksi uutta paperia tutkii, miten tämä ikävästi tuttu, vedetön "vesisykli" ilmenee Titanin pinnalla. Tätä varten kaksi erillistä tutkimusryhmää kääntyi Cassinin tehtävä, joka lopetti vierailunsa Saturnus – järjestelmässä Syyskuu 2017. Avaruusalus lensi massiivisen kuun yli yli 100 kertaa ja keräsi tärkeitä havaintoja tästä outosta maailmasta.

Jotkut näistä havainnoista osoittivat tiedemiehille jotain todella poikkeuksellista: heidän ensimmäinen katseensa nesteestä, joka tällä hetkellä on maisemassa, eikä pelkästään tällaisten nestemäisten ominaisuuksien aaveet. "Titan on ainoa maailma maapallon ulkopuolella, jossa näemme pinnalla nestemäisiä kappaleita", NASA: n Jet Propulsion Laboratoryn planeettatieteilijä Rosaly Lopes, joka työskenteli Cassini-tehtävän kanssa, mutta ei ollut mukana kummassakaan uudesta paperista. "Jotkut meistä haluavat kutsua Titanin ulkoisen aurinkokunnan maaksi."

Related: NASA voi päättää tänä vuonna Land Dronelle Saturnuksen Moon Titanissa

"Titan on aurinkokunnan mielenkiintoisin kuu. Uskon, että se saa minut vihollisiksi, mutta mielestäni se on totta", Shannon MacKenzie, johtava tekijä yhdellä uusista tutkimuksista ja planeettatieteilijä Johns Hopkinsin yliopiston soveltavassa fysiikan laboratoriossa , kertoi Space.com. Mutta se ei tarkoita, että kuu on suoraviivainen. "Titan heittää meille paljon curveballsia", hän sanoi.

MacKenzien tutkimus analysoi yhtä potentiaalista curveballia: kolme pientä ominaisuutta, jotka näyttivät olevan nestemäiset järvet kun Cassini havaitsi heidät ensin, mutta näyttivät kuivuneena siihen aikaan, kun avaruusalus palasi alueelle. Havainnot viittaavat siihen, että neste joko haihdutti tai imeytyi ympäröivään planeettapintaan.

Nämä "fantomijärvet" voivat olla todisteita kausivaihtelut kuussa, MacKenzie ja hänen apulaiset uskovat. (Seitsemän maavuotta kulki avaruusaluksen kahden alueen havaintojen välillä, joiden aikana kuun pohjoinen pallonpuolisko siirtyi talvelta kevääseen.)

Tilanne ei kuitenkaan välttämättä ole niin yksinkertaista, koska nämä kaksi havainnointiryhmää tehtiin eri välineillä. Cassini rakennettiin keräämään tietoja joko sen tutka-instrumentilla tai sen visuaalisten ja infrapunavalokameroiden kanssa, mutta ei molempia samanaikaisesti. Ja avaruusaluksen ensimmäisen kulun aikana alue oli liian tumma, jotta kamerat voisivat käyttää niitä.

Joten MacKenzie ja hänen kollegansa joutuivat vaikuttamaan välineiden muutokseen potentiaalisena muuttujana. Mutta hän on edelleen vakuuttunut siitä, että jotakin on erilainen kahdessa kulkussa, ja että se on melko uskottavaa neste oli siellä, sitten katosi. Vaikka erilaiset signaalit kahden lennon yli johtuisivat muusta ilmiöstä, MacKenzie sanoi olevansa edelleen kiinnostunut siitä, mikä voisi kertoa meille outo kuun, joka on tiedemiesten uskottavien ehdokkaiden joukossa, missä elämä voi olla maan päällä.

"Jos katsomme sen sijaan joitakin uusia tunnistettuja materiaaleja pinnalla, niin se on myös mielenkiintoista, koska Titanin sedimentit ovat todella tärkeitä prebioottisen kemian kannalta", MacKenzie sanoi.

Mutta vaikka MacKenzie keskittyi vain kolmeen pieneen järviin, jotka näyttivät hävinneen, runsaasti järviä oli nähtävissä koko Cassinin alueen havainnoissa. Toisessa tänään julkaistussa asiakirjassa tutkijat käyttivät tutka-aineistoa tutkiakseen kourallista paljon suurempia järviä.

Cassinin viimeisimmän passin aikana Titanissa huhtikuussa 2017 avaruusalus ohjelmoitiin keräämään hyvin tietyntyyppistä tietoa, nimeltään altimetriaa, järvialueen yli erilaisten aineiden korkeuden mittaamiseksi. Caltechin planeettatieteilijä Marco Mastrogiuseppe oli jo käyttänyt samankaltaisia ​​tietoja joidenkin Titanin merien syvyyksiin, paljon suurempia nesteitä, ja Cassini-tiimi toivoi voivansa tehdä saman järvien kanssa.

Mastrogiuseppe ja hänen kollegansa tekivät niin uudessa paperissaan ja tunnistivat yli 100 metrin syvyydessä olevien järvien pohjat ja totesivat, että niiden sisältöä hallitsi neste metaani. "Tajusimme, että järvien koostumus on hyvin, hyvin samankaltainen kuin meren mareen", hän sanoi. "Uskomme, että nämä ruumiit syötetään paikallisilla sateilla ja sitten nämä altaat, ne valuttavat nestettä."

Tämä viittaa siihen, että Titanin pinnan alapuolella kuu voi järjestää vielä yhden maapalloa muistuttavan ominaisuuden: luolat. Maapallolla monet luolat muodostuvat vedestä, joka liuottaa ympäröivät kalliotyypit, kuten kalkkikiveä, jättäen jälkeensä erääntyyppisen maiseman Karst, joille on tunnusomaista jouset, pohjavesi, luolat ja sinkholes.

Titanin järvialuetta tutkivat tutkijat katsovat, että he näkevät samanlaisia ​​karstityyppisiä ominaisuuksia. He eivät myöskään ole havainneet kaikkia näitä yhdistäviä kanavia erilaisia ​​nesteominaisuuksiamiksi Mastrogiuseppe ja muut epäilevät, että osa nestemäisestä aineesta voi tarttua ympäröivään maastoon, aivan kuten karstijärjestelmät täällä maan päällä.

"Titan on oikeastaan ​​tämä maailma, joka on geologisesti samanlainen kuin maa, ja nestemäisten elinten ja geologian välisten vuorovaikutusten tutkiminen ei ole vielä ollut mahdollista," Lopes sanoi. Uudet tutkimukset alkavat tehdä niin, kun nähdään, että nämä vuorovaikutukset elävät toisella planeetalla.

Tietenkin on paljon vaikeampaa tutkia näitä vuorovaikutuksia niin kaukana maailmasta, joka ei ole koskaan ollut lähinnä operaation painopiste. "Olemme puhuneet mahdollisista tehtävistä robotti-tutkimusmatkailijoiden kanssa, jotka voivat indeksoida lavaputket ja luolat "Lopes sanoi." Voisimmeko tulevaisuudessa lähettää yhden näistä, jotta ne ryömisivät alas tähän maastoon ja luoliin ja saisivat selville, mitä siellä on? "

Tällainen tehtävä ei todennäköisesti tapahdu pian, mutta NASA harkitsee vakavasti hanketta, jota kutsutaan Sudenkorento se laskeutui droneen outoon kuuhun. Jos se on valittu, se käynnistyy vuonna 2025 ja saavuttaa Titanin yhdeksän vuotta myöhemmin. Ja jos NASA ei valitse Dragonflya, on todennäköistä, että toinen lähetyskonsepti tulee. "Titan on vain jäähtyä, ettei hän palaa takaisin", MacKenzie sanoi.

molemmat MacKenzieja Mastrogiuseppelehdet julkaistiin tänään (15. huhtikuuta) Nature Astronomy -lehdessä.

Lähetä Meghan Bartels osoitteessa mbartels@space.com tai seuraa häntä @meghanbartels. Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom ja edelleen Facebook.