Najveći Saturnov mesec, Titan, jedino je mesto osim Zemlje za koje se zna da ima atmosferu i tečnosti u obliku reka, jezera i mora na svojoj površini. Zbog izuzetno niske temperature, tečnosti na Titanu su napravljene od ugljovodonika poput metana i etana, a površina je napravljena od čvrstog vodenog leda.
Nova studija objavljena u časopisu Planetary Science Journal, koju su predvodili planetarni naučnici sa Havajskog univerziteta u Manoi, otkrila je da gas metan takođe može biti zarobljen u ledu, formirajući jasnu koru debljine do šest milja, koja zagreva podlogu. ledena školjka i može takođe objasniti Titanovu atmosferu bogatu metanom.
Istraživački tim, na čelu sa istraživačkom saradnicom Lauren Schurmeier, koji takođe uključuje Gvendolin Brauer, doktorski kandidat, i Sarah Fagents, pomoćnicu direktora i istraživača, na Havajskom institutu za geofiziku i planetologiju (HIGP) u UH Manoa School of Ocean i Nauka o Zemlji i tehnologija (SOEST), primetio je u podacima NASA-e da su udarni krateri Titana stotine metara plići nego što se očekivalo i da je samo 90 kratera identifikovano na ovom mesecu.
„Ovo je bilo veoma iznenađujuće jer, na osnovu drugih meseci, očekujemo da ćemo videti mnogo više udarnih kratera na površini i kratera koji su mnogo dublji od onoga što posmatramo na Titanu“, rekao je Šurmajer. „Shvatili smo da nešto jedinstveno za Titan mora da ih čini plitkijim i relativno brzo nestanu.“
Da bi istražili šta se krije ispod ove misterije, istraživači su na kompjuterskom modelu testirali kako bi se topografija Titana mogla opustiti ili odbiti nakon udara ako je ledena školjka prekrivena slojem izolacionog leda od metanskog klatrata, vrste čvrstog vodenog leda sa gas metan zarobljen unutar kristalne strukture.
Pošto je početni oblik Titanovih kratera nepoznat, istraživači su modelirali i uporedili dve verodostojne početne dubine, na osnovu kratera slične veličine svežeg izgleda na ledenom mesecu slične veličine, Ganimedu.
„Koristeći ovaj pristup modeliranju, uspeli smo da ograničimo debljinu kore metanskog klatrata na 5 do 10 kilometara [oko 3 do 6 milja] jer su simulacije koje koriste tu debljinu proizvele dubine kratera koje su najbolje odgovarale uočenim kraterima“, rekao je Šurmajer.
„Metan klatratna kora zagreva unutrašnjost Titana i izaziva iznenađujuće brzu topografsku relaksaciju, što dovodi do plićenja kratera brzinom koja je blizu brzini toplih glečera koji se brzo kreću na Zemlji.
Procena debljine ljuske metana je važna jer može objasniti poreklo Titanove atmosfere bogate metanom i pomaže istraživačima da razumeju Titanov ciklus ugljenika, „hidrološki ciklus“ zasnovan na tečnom metanu i promenu klime.
„Titan je prirodna laboratorija za proučavanje kako se gas staklene bašte metan zagreva i kruži kroz atmosferu“, rekao je Šurmajer. „Zemljini hidrati metan klatrata, koji se nalaze u permafrostu Sibira i ispod arktičkog morskog dna, trenutno destabilizuju i oslobađaju metan. Dakle, lekcije sa Titana mogu pružiti važan uvid u procese koji se dešavaju na Zemlji.“
Topografija koja se vidi na Titanu ima smisla u svetlu ovih novih otkrića. A ograničavanje debljine ledene kore metanskog klatrata ukazuje na to da je unutrašnjost Titana verovatno topla – a ne hladna, kruta i neaktivna kao što se ranije mislilo.
„Metan klatrat je jači i izolativniji od običnog vodenog leda“, rekao je Šurmajer. „Klatratna kora izoluje unutrašnjost Titana, čini školjku vodenog leda veoma toplom i duktilnom, i implicira da Titanova ledena ljuska polako konvektira ili je bila polako.
„Ako život postoji u Titanovom okeanu ispod guste ledene školjke, svi znaci života (biomarkeri) bi morali da se prenesu uz Titanovu ledenu školjku tamo gde bismo mogli lakše da im pristupimo ili ih vidimo u budućim misijama“, dodao je Šurmajer. „Veće je da će se ovo dogoditi ako je ledena školjka Titana topla i konvektivna.
Sa NASA-inom misijom Dragonfli na Titan koja bi trebalo da bude lansirana u julu 2028. i da stigne 2034. godine, istraživači će imati priliku da izbliza posmatraju ovaj mesec i dalje istražuju ledenu površinu, uključujući i krater po imenu Selk.
