Skabte underjordiske eksplosioner Titans søer?

Kunstnerens koncept om en sø ved nordpolen i Saturns store måne Titan. Dette billede illustrerer de hævede fælge og rampelignende træk set af NASAs Cassini-rumfartøj omkring nogle Titan-søer. Forskere mener, at disse træk kan indikere underjordiske eksplosioner, der skar ud søbundene for længe siden. Billede via NASA / JPL-Caltech.

I løbet af sine 13 år med at undersøge Saturn og dens måner henrettede Cassini-rumfartøjet snesevis af tæt flyvebånd af systemets største måne, Titan. Det fandt, at Titan har en cyklus, der ligner vores vandcyklus, med en slags "regn", selvom Titans regn består af flydende metan og andre organiske forbindelser, ikke vand. Cassini afslørede også, at Titans methan-regn har fyldt kummer på dens overflade, så denne frigide måne er den eneste verden i vores solsystem, udover Jorden, der er kendt for at have stabile overfladesøer og have (omend ikke lavet af vand). Denne uge offentliggjorde forskere ved hjælp af radardata fra Cassini et nyt scenarie for at forklare, hvorfor nogle metanfyldte søer på Titan er omgivet af stejle fælge, der når hundreder af meter høje. Modellerne antyder, at eksplosioner af opvarmning af kvælstof skabte sø bassinerne i månens skorpe.

Det nye værk blev offentliggjort 9. september 2019 i det peer-reviewede tidsskrift Nature Geoscience .

Undersøgelsen antyder, at nogle af Titans mindre søer - bare titusindvis af miles - kunne have dannet sig, når lommer med flydende nitrogen i Titans skorpe varmet og omdannet til eksplosiv gas, der sprængte krater ud, som derefter fyldtes med flydende metan. Giuseppe Mitri fra Italiens G. d'Annunzio University og Jonathan Lunine fra Cornell University i Ithaca, New York, var medforfatter til den nye undersøgelse. De sagde, at deres teori forklarer, hvorfor nogle af de mindre søer nær Titans nordpol, som Winnipeg Lacus, ser ud til i radarafbildning at have så meget stejle fælge. Fælgene, deres erklæring sagde:

... tårn over [Titans] havniveau.

Klik her for et stort kort over Titans nordpolersøer og søer

Infrarødt udsigt over søer og søer i Titan s nordlige halvkugle taget af Cassini i 2014. Der kan ses sollys skinnende fra den sydlige del af Titan s største hav, Kraken Mare. Billede via NASA / JPL-Caltech / University of Arizona / University of Idaho.

De rampartlignende fælge omkring nogle små Titan-søer er svære at forklare med andre modeller. De fleste alternative modeller af sødannelse på Titan viser flydende metan, der opløser månens grundgrund af is og faste organiske forbindelser, der udskærer reservoirer, der fyldes med væsken. På Jorden kaldes vandlegemer, der dannedes på lignende måde ved at opløse omgivende kalksten, karst-søer. På Titan kan denne karstiske model muligvis forklare nogle af Titans søer - dem med skarpe grænser - men, Mitri og Lunine mener, det forklarer ikke dem alle. Mitri kommenterede i en erklæring:

… Vi fandt ingen forklaring, der passer til et karstisk søbassin. I virkeligheden var morfologien mere konsistent med et eksplosionskrater, hvor kanten er dannet af det kastede materiale fra kraterets indre. Det er helt en anden proces.

Deres erklæring forklarede yderligere:

I løbet af de sidste halvmilliarder eller milliarder år på Titan har metan i sin atmosfære fungeret som en drivhusgas, hvilket holder månen relativt varm - selvom den stadig er kold efter Jordens standarder. Forskere har længe troet, at månen har gennemgået epoker af afkøling og opvarmning, da metan udtømmes af solcelledrevet kemi og derefter leveres igen.

I de koldere perioder dominerede nitrogen atmosfæren, regnede ned og cyklede gennem den iskolde skorpe for at samle sig i puljer lige under overfladen ...

Og det sagde Jonathan Lunine:

Disse søer med stejle kanter, voldruter og hævede fælge ville være en skiltning af perioder i Titans historie, da der var flydende nitrogen på overfladen og i skorpen.

Han tilføjede, at selv lokal opvarmning ville have været nok til at omdanne det flydende nitrogen til damp, få det til at ekspandere hurtigt og sprænge et krater ud.

Så det ser ud til, undersøgelser, der er baseret på Cassini-rumfartøjsdata, fortsætter, selvom Cassini selv brændte op i Saturns atmosfære og sluttede sin 13-årige bane rundt om planeten, i 2017. Og forskere siger, de forventer ikke minedrift af Cassini-data slutter når som helst snart. Cassini-projektforsker Linda Spilker fra JPL kommenterede:

Dette er en helt anden forklaring på de stejle fælge omkring de små søer, hvilket har været et fantastisk puslespil. Når forskere fortsætter med at udnytte skatkammeret fra Cassini-data, vil vi fortsætte med at sammensætte flere og flere stykker af puslespillet. I løbet af de næste årtier vil vi forstå Saturn-systemet bedre og bedre.

Cassini fangede dette billede af Saturn med sin store måne, Titan, den 29. august 2012. Billede via NASA / JPL-Caltech / SSI. Vil du se flere billeder? Prøv denne samling af de mest inspirerende, smukke og historiske billeder fra Cassini fra Vox.

Nederste linje: En ny undersøgelse antyder, at de høje rampartlignende fælge omkring nogle af de mindre søer på Titan kan have været forårsaget af eksplosioner med opvarmning af kvælstof.

Kilde: Mulig eksplosionskrateroprindelse for små søbassiner med hævede fælge på Titan

Via NASA / JPL-Caltech