Przejdź do treści

Jedno z mórz na Tytanie zawiera sam metan

Metanowe morze Ligeia Mare na Tytanie
Tytan, największy księżyc Saturna, ma na swojej powierzchni morza i jeziora. Nie są to jednak zbiorniki wodne, a zamiast tego zawierają ciekłe węglowodory. Najnowsze badania ustaliły, że jedno z tych mórz zawiera prawie sam czysty metan, jego dno pokryte jest warstwą organiczną, a na wybrzeżach prawdopodobnie są mokradła.

Księżyc Tytan ma pewne podobieństwa do Ziemi. Jako jedyny spośród księżyców w Układzie Słonecznym posiada grubą warstwę atmosfery oraz duże rozlewiska cieczy ma powierzchni. Jego atmosfera jest zdominowana w ponad 95% przez azot (dla porównania w ziemskiej jest 78% azotu). W atmosferze Tytana jest też wodór i śladowe ilości innych gazów.

W odległości od Słońca, w jakiej znajduje się Tytan, jest możliwe aby metan i etan występowały na powierzchni w stanie ciekłym. Taką możliwość rozważano już od dawna, a w 2004 roku udało się to potwierdzić dzięki dotarciu sondy Cassini na orbitę wokół Saturna i wypuszczeniu lądownika Huygens. Od tamtej pory badania ustaliły, że więcej niż 1,6 miliona kilometrów kwadratowych powierzchni Tytana jest pokryta  cieczą. To prawie 2 procent całej powierzchni tego księżyca. Zidentyfikowano trzy duże morza w okolicach bieguna północnego, otoczone dziesiątkami jezior. Natomiast na półkuli południowej znane jest tylko jedno jezioro.

Niedawno opublikowano mapę rozmieszczenia zbiorników wodnych na Tytanie. Naukowcy oczekiwali, że morza będą zawierać głównie etan, który powstaje w atmosferze w procesach, w których światło słoneczne rozbija molekuły metanu. Ale najnowsze analizy obrazów radarowych, wykonanych przez sondę Cassini w latach 2007-2015, dają inny rezultat. Okazuje się, że Ligeia Mare wypełnione jest prawie samym metanem.

Być może spadł na nie niedawno świeży deszcz metanowy. Możliwe też, że jakiś nieznany proces powoduje usuwanie etanu z morza, przykładowo może on odkładać się na dnie, albo wypływać do sąsiedniego morza Kraken Mare.

W badaniach wykorzystano obserwacje Liegia Mare w zakresie mikrofalowym (pomiary emisji termicznej) oraz radarowe pomiary z maja 2013 r., w trakcie których badano głębokość morza. Zmierzono wtedy, że Ligeia Mare osiąga 160 metrów głębokości. Były to pierwsze w historii pomiary głębokości morza poza Ziemią.

Zespół, którym kierowała Alice Le Gall z Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales oraz Université Versailles Saint-Quentin (Francja), ustalił, że dno morskie jest pokryte warstwą substancji organicznych. Prawdopodobnie molekuły organiczne wytwarzane w atmosferze Tytana opadają na powierzchnię morza (a potem osadzają się na dnie) bezpośrednio z atmosfery albo w trakcie deszczów, część z nich może być też nanoszona przez rzeki.

Zbadano także zmiany temperatury morza od zimy do wiosny. Nie obyło się bez niespodzianki. Podejrzewano, że tereny nadbrzeżne będą nagrzewać się szybciej niż morze, bowiem tak dzieje się na Ziemi. Ale pomiary nie wykazały większych różnic w zmianach temperatury. Udało się jedynie ustalić, że występuje opóźnienie w ocieplaniu obszaru wokół bieguna północnego w trakcie następowania lata. W związku z brakiem różnic pomiędzy wybrzeżami, a morzem, pojawiła się hipoteza, że tereny nadbrzeżne pokryte są ciekłymi węglowodorami, czyli że występują tam mokradła.

Artykuł opisujący wyniki badań został opublikowany w czasopiśmie „Journal of Geophysical Research: Planets”. Misja Cassini-Huygens jest prowadzona przez NASA, wspólnie z ESA oraz włoską agencją kosmiczną.

Więcej informacji:

Źródło: ESA


Na zdjęciu u góry:
Ligeia Mare w sztucznych barwach. Zdjęcie wykonane przez sondę Cassini. Obszar pokrywa 420 x 350 km. Źródło: NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell.

Na obrazie poniżej:
Radarowe obrazy obszarów wokół północnego bieguna Tytana, uzyskane przez sondę Cassini. Źródło: Środek: NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS; po lewej i prawej: NASA/ESA. Podziękowania: T. Cornet, ESA.