Ciekła woda pod powierzchnią Tytana

0

Tytan, jako reprezentant księżyców planet zewnętrznych, jest zbudowany w dużej mierze z wodnego lodu. Pytaniem było, czy w związku z tym może występować na nim także woda w stanie ciekłym. Sonda Cassini udzieliła odpowiedzi – tak, najprawdopodobniej tuż pod powierzchnią znajduje się warstwa płynnego tlenku wodoru.

W jaki sposób dokonano obserwacji? Ze względu na oddziaływanie grawitacyjne Saturna na Tytana, na tym drugim powinny zachodzić zjawiska analogiczne do ziemskich przypływów. Co ciekawe, na Ziemi, w wyniku przyciągania Księżyca i Słońca, nie tylko poziom wody się zwiększa (o około 60 cm na oceanach), ale wybrzuszeniu ulega także skorupa ziemska (nawet o 50 cm).

Gdyby Tytan miał mocną i zwartą budowę, oddziaływanie grawitacyjne Saturna mogłoby doprowadzić do powstawania fal (wybrzuszeń) o maksymalnej wysokości około 1 metra. Jednakże dane zebrane przez sondę Cassini ujawniły, że odkształcenia sięgają aż 10 metrów, co jest bardzo silną poszlaką na istnienie rezerwuaru ciekłej wody pod powierzchnią największego księżyca Saturna.

W jaki sposób wytwarzana jest energia, która może stopić warstwę lodu wewnątrz Tytana? Odpowiedzialne za to jest zjawisko tarcia, w trakcie którego uwalniane jest potrzebne ciepło. Podobne procesy zachodzą w Układzie Jowisza, na przykład na Europie. Choć tam, ze względu na rozmiary Jowisza i dodatkowy rezonans orbitalny między księżycami galileuszowymi, jest to zjawisko o wiele mocniejsze. Tytan rozciągany jest w wyniku samej zmiany odległości na orbicie od Saturna. Kiedy znajduje się najbliżej macierzystej planety, jego przekrój przypomina bardziej elipsę niż okrąg. Kiedy znajduje się najdalej, jego wymiary powracają do „naturalnego”, sferycznego kształtu.

Dane, pozwalające na postawienie hipotezy o ciekłym oceanie we wnętrzu Tytana, zebrano w trakcie sześciu przelotów sondy Cassini, między 27 lutego 2006 a 18 lutego 2011. Tytan obiega Saturna w około 16 dni, więc pozyskane dane dotyczyły różnych miejsc na trasie orbitalnej wędrówki. Dokonywano pomiarów kształtu w każdym z tych punktów i na tej podstawie wysnuto hipotezę o oceanicznej, wewnętrznej warstwie okalającej cały księżyc. Warto dodać, że Tytan jest odkształcany z dużą częstotliwością, ponieważ ulega drastycznym deformacjom (od minimalnych do maksymalnych) co 8 dni.

Warstwa ciekłej wody między deformowalną, zewnętrzną skorupą a stałym płaszczem nie musi być gruba, by wywołać zaobserwowane odkształcenia. Co w takim wypadku z życiem? Raczej nie mogłoby zaistnieć w takich warunkach. Jednakże gdyby dno oceaniczne stykało się ze skałą (a nie zestalonym lodem), istnieje możliwość wystąpienia odpowiednich dla życia warunków (związków chemicznych).

Podpowierzchniowy ocean może być związany z metanem, zawartym w atmosferze Tytana. Gaz ten jest nietrwały, stąd potrzebne jego źródło, stale dostarczające nowe dawki. To najprawdopodobniej ciekła woda zanieczyszczona amoniakiem rozbija lód w skorupie i uwalnia z niego metan. Ocean może skrywać też uwięziony na dnie rezerwuaru metan.

Występowanie oceanu ciekłej wody pod skorupą Tytana wiąże się także z ostatnio z zakwestionowaną obecnością kriowulkanów na powierzchni tego księżyca.

Źródło: NASA/JPL

Share.

Comments are closed.