Kas maa-alused plahvatused lõid Titani järved?

Kunstniku kontseptsioon järvest Saturni suure kuu Titani põhjapoolusel. See pilt illustreerib NASA Cassini kosmoseaparaadi poolt mõne Titani järve ümbruses nähtud tõstetud velgi ja rambitaolisi jooni. Teadlaste arvates võivad need tunnused viidata maa-alustele plahvatustele, mis järvevoodid ammu välja lõid. Pilt NASA / JPL-Caltechi kaudu.

Saturni ja selle kuude 13-aastase uurimise ajal hukkas Cassini kosmoseaparaat kümneid süsteemi suurima kuuga Titan lähedasi kärbseid. Selles leiti, et Titanil on tsükkel, mis sarnaneb meie veeringlusega, teatud tüüpi vihmaga, ehkki Titani vihm koosneb vedelast metaanist ja muudest orgaanilistest ühenditest, mitte veest. Cassini paljastas ka, et Titani metaanvihm on selle pinnale basseine täitnud, nii et see külm kuu on meie päikesesüsteemi ainus maailm peale Maa, millel on teadaolevalt stabiilsed pinnajärved ja mered (ehkki mitte veest valmistatud). Sel nädalal avaldasid teadlased Cassini radari andmeid kasutades uue stsenaariumi, selgitamaks, miks mõned metaaniga täidetud järved Titanil on ümbritsetud järskudest velgedest, mis ulatuvad sadade jalgade kõrgusele. Mudelid viitavad sellele, et soojendava lämmastiku plahvatused lõid järve vesikonnad kuukoores.

Uus teos ilmus 9. septembril 2019 eelretsenseeritud ajakirjas Nature Geoscience .

Uuring näitab, et mõned Titani väiksemad järved - kõigest kümnete miilide kaugusel - võisid tekkida siis, kui Titani maakoores oleva vedela lämmastiku taskud soojenesid, muutudes plahvatusohtlikuks gaasiks, mis puhus välja kraatrid, mis seejärel täideti vedela metaaniga. Uue uuringu kaasautoriteks olid Giuseppe Mitri Itaalia G. d'Annunzio ülikoolist ja Jonathan Lunine New Yorgi Ithaca osariigis Cornelli ülikoolist. Nad ütlesid, et nende teooria selgitab, miks mõnedel Titani põhjapooluse lähedal asuvatel väiksematel järvedel, näiteks Winnipeg Lacusel, on radari kuvamisel sellised väga järsud veljed. Veljed, nende avaldus ütles:

… Titaan [Titani] merepinnast kõrgemal.

Titaani põhjapolaarsete järvede ja merede suure kaardi kuvamiseks klõpsake siin

Infrapunavaade Titan'i põhjapoolkera meredele ja järvedele, mille Cassini võttis 2014. aastal. Päikesevalgust võib näha Titansi suurima mere, Kraken Mare lõunaosa kumades. Pilt NASA / JPL-Caltechi / Arizona ülikooli / Idaho ülikooli kaudu.

Mõne väikese Titani järve ümber asetsevaid rammitaolisi velgi on teiste mudelitega raske selgitada. Enamikel Titanil järve moodustumise alternatiivmudelitel on vedel metaan, mis lahustab Kuu jääpõhja ja tahkeid orgaanilisi ühendeid, nikerdades reservuaare, mis täidavad vedelikuga. Maal nimetatakse veekogusid, mis moodustasid sarnaselt ümbritseva lubjakivi lahustamisega, karstijärvedeks. Titanil võib see karstiline mudel seletada mõnda Titani järve - teravate piiridega järvi -, kuid Mitri ja Lunine usuvad, et see ei seleta neid kõiki. Mitri kommenteeris oma avalduses:

… Me ei leidnud ühtegi seletust, mis sobiks karstilise järve vesikonnaga. Tegelikkuses oli morfoloogia enam kooskõlas plahvatuskraatriga, kus velje moodustas kraatri sisemusest väljutatud materjal. See on täiesti erinev protsess.

Nende avalduses selgitati täiendavalt:

Viimase poole miljardi või miljardi aasta jooksul Titanil on metaan atmosfääris käitunud kasvuhoonegaasina, hoides Kuu suhteliselt soojas - ehkki Maa standardite järgi on see endiselt külm. Teadlased on juba ammu uskunud, et Kuu on läbinud jahutuse ja soojenemise ajajärgud, kuna metaan on päikesest juhitud keemia ammendunud ja varundatud.

Külmematel perioodidel valitses atmosfääris lämmastik, sadas alla ja sõitis läbi jäise maakoore, et koguda vahetult pinna all asuvatesse basseinidesse…

Ja nii ütles Jonathan Lunine:

Need järskude servadega, mäenõlvade ja tõstetud velgedega järved tähistaksid perioode Titaani ajaloos, kui pinnal ja maakoores oli vedel lämmastik.

Ta lisas, et isegi lokaalsest soojenemisest oleks piisanud, et muuta vedel lämmastik auruks, põhjustada selle kiiret laienemist ja kraatri väljapuhumist.

Näib, et kosmoseaparaatide Cassini andmetel põhinevaid uuringuid tuleb veelgi, ehkki Cassini ise põles Saturni atmosfääris, lõpetades 2017. aastal oma 13-aastase orbiidi ümber planeedi. Ja teadlaste sõnul ei oota nad, et Cassini andmed lõppevad peagi. CPL-i projekti teadlane Linda Spilker JPL-ist kommenteeris:

See on nende väikeste järvede ümbruses asuvate järskude velgede jaoks täiesti erinev seletus, mis on olnud tohutu mõistatus. Kuna teadlased jätkavad Cassini andmete aardekaevanduse kaevandamist, paneme üha rohkem pusletükke. Järgmiste aastakümnete jooksul mõistame Saturni süsteemi paremini ja paremini.

Cassini jäädvustas selle Saturni pildi koos suure kuuga Titan 29. augustil 2012. Pilt NASA / JPL-Caltech / SSI kaudu. Kas soovite näha rohkem pilte? Proovige seda kollektsiooni kõige inspireerivamatest, kaunimatest ja ajaloolistest piltidest Cassinilt, Voxilt.

Alumine rida: Uus uuring viitab sellele, et mõne väiksema Titaani järve ümber võivad kõrgel mäestiku sarnased veljed olla põhjustatud soojeneva lämmastiku plahvatustest.

Allikas: Titanil üles tõstetud velgedega väikeste järvebasseinide võimalik plahvatuskraatri päritolu

NASA / JPL-Caltechi kaudu