סביב אגמים מסוימים בטיטאן יש צורות דמויות טבעת סביבן, ומדענים מנסים לברר כיצד הם נוצרו. הבנת האופן בו הם התגבשו עשויה לספר לנו משהו על האופן בו נוצר האזור בו הם נמצאים, כולל האגמים. התכונות בצורת הטבעת נמצאות סביב בריכות ואגמים באזורים הקוטביים של טיטאן.
בזכות חללית קאסיני שבילה 13 שנה בחקר שבתאי וירחו, אנו יודעים שהירח הקפוא טיטאן הוא מקום מסקרן. קאסיני הראה לנו שלטיטאן יש כ 650- אגמים וים באזורים הקוטביים שלה. אנו גם יודעים שלכ -300 מהם יש אתאן ומתן נוזלי, אם כי לא כולם מלאים.
"היווצרות האגמים של טיטאן, ותכונותיהם הסובבות, נותרה שאלה פתוחה."
אנזינה סולומונידו, עמית מחקר ESA במרכז האירופי לאסטרונומיה בחלל, וכותב המחקר הראשי.
לרוב האגמים הקטנים יותר בטיטאן קצוות חדים ורצפות שטוחות. הם יכולים להגיע לעומקים של 600 מטר ויש להם חישוקים חיצוניים צרים ברוחב של כקילומטר.
אבל בחלק מהאגמים והבריכות הללו יש סביבם תכונות טבעיות מוזרות שיכולות להגיע עד 10 ק"מ ליבשה. מדענים מכנים אותם סוללות, והם סוגרים לחלוטין את האגם המארח שלהם.
מחקר חדש התבונן לעומק בתכונות ההפעלה הללו. המחקר נקרא "ניתוח ספקטרלי ו emissivity של הסוללות המוגבהות סביב האגמים הצפוניים של טיטאן." הסופרת הראשית היא אנזינה סולומונידו, עמיתת מחקר ESA במרכז האירופאי לאסטרונומיה בחלל (ESAC.) הם הסתמכו על נתונים מהספקטרומטר הוויזואלי והאינפרא אדום למיפוי ספקטרומטר (VIMS) של קאסיני כדי למדוד את ההתחלבות של הסוללות ותכונות אחרות על טיטאן, כדי למצוא כל קווי הדמיון וההבדלים.
"היווצרות האגמים של טיטאן, ותכונותיהם הסובבות, נותרה שאלה פתוחה", אמר סולומונידו בהודעה לעיתונות. "רמפות עשויות להכיל רמזים חשובים כיצד הפכו אזורי הקוטב המלאים באגם של טיטאן למה שאנו רואים כיום. מחקרים קודמים חשפו את קיומם, אך כיצד הם נוצרו? "
צוות המדענים בחן חמישה אזורים בסמוך לקוטב הצפוני של טיטאן, אזור עשיר באגמים והגבעות מורמות. לשם השוואה, הם התבוננו בשלושה אגמים ריקים באזור סמוך. הצוות שילב את נתוני ה- VIMS עם נתונים מ- Imager Synthetic Aperture Aperture של קאסיני.
האגמים נעו בגודל של 30 ק"מ קטנים יותר2 אגמים לגדולים בהרבה, עד 670 ק"מ2 במידה. כל האגמים הוקפו לחלוטין בסוללות שגובהם 200 עד 300 מ ', ונמשכות עד 30 ק"מ פנימה משולי האגם.
מה שהמחקר מצא מבטא בצורה הטובה ביותר על ידי מחבר הראשי של המחקר: "הנתונים הספקטראליים הראו כי לסוללות יש הרכב שונה ביחס לסביבתם", אמר סולומונידו. "נראה כי רצפות האגמים הריקים שלמדנו דומות באופן ספקטרלי לסוללות, ומציעות כי גם אגנים ריקים ומגורים עשויים להיות עשויים מחומר דומה או מצופים אותם, ובכך עשויים להיווצר בצורה דומה."
הדמיון הספקטרלי של האגמים והסוללות דומה לאחד מתכונותיו של טיטאן. שטח המבוך המכונה נפוץ על טיטאן, אם כי הוא מכסה רק כ -5% משטח הירח. השטח המבוך הזה נגרם על ידי פחמימנים נוזליים שזרמו על פני השטח של טיטאן וגילפו תעלות. מדענים חושדים כי שטח המבוך עשיר בכימיקלים אורגניים, ובגלל הדמיון הספקטרלי בינה לבין הסוללות ומערות האגם הריקות, סביר להניח שגם מיטות האגם והגולות עשירות באורגניים.
יש עוד משהו סקרן עם הסוללות המקיפות כמה מהאגמים של טיטאן. הם תמיד מקיפים לחלוטין את האגם המארח.
"רמפות הם גם שלמים בעקביות: בעוד שחישים ותכונות אחרות נשחקו ונפרקו לאורך זמן, הסוללות תמיד עוטפות את האגם שלה לחלוטין", אמרה המחברת המשותפת אליס לה גאל, שניתחה את הנפחיות הספקטרלית של הסוללות. "זה עוזר לנו להגביל את התרחישים כיצד הם עשויים להיווצר."
המחברים מציעים שני מנגנונים אפשריים שיכלו להוות את הסוללות הללו. עם זאת הם מקפידים להדגיש שמדובר בעבודה מקדימה, ורחוקה מלהיות חד משמעית.
"קשה לצמצם את המנגנון המדויק לאופן התהוות הסוללות הללו, אך עם יותר מחקרים עולה הבנה הולכת וגוברת של גופים מסקרנים כמו טיטאן."
אנזינה סולומונידו, עמיתת מחקר באס"א במרכז האסטרונומיה המרחב האירופי, וסמנכ"ל המחקר.
האפשרות הראשונה בנויה על כך שלרצפות אגם ריקות ואגמים מלאים יש גבהים שונים. בהתבסס על כך, המחברים חושבים שתהליך המערב תת-קרקע רווי במי תהום אחראי לסוללות.
האפשרות השנייה היא כי אגן האגם והקרום המקיף אותו מתקשים תחילה ואז מתפזרים, מה שמוביל את האגם להסתבך אל תוך השטח. החלק של האזור שלא מתפוגג נותר בולט מעל פני השטח שמסביב ליצירת סוללה.
העובדה כי הסוללות תמיד שלמות, ולא מתפרקות כמו החישוקים, מרמזת כי הסוללות ישנות יותר, כל עוד החישוקים עשויים מחומר חלש יותר. בתרחיש זה, נוצר תחילה אגם פחמימני, אחר כך מסלול, ואז שפה שנשחקת בגלל הרכבו החלש יותר.
אבל אם גם השפה וגם הסוללה עשויים מאותו חומר, הסבר זה לא מתאים.
אם שתי התכונות עשויות מאותו חומר, אז ההיסטוריה של האגמים עשויה להיות כך: ראשית, נוצר אגן. חומר שיורי מזה ייווצר תחילה את החישוקים, ואז את הסוללות הגדולות יותר. אם זה נכון, אגמים עם סוללות היו צעירים יותר מאשר אגמים ללא סוללות. האגמים הצעירים פשוט לא היו מספיק זמן כדי שהסוללה שלהם תישחק ויוסרה.
סולומונידו, "קשה לצמצם את המנגנון המדויק של צורת ההתפרצות הללו, אולם עם יותר מחקרים עולה הבנה הולכת וגוברת של גופים מסקרנים כמו טיטאן".
הכותבים, כמו כולם שמעוניינים בירחים מוזרים במערכת השמש שלנו, מצפים למשימת JUpiter ICy הירחים סייר (JUICE). JUICE היא משימת ESA שתוכננה לשיגור בשנת 2022 והגעתה ליופיטר בשנת 2029. היא תעביר שלוש שנים בבדיקת יופיטר ושלושה מירחים: קליסטו, אירופה וגנימד, כולם עולמות נושאי אוקיינוס.
"הניתוח של נתוני קאסיני של הירחים הקפואים של שבתאי, בפרט כששילוב נתונים ממכשירים מרובים, הוא מאוד רלוונטי להכנת משימת JUICE שתחקור את הירחים הקפואים של צדק", אמר המחבר השותף אוליבייה ויטאס, שהוא גם מדען פרויקטים עבור ESA. משימת JUICE.
"אפילו אם טיטאן יוצא דופן, עם אגמים וגשמים שלא נמצאים בירחי צדק, הידיעה יותר על טיטאן מוסיפה רבות להבנתנו את הירחים הקפואים של מערכת השמש באופן קולקטיבי."
מקורות:
- הודעה לעיתונות: קאסיני מגלה מידע על טבעות כמו טבעות סביב אגמי טיטאן
- עבודת מחקר: ניתוח ספקטרלי ונדיב של הסוללות המורמות סביב האגמים הצפוניים של טיטאן
- מגזין החלל: אף על פי שזה עולם זר, הקניונים של טיטאן היו נראים מוכרים מאוד
- משימת ה- JUICE של ESA
