Pływy na Tytanie wskazują na obecność oceanu

Pływy na Tytanie wskazują na obecność oceanuOriginal Press Release
Pływy – dotąd zjawisko to nie było obserwowane poza Ziemią.

Ważną implikacją istnienia dużych pływów jest to, że jest we wnętrzu Tytana znajduje się łatwo odkształcalna warstwa, najprawdopodobniej wody, która jest w stanie odkształcić powierzchnię Tytana o ponad 10 metrów

dr Luciano Iess
Universita La Sapienza, Rzym

Naukowcy oczekiwali odkształceń nie przekraczających metra gdyby Tytan były solidny w całej objętości. Fale zostały odkryte w wyniku uważnego śledzenia trajektorii sondy Cassini gdy ta sześciokrotnie zbliżyła się do największego księżyca Saturna w latach 2006 i 2011.

Tytan okrąża Saturna po eliptycznej orbicie w ciągu 16 dni, zmieniając kształt pod wpływem zmian siły grawitacji olbrzymiej planety. Grawitacja Tytana przyciąga sondę Cassini w trakcie zbliżeń a zmiany kształtu księżyca wpływają na to, jak podczas kolejnych wizyt zmieniał się trajektoria sondy, które to zmiany zarejestrowano jako subtelne różnice w częstotliwości sygnałów radiowych otrzymanych z sondy.

„Dzięki innym instrumentom Cassini wiemy, że powierzchnia Tytana składa się z lodu wodnego przykrytego w większości przez warstwą cząsteczek organicznych – woda skrytego pod powierzchnią oceanu również może zawierać domieszkę innych składników, w tym amoniaku lub siarczanu amonu „- mówi  dr Iess. Chociaż nasze pomiary nie mówią nic na temat głębokości oceanu, modele sugerują, że może mieć nawet 250 km głębokości i leżeć na głębokości 50 km pod lodową skorupą.”

Obecność oceanu może ponadto ułatwić wyjaśnienie zagadki wysokiej zawartości metanu w atmosferze Tytana. Gaz ten ma naturalnie krótki czas życia więc musi być wciąż uzupełniany.

„Wiemy, że zasoby metanu w jeziorach węglowodorów na powierzchni Tytana nie są wystarczające, by wyjaśnić duże jego ilości w atmosferze, ale ocean może działać jako głęboki zbiornik tego gazu „- mówi dr Iess.

„Po raz pierwszy Cassini wskazuje na obecność pod powierzchnią Tytana oceanu, w ten sposób dostarczając istotnych informacji na temat tego jak 'działa' Tytan, oraz wskazując na kolejne miejsce w Układzie Słonecznym, gdzie woda w stanie ciekłym występuje w dużych ilościach obfita „- dodaje Nicolas Altobelli, naukowiec projektu ESA Cassini.

Źródła:

Titan’s tides point to hidden ocean

Nothing like it has been seen before beyond our own planet: large tides have been found on Saturn’s moon Titan that point to a liquid ocean – most likely water – swirling around below the surface. 

On Earth, we are familiar with the combined gravitational effects of the Moon and Sun creating the twice-daily tidal rise and fall of our oceans. Less obvious are the tides of a few tens of centimetres in our planet’s crust and underlying mantle, which floats on a liquid core.

But now the international Cassini mission to Saturn has found that Titan experiences large tides in its surface.

“The important implication of the large tides is that there is a highly deformable layer inside Titan, very likely water, able to distort Titan’s surface by more than 10 metres,” says Luciano Iess of the Universita La Sapienza in Rome, lead of author of the paper published in Science magazine.

If the moon were rigid all the way through, then tides of only one metre would be expected.

The tides were discovered by carefully tracking Cassini’s path as the probe made six close flybys of Saturn’s largest moon between 2006 and 2011.   

Titan orbits Saturn in an elliptical path once every 16 days, changing shape with the varying pull of its parent’s gravity – at its closest point, it is stretched into a rugby-ball shape.

Titan’s gravity pulls on Cassini and the moon’s changing shape affects its trajectory slightly differently on each visit, revealed by tiny differences in the frequency of radio signals received from the spacecraft back at Earth.

“We know from other Cassini instruments that the surface of Titan is made of water ice mostly covered with a layer of organic molecules – the water ocean may also be doped with other ingredients, including ammonia or ammonium sulphate,” underlines Dr Iess.

“Although our measurements do not tell anything about the depth of the ocean, models suggest that it may be up to 250 km deep beneath an ice shell some 50 km thick.”

This also goes some way to explaining the puzzle of why Titan has so much methane in its atmosphere, which given its naturally short lifetime must be replenished somehow.

“We know that the reservoirs of methane in Titan’s surface hydrocarbon lakes are not enough to explain the large quantities in the atmosphere, but an ocean could act as a deep reservoir,” explains Dr Iess.

“This is the first time Cassini has shown the presence of an ocean below Titan’s surface, providing an important clue as to how Titan ‘works’, while also pointing to another place in the Solar System where liquid water is abundant,” says Nicolas Altobelli, ESA’s Cassini project scientist.

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *