Niedawne badania podają w wątpliwość długo utrzymywaną teorię o istnieniu rozległego podziemnego oceanu na Tytanie, księżycu Saturna. Dane z misji NASA Cassini, wcześniej interpretowane jako dowód na istnienie globalnego oceanu ciekłej wody, obecnie wskazują na bardziej złożoną strukturę wewnętrzną – prawdopodobnie grubą, półpłynną warstwę, a nie otwarty zbiornik cieczy. Odkrycie podważa wcześniejsze założenia dotyczące wewnętrznej dynamiki Tytana i jego reakcji na przyciąganie grawitacyjne Saturna.
Misja Cassini i wstępne wyniki
Przez prawie dwie dekady misja Cassini gromadziła obszerne dane o Saturnie i jego księżycach. Wstępna analiza sugerowała obecność głębokiego oceanu pod lodową skorupą Tytana, na podstawie zaobserwowanych deformacji kształtu Księżyca podczas jego orbitowania wokół Saturna. Zakładano, że ciekły ocean pozwoli skorupie Tytana na większe uginanie się pod wpływem grawitacji Saturna. Jednakże te wstępne wnioski nie były całkowicie zgodne z właściwościami fizycznymi uzyskanymi na podstawie danych.
Klucz: czas i lepkość
Przełom nastąpił po ponownym zbadaniu czasu potrzebnego Tytanowi na zmianę formy. Naukowcy pod kierownictwem Baptiste’a Journaux z Uniwersytetu Waszyngtońskiego odkryli 15-godzinne opóźnienie między szczytowym wpływem grawitacyjnym Saturna a reakcją Tytana. Opóźnienie to wskazuje na bardzo lepkie wnętrze, co oznacza, że do odkształcenia satelity potrzebna jest znaczna ilość energii.
„Ilość energii rozproszonej w Tytanie była znacznie większa, niż oczekiwano w scenariuszu globalnego oceanu”. – Dr Flavio Petricca, Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA.
Ten poziom rozpraszania energii jest niezgodny z prostym modelem oceanu wypełnionego płynem. Zamiast tego nowy model zakłada grubą, półpłynną warstwę zawierającą wodę i lód pod ogromnym ciśnieniem.
Dlaczego to jest ważne
Tytan jest wyjątkowy w naszym Układzie Słonecznym jako jedyny świat poza Ziemią, o którym wiadomo, że ma stabilną ciecz na swojej powierzchni. Jednak tą cieczą nie jest woda, ale metan, ze względu na ekstremalnie niskie temperatury panujące na satelicie, około -183°C (-297°F). Zrozumienie wewnętrznej struktury Tytana ma kluczowe znaczenie, ponieważ pomaga nam zrozumieć ewolucję planet i potencjał środowisk podpowierzchniowych, które mogą wspierać złożoną chemię.
Odkrycia te podkreślają również znaczenie udoskonalania modeli naukowych w miarę udostępniania nowych danych. To, co kiedyś wydawało się jednoznacznym przypadkiem globalnego oceanu, teraz wydaje się znacznie bardziej złożone i niejednoznaczne.
Nowy model: półpłynna masa, a nie ocean
Zmieniony model sugeruje, że warstwa wody na Tytanie jest tak gruba i znajduje się pod tak ogromnym ciśnieniem, że woda zachowuje się inaczej niż na Ziemi. Półpłynna konsystencja wyjaśnia zaobserwowane opóźnienie deformacji, pozwalając jednocześnie na utrzymanie pewnego stopnia zmiany kształtu pod wpływem grawitacji Saturna. Odkrycie to znacząco zmienia sposób, w jaki społeczność naukowa rozumie wewnętrzny skład Tytana.
Badanie opublikowane w czasopiśmie Nature dostarcza mocnych dowodów przeciwko poprzedniej hipotezie, otwierając nowe kierunki badań nad złożoną dynamiką wewnętrzną satelity.
Odkrycia te podkreślają, że nawet pozornie ugruntowane teorie należy zrewidować w miarę pojawiania się nowych dowodów. Wnętrze Tytana pozostaje dynamicznym i intrygującym obszarem badań.
