211service.com
Podobnie jak Europa, Tytan może mieć gigantyczny podpowierzchniowy ocean
W ciągu siedmiu lat, które Cassini spędził na orbicie Saturna, statek kosmiczny wysłał z powrotem góry danych, które zmieniły nasz pogląd na planetę otoczoną pierścieniami i jej księżyce. Największy księżyc Saturna, Tytan, był przedmiotem szczególnej uwagi ze względu na gęstą, złożoną atmosferę, pogodę oraz jeziora i oceany.
Teraz wygląda na to, że Tytan jest jeszcze dziwniejszy. Dowody pochodzą z dokładnych obserwacji orbity i rotacji Tytana. Wskazuje to, że Tytan ma orbitę podobną do orbity naszego Księżyca: zawsze przedstawia tę samą twarz w kierunku Saturna, a jego oś obrotu przechyla się o około 0,3 stopnia.
Razem te dane pozwalają astronomom obliczyć moment bezwładności Tytana, a to daje coś interesującego. Liczby wskazują, że moment bezwładności Tytana można wyjaśnić tylko wtedy, gdy jest to ciało stałe, które jest gęstsze przy powierzchni niż w środku.
To po prostu dziwne – naprawdę nie do pomyślenia, biorąc pod uwagę to, co wiemy o powstawaniu planet i księżyców.
Jest jednak inne wytłumaczenie: że Tytan wcale nie jest solidny.
Dzisiaj Rose-Marie Baland i koledzy z Królewskiego Obserwatorium Belgii w Brukseli analizują kilka liczb, aby sprawdzić, czy model płynny jest zgodny z mierzonym momentem bezwładności. Zakładamy obecność ciekłego oceanu wodnego pod powłoką lodową i rozważamy momenty grawitacyjne i ciśnieniowe powstające między różnymi warstwami satelity.
Ich wniosek jest taki, że moment bezwładności Tytana można z łatwością wytłumaczyć obecnością płynnego oceanu pod lodową skorupą.
Chemia oceanu jest ważnym czynnikiem przy obliczaniu jego głębokości i tego, jak grubo może być pokryty lodem. Baland i spółka zakładają, że musi składać się z wody. Wydaje się to ciekawym założeniem, biorąc pod uwagę, że atmosfera Tytana jest wypełniona metanem i innymi węglowodorami.
Astronomowie od dawna wiedzą, że światło słoneczne szybko rozkłada metan. Więc Tytan powinien już dawno zniknąć… chyba że jest ponownie napełniany z wewnętrznego zbiornika. Może ogromny podziemny ocean metanu?
Ocean metanowy wymagałby od Baland i spółki ponownego spojrzenia na swoje obliczenia, aby zobaczyć, jaka będzie zależność mechaniczna i termodynamiczna między lodem metanowym a cieczą. Więc może być kilka interesujących obliczeń.
Warto również zauważyć, że istnieje inne wyjaśnienie dziwnego momentu bezwładności Tytana. Obliczenia zakładają, że orbita Księżyca jest w stanie ustalonym, ale możliwe jest również, że orbita Tytana się zmienia, być może dlatego, że przeszedł niedawną zmianę z powodu przelatującego w pobliżu jakiegoś dużego obiektu, na przykład komety lub asteroidy.
Więc chociaż analiza Balanda i spółki jest dobrym dowodem na to, że Tytan ma podpowierzchniowy ocean, nie jest to do końca wsad. W tym problemie jest jeszcze więcej życia.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1104.2741 : Skok Tytana jako dowód na ocean podpowierzchniowy?
Możesz teraz śledzić blog The Physics arXiv na Świergot