Setki metrów głębokości jeziora na Tytanie. Kraken Mare poznane bliżej

Kraken Mare to wypełniony mieszaniną ciekłych węglowodorów (z przewagą metanu) największy rezerwuar cieczy na Tytanie - głównym księżycu Saturna i zarazem drugim największym naturalnym obiekcie satelitarnym w Układzie Słonecznym. Poza znaczącą głębokością określoną niedawno na nie mniej niż 300 m, zbiornik Kraken Mare imponuje również swoją powierzchnią - większą nawet od skumulowanych rozmiarów pięciu Wielkich Jezior Ameryki Północnej.

Wiele cennych danych na temat samego Tytana i części jego powierzchni, którą zajmuje Kraken Mare, dostarczyła misja badawcza Cassini-Huygens. Gdy w 2014 roku sonda Cassini przelatywała z prędkością blisko 21 000 km/h na wysokości mniejszej niż 1000 km nad powierzchnią Tytana, użyty wówczas wysokościomierz radarowy skanował obszar nad Kraken Mare oraz Moray Sinus, płytkim północnym krańcem tego samego zbiornika. Na bazie tych danych naukowcy z Cornell University, wraz z inżynierami z NASA Jet Propulsion Laboratory, zdecydowali się wyprowadzić wyliczenia głębokości zbiorników, odnotowując różnice czasu powrotu wiązki radarowej z powierzchni cieczy i dna jeziora, ustalając także bliżej skład chemiczny substancji, wyliczając ilość energii pochłoniętej podczas przejścia przez tę ciecz.

Moray Sinus okazało się wówczas głębokie na około 95 metrów (280 stóp). Z kolei głębokość centralnej części Kraken Mare była zbyt wielka, aby zmierzyć ją radarowo sprzętem sondy Cassini (który miał skuteczny zasięg do 300 m poniżej poziomu płynnego węglowodoru). To odczytano jako sygnał, że głębokość jest wyraźnie większa niż 300 m.

Pewnym zaskoczeniem był też ustalony skład cieczy zgromadzonej w zbiorniku - głównie mieszanki etanu i metanu, zdominowanej jednak przez metan (podobny do składu pobliskiego Ligeia Mare, drugiego co do wielkości jeziora na Tytanie). Wcześniej naukowcy spekulowali, że Kraken Mare może być bardziej bogate w etan, zarówno ze względu na jego rozmiar, jak i rozciąganie się na niższe szerokości geograficzne. Stwierdzenie, że skład chemiczny nie różni się znacząco od innych mórz północnych, uznano za ważne odkrycie, które umożliwi budowanie modeli podobnych do ziemskiego systemu hydrologicznego.

„Zostały już zbadane głębokość i skład każdego z mórz Tytana, oprócz największego morza Kraken Mare, które nie tylko ma wspaniałą nazwę, ale zawiera ok. 80 proc. powierzchniowych cieczy tego księżyca” - stwierdził w okolicznościowym komentarzu do wyników badań Valerio Poggiali, jeden z autorów pracy opublikowanej na łamach „Journal of Geophysical Research”.

Oddalony o 1,5 mld km od Ziemi księżyc przykryty jest złotawą mgłą gazowego azotu. Pod nią jednak kryje się przypominający w pewnym sensie Ziemię krajobraz z rzekami, jeziorami i morzami ciekłych węglowodorów.

Badacze zaznaczają, że miejscowe środowisko to odzwierciedla model atmosfery, która mogła panować na wczesnej Ziemi. „W tym kontekście zrozumienie głębokości i składu Kraken Mare i Moray Sinus jest ważne, ponieważ umożliwia bardziej dokładną ocenę hydrologii metanu na Tytanie. Nadal jednak wiele zagadek czeka na rozwiązanie” - podkreśla Poggiali.

Jedną z nich jest pochodzenie ciekłego metanu. Słoneczne promieniowanie, choć 100 razy słabsze niż na Ziemi nieustannie zmienia bowiem obecny w atmosferze metan w etan. Spekuluje się nawet, że przy takim założeniu cały metan powinien już dawno ulec przemianie.

Naukowcy liczą na przełom w badaniu księżyca gazowego olbrzyma. Jak twierdzą, prawdopodobnie w niedalekiej przyszłości na jego powierzchnię poleci łódź głębinowa, która będzie badała Kraken Mare. „Dzięki naszym pomiarom naukowcy mogą teraz oszacować gęstość cieczy z większą precyzją, dzięki temu lepiej skalibrować sonar pracujący na takiej łodzi i zrozumieć działające w morzu prądy” - wyjaśnia badacz.

Kompletne wnioski z przedstawionych badań zawarto w publikacji zamieszczonej pod tym adresem.

Źródło: Cornell University/PAP