Odkryto sekret dziwnych „magicznych wysp” na Tytanie. Skąd się biorą?

W tym artykule:

1. Z atmosfery na powierzchnię
2. Jeziora metanu
3. Porowate ciało stałe

Saturn ma ponad osiemdziesiąt Księżyców. Największym – i najbardziej znanym – jest Tytan. Ten księżyc jest większy nawet od najmniejszej planety Układu Słonecznego, czyli Merkurego. Ma również własną atmosferę, gęstszą od ziemskiej. Składa się ona przede wszystkim z azotu, ale również metanu, etanu i związków organicznych.

Atmosfera Tytana, w której czasami tworzą się chmury, ma grubość kilkuset kilometrów. Wyróżnia ją intensywny pomarańczowy kolor. Poniżej, na powierzchni księżyca, rozciągają się ciemne wydmy oraz jeziora ciekłego metanu. Niektóre otrzymały nawet własne nazwy – jak Ligeia Mare, średnicy 500 km.

Ten ogromny zbiornik fotografowała sonda Cassini-Huygens w 2014 r. Na zdjęciach, które zrobiła, kryła się zagadka. Na powierzchni metanowego akwenu naukowcy dostrzegli jaśniejsze plamy. Utrzymywały się od kilku godzin do kilku tygodni, po czym znikały. Badacze ochrzcili je „magicznymi wyspami”. I od dziewięciu lat spierali się, czym te „magiczne wyspy” są.

Z atmosfery na powierzchnię

Zagadkę „magicznych wysp” spróbował ostatnio wyjaśnić Xinting Yu z Uniwersytetu Teksańskiego w San Andreas. Jego zdaniem plamy te mają związek z przemianami chemicznymi, do jakich dochodzi w atmosferze Tytana. Złożone cząsteczki organiczne sklejają się w niej ze sobą, zamarzają i opadają na powierzchnię niczym śnieg. Tam tworzą się z nich większe bryły, odpowiadające ziemskim górom lodowym.

Podobnie jak w przypadku tych ostatnich, z brył na Tytanie mogą odrywać się większe kawałki. Następnie wpadałyby one do metanowych mórz i jezior. Tam powinny natychmiast zatonąć – jednak tak się nie dzieje. Jeśli spełnione są pewne warunki, uważa Yu, możliwe jest, że te tytanowe lodowe góry nawet tygodniami unoszą się na powierzchni ciekłego metanu.

Z Enceladusa wydobywa się gigantyczny pióropusz pary wodnej. Na tym księżycu może być życie

Z południowego bieguna Enceladusa, księżyca Saturna, bije ogromny strumień pary wodnej. Naukowcom udało się go zaobserwować dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba.

Jeziora metanu

Woda ma duże napięcie powierzchniowe. Jej cząsteczki „sklejają się” ze sobą, co sprawia, że mogą się na niej unosić ciała stałe. A nawet niektóre owady, tak lekkie, że są w stanie skakać po powierzchni wody.

Z metanem jest inaczej. W stanie ciekłym ma małe napięcie powierzchniowe. Czyli – cokolwiek do niego wpadnie, powinno natychmiast zatonąć. – Jednak „magiczne wyspy” nie mogą unosić się przez sekundę na powierzchni, a potem pójść na dno, ponieważ wówczas byśmy ich nie zobaczyli – wyjaśnia Yu. – Muszą dryfować, chociaż nie w nieskończoność – dodaje.

Porowate ciało stałe

Co zatem dzieje się na Tytanie? Yu uważa, że wyjaśnieniem tajemnicy „magicznych wysp” jest porowatość lodu, który je tworzy. Jeśli nie jest on jednolity, tylko przypomina gąbkę albo szwajcarski ser, wówczas jego bryły mogłyby unosić się na jeziorze z metanu na tyle długo, by uchwyciła je sonda Cassini. Naukowcy policzyli, że by pływać, 25-50 proc. objętości tego szczególnego lodu powinny stanowić puste przestrzenie.

Jeśli faktycznie lodowce na Tytanie cieliłyby się podobnie jak ziemskie – czyli jeśli odpadałyby od nich większe bryły i dryfowały – wyjaśniałoby to jeszcze jeden sekret tego księżyca. Otóż jego akweny są wyjątkowo gładkie. Fale na nich mają najwyżej kilka milimetrów wysokości. Gdyby jeziora metanowe pokrywała cienka warstwa zmrożonego ciała stałego, efektem byłaby właśnie ich gładka powierzchnia.

Jednak, zaznaczają badacze, ich wyjaśnienie to tylko hipoteza. „Magiczne wyspy” mogą być porowatymi górami lodu. Ale nie tylko nimi. Inne możliwe wyjaśnienia obejmują ogromne bąble azotu, osady na dnie albo nawet prawdziwe, dryfujące wyspy. Jak widać, Tytan kryje ciągle całkiem sporo tajemnic czekających na wyjaśnienie.

Źródła:

New Scientist

AGU

Geophysical Research Letters

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com