Lai gan tā ir svešzemju pasaule, Titāna kanjoni izskatītos ļoti pazīstami

Pateicoties tā neticami biezajai un miglajai atmosfērai, titānu ir grūti pētīt. Bet, kad astronomi ir spējuši iemaldīties zem tā metāna mākoņiem, viņi ir pamanījuši dažas ļoti intriģējošas iezīmes. Un daži no tiem, kas ir interesanti, atgādina ģeogrāfiskās iezīmes šeit uz Zemes. Piemēram, Titāns ir vienīgais Saules sistēmas ķermenis, kuram ir zināms cikls, kurā notiek šķidruma apmaiņa starp virsmu un atmosfēru.

Piemēram, iepriekšējie attēli, ko nodrošina NASA Cassini misija parādīja norādes uz stāvu malu kanjoniem ziemeļu polārajā reģionā, kas šķita piepildīti ar šķidriem ogļūdeņražiem, līdzīgi kā upju ielejās šeit uz Zemes. Pateicoties jaunajiem datiem, kas iegūti, izmantojot radara altimetru, ir pierādīts, ka šie kanjoni ir simtiem metru dziļi, un tie ir apstiprinājuši šķidra metāna upes, kas plūst caur tiem.

Šie pierādījumi tika iesniegti jaunā pētījumā ar nosaukumu ' Ar šķidrumu pildīti kanjoni uz Titāna ” – kas tika publicēts 2016. gada augustā žurnālā Ģeofizisko pētījumu vēstules . Izmantojot Cassini radara altimetra 2013. gada maijā iegūtos datus, viņi novēroja kanālus objektā, kas pazīstams kā Vid Flumina — drenāžas tīkls, kas savienots ar Titāna otro lielāko ogļūdeņražu jūru ziemeļos. Ligeia Mare .

Saturna lielākajam pavadonim Titānam ir pazīmes, kas līdzinās Zemes ģeoloģijai, un tam ir dziļi, stāvu malu kanjoni. Pateicība: NASA/JPL/Cassini

Šīs informācijas analīze parādīja, ka kanāli šajā reģionā ir ar stāvām malām un ir aptuveni 800 m (pusjūdzi) plati un no 244 līdz 579 metriem dziļi (800–1900 pēdas). Radara atbalsis uzrādīja arī spēcīgus virsmas atstarojumus, kas liecināja, ka šie kanāli pašlaik ir piepildīti ar šķidrumu. Šī šķidruma augstums atbilda arī Ligeia Mare augstumam (0,7 m robežās), kas ir vidēji aptuveni 50 m (164 pēdas) dziļš.

Tas atbilst pārliecībai, ka šie upju kanāli apgabalā ieplūst Ligeia Mare, kas ir īpaši interesanti, jo tas ir paralēls tam, kā dziļu kanjonu upju sistēmas izplūst ezeros šeit uz Zemes. Un tas ir vēl viens piemērs tam, kā metāna bāzes hidroloģiskais cikls uz Titāna veicina Mēness iezīmju veidošanos un attīstību, un veidos, kas ir pārsteidzoši līdzīgi ūdens cikls šeit uz Zemes.

Alekss Hejs – Kornela astronomijas docents, direktors Kosmosa kuģa planētu attēlveidošanas iekārta (SPIF) un viens no šī raksta autoriem ir veicis vairākus Titāna virsmas un atmosfēras pētījumus, pamatojoties uz Cassini sniegtajiem radara datiem. Kā viņš tika citēts nesen publicētajā rakstā Kornela hroniķis :

“Zeme ir silta un akmeņaina, ar ūdens upēm, bet Titāns ir auksts un ledains, ar metāna upēm. Un tomēr ir apbrīnojami, ka abās pasaulēs mēs atrodam tik līdzīgas iezīmes. Titāna ziemeļos atrastie kanjoni ir vēl pārsteidzošāki, jo mums nav ne jausmas, kā tie veidojās. To šaurais platums un dziļums nozīmē strauju eroziju, jo jūras līmenis paaugstinās un pazeminās tuvējā jūrā. Tas rada virkni jautājumu, piemēram, kur pazuda viss izpostītais materiāls?

Titāna un Vid Flumina drenāžas baseina ziemeļu polārā apgabala Cassini attēls, kurā redzama Ligeia Mare (pa kreisi) un Vid Flumina drenāžas baseins (pa labi). Kredīts: R.L.Kērks/NASA/JPL

Patiešām labs jautājums, jo tas paver dažas interesantas iespējas. Būtībā Cassini novērotās iezīmes ir tikai daļa no Titāna ziemeļu polārā reģiona, ko klāj lieli, stāvoši šķidra metāna ķermeņi – lielākie no tiem ir Kraken Mare, Ligeia Mare un Punga Mare. Šajā ziņā reģions ir līdzīgs ledāju erodētajiem fjordiem uz Zemes.

Tomēr apstākļi uz Titāna nepieļauj ledāju klātbūtni, kas izslēdz iespēju, ka atkāpšanās ledus loksnes varētu būt izgrebušas šos kanjonus. Tāpēc, protams, rodas jautājums, kādi ģeoloģiskie spēki radīja šo reģionu? Komanda secināja, ka pastāv tikai divas iespējamās iespējas, kas ietvēra izmaiņas upju augstumā vai tektonisko aktivitāti šajā apgabalā.

Galu galā viņi deva priekšroku modelim, kurā šķidruma virsmas augstuma izmaiņas izraisīja kanjonu veidošanos, lai gan viņi atzīst, ka nozīme bija gan tektoniskajiem spēkiem, gan jūras līmeņa izmaiņām. Kā Valerio Poggiali, Romas Sapienza universitātes Cassini RADAR zinātnes komandas asociētais loceklis un darba vadošais autors, pastāstīja Universe Today pa e-pastu:

'Titāna kanjoni patiesībā nozīmē to, ka agrāk jūras līmenis bija zemāks, tāpēc varēja notikt erozija un kanjonu veidošanās. Pēc tam jūras līmenis ir cēlies un aizpildījis kanjonus. Tas, iespējams, notiek vairākos ciklos, erodējot, kad jūras līmenis ir zemāks, un nogulsnējot daļu, kad tas ir augstāks, līdz iegūstam šodien redzamos kanjonus. Tātad tas nozīmē, ka jūras līmenis, iespējams, ir mainījies ģeoloģiskajā pagātnē, un kanjoni fiksē šīs izmaiņas.

Titāna otrais lielākais metāna ezers, Ligeia Mare. Pateicība: NASA/JPL/USGS

Šajā ziņā ir daudz vairāk Zemes piemēru, no kuriem izvēlēties, un tie visi ir minēti pētījumā:

“Piemēri ietver Pauela ezeru, Kolorādo upes rezervuāru, ko izveidoja Glenas kanjona dambis; Džordža upe Jaundienvidvelsā, Austrālijā; un Nīlas upes aiza, kas izveidojās, Vidusjūrai izžūstot miocēna beigās. Šķidruma līmeņa paaugstināšanās ģeoloģiski nesenā pagātnē izraisīja šo ieleju applūšanu ar līdzīgām morfoloģijām Vid Fluminā novērotajām.

Izpratne par procesiem, kas noveda pie šiem veidojumiem, ir ļoti svarīga, lai izprastu pašreizējo Titāna ģeomorfoloģijas stāvokli. Un šis pētījums ir nozīmīgs ar to, ka tas ir pirmais, kas secina, ka Vid Flumina reģiona upes bija dziļi kanjoni. Nākotnē pētnieku grupa cer izpētīt citus Titāna kanālus, kurus novēroja Cassini, lai pārbaudītu savas teorijas.

Atkal mūsu Saules sistēmas izpēte ir parādījusi, cik dīvaina un brīnišķīga tā patiesībā ir. Papildus tam, ka visiem debess ķermeņiem ir savas īpašās īpatnības, tiem joprojām ir daudz kopīga ar Zemi. Kamēr Cassini misija būs pabeigta (2017. gada 15. septembrī), tā ar savu RADAR attēlveidošanas instrumentu būs apsekojusi 67% no Titāna virsmas. Kas zina, kādas citas 'Zemei līdzīgas' iezīmes tas pamanīs pirms tam?

Papildu lasīšana: Ģeofizisko pētījumu vēstules