Skąd się wzięła gęsta atmosfera Tytana?

Naukowcy z Southwest Research Institute zajęli się jedną z największych tajemnic Tytana, jednego z księżyców Saturna: źródłem jego gęstej, bogatej w azot atmosfery. Przeprowadzone przez nich badania wskazują, że jednym z kluczy do rozwiązania zagadki atmosfery Tytana jest powstawanie materii organicznej we wnętrzu księżyca.

“Tytan jest bardzo interesującym księżycem. Posiada bardzo gęstą atmosferę, co już sprawia, że jest wyjątkowym obiektem wśród księżyców Układu Słonecznego” mówi dr Kelly Miller, badaczka z SwRI. “Co więcej, jest to jedyny obiekt Układu Słonecznego poza Ziemią, na którego powierzchni znajdują się duże ilości cieczy. Tyle, że na Tytanie nie jest to woda, a ciekłe węglowodory. Na powierzchni Tytana z pewnością zachodzi mnóstwo procesów chemii organicznej – nic więc dziwnego, że budzi on taką ciekawość”.

Atmosfera największego księżyca Saturna jest ekstremalnie gęsta, gęstsza nawet od atmosfery Ziemi i składa się w dużej mierze z azotu.

“Ponieważ Tytan jest jedynym księżycem w Układzie Słonecznym ze znaczącą atmosferą, astronomowie od dawna zastanawiają się skąd ona się wzięła” dodaje. “Główna teoria mówi, że lodowy amoniak z komet został przekształcony, przez zderzenia oraz procesy fotochemiczne, w azot, który wypełnił atmosferę Tytana. Choć może to być ważny proces, to wciąż nie tłumaczy on skutków tego co stanowi znaczącą część komet: złożonej materii organicznej”.

Kolejnym osobliwym aspektem atmosfery Tytana jest fakt, że 5 procent jej objętości stanowi metan, który szybko wchodzi w reakcje (w skali astronomicznej) i tworzy związki organiczne, które stopniowo opadają na powierzchnię. W wyniku tego metan atmosferyczny musi być w jakiś sposób uzupełniany, albo obecny okres jest po prostu unikalną erę w historii Tytana.

Miller zajęła się tym tematem przez dane z sondy Rosetta, która badała kometę 67P/Czuriumow-Gerasimienko i dowiodła m.in. tego, że kometa w połowie składa się z lodu, w ćwierci ze skał i w ćwierci z materii organicznej.

“Komety oraz prymitywne obiekty zewnętrznych obszarów Układu Słonecznego są naprawdę interesujące. Uważa się, że są one obiektami pozostałymi po procesie tworzenia się Układu Słonecznego. Te małe obiekty mogą łączyć się w duże ciała, takie jak Tytan, a w ich wnętrzach mogą znajdować się gęste, materiały skalne bogate w związki organiczne” dodaje Miller.

W celu zbadania Tytana, Miller połączyła istniejące dane o materii organicznej odkrywanej w meteorytach z wcześniejszymi modelami termicznymi wnętrza księżyca, aby sprawdzić jak dużo materii gazowej może w nim powstawać i czy ta ilość zgadza się z obecną atmosferą Tytana. Zgodnie z zasadą “jeżeli coś gotujesz, to będą powstawać gazy” Miller odkryła, że około połowa azotowej atmosfery i potencjalnie cały metan, mogą pochodzić z procesu “gotowania” tych związków organicznych, które weszły w skład Tytana w trakcie jego powstawania.

Wyniki badań Miller i jej zespołu zostały opublikowane w periodyku Astrophysical Journal.

Źródło: SwRI

Artykuł naukowy: http://dx.doi.org/10.3847/1538-4357/aaf561

ZOSTAW KOMENTARZ PONIŻEJ