Wykorzystując obserwacje wykonane przez sondę Cassini, badacze badają przypominające pierścienie nasypy otaczające niektóre zbiorniki na biegunach największego księżyca Saturna, Tytana.
Sonda Cassini-Huygens spędziła 13 lat w układzie Saturna, gdzie sonda Cassini dostarczyła lądownik Huygens, który wylądował na powierzchni lodowego księżyca w 2005 roku. Podczas badania Saturna i jego księżyców, sonda Cassini zrealizował ponad 100 bliskich przelotów w pobliżu Tytana, odkrywając ponad 650 jezior i mórz na obszarach biegunowych Tytana, z których 300 przynajmniej w części wypełnionych jest ciekłą mieszaniną metanu i etanu.
Większość z mniejszych jezior Tytana można opisać jako depresje o ostrych krawędziach, albo puste, albo pełne, ze stosunkowo płaskim dnem na głębokości do 600 metrów i stromymi, wąskimi, zewnętrznymi krawędziami o szerokości około 1 kilometra.
Jednak niektóre jeziora otoczone są przypominającymi pierścienie nasypami rozciągającymi się na dziesiątki kilometrów od linii brzegowej. W przeciwieństwie do uskoków, takie pierścieni w całości okrążają swoje jeziora.
„Proces powstawania jezior na Tytanie i otaczających je formacji, pozostaje otwartą kwestią” mówi Anezina Solomonidou, badaczka z European Space Astronomy Centre (ESAC) pod Madrytem i główna autorka nowego artykułu opisującego te formacje na Tytanie.
„Owe pierścienie mogą skrywać kluczowe informacje o tym jak biegunowe obszary Tytana stały się tym co obserwujemy obecnie. Wcześniejsze badania pozwoliły odkryć ich istnienie, ale w jaki sposób one powstały?”
Solomonidou wraz ze współpracownikami połączyła dane widmowe i radarowe z sondy Cassini aby zbadać pięć obszarów w pobliżu bieguna północnego Tytana wypełnionych jeziorami i tymi wypiętrzonymi nasypami oraz kilkoma pustymi jeziorami w pobliżu. Badane jeziora miały powierzchnię od 30 do 670 km2 i były całkowicie otoczone przez wysokie na 200 do 300 m nasypy, które rozchodziły się na zewnątrz od obwodu jeziora na 30 kilometrów.
Sonda Cassini zbierała obserwacje na przestrzeni wielu przelotów w pobliżu Tytana za pomocą spektrometru VIMS, który bada górną warstwę powierzchni (dziesiątki μm) oraz instrumentu RADAR, który zagląda głębiej, na kilkadziesiąt centymetrów, w zależności od właściwości materii powierzchniowej. Ten drugi wykorzystany był zarówno w trybie radiometrii oraz jako Synthetic Aperture Radar Imager.
„Dane widmowe wskazują, że owe nasypy mają inny skład chemiczny niż ich bezpośrednie otoczenie” mówi Solomonidou.
„Dna badanych przez nas pustych jezior także wydaje się pod względem widma podobne do nasypów, co wskazuje, że zarówno niecki jak i otaczające je nasypy mogą składać się lub mogą być pokryte tą samą materią, a zatem mogły powstać w ten sam sposób”.
Emisyjność nasypów przypomina także inne ważne i powszechnie obserwowane formacje na Tytanie, które naukowcy nazywają labiryntem. Krajobraz przypominający labirynt usiany licznymi kanałami powstałymi wskutek procesów fluwialnych najprawdopodobniej bogaty jest w materię organiczną. Obserwowane podobieństwa wskazują, że nasypy wokół jezior także mogą być bogate w materię organiczną.
„Owe nasypy charakteryzują się kompletnością: podczas gdy krawędzie i inne formacje mają liczne przerwy czy uskoki, nasypy zawsze w całości otaczają jezioro” dodaje Le Gall. „To umożliwia nam nałożenie ograniczeń na scenariusze, które opisują w jaki sposób mogły powstać”.
Jednak jeżeli krawędzie i nasypy składają się z tej samej materii, to nasypy mogą być stosunkowo młode: po powstaniu niecki, materia organiczna mogła osadzać się na krawędziach, z czasami tworząc większe nasypy. Taki scenariusz może wskazywać, że otoczone nasypami jeziora są jednymi z najmłodszych na Tytanie, bowiem ich nasypy jeszcze nie uległy erozji.
„Analiza danych dotyczących lodowych księżyców Saturna, a pochodzących z sondy Cassini, szczególnie łącząca dane z różnych instrumentów, jest niezwykle pomocna do przygotowania misji JUICE, która będzie badała lodowe księżyce Jowisza” mówi Olivier Witasse, współautor opracowania oraz naukowiec projektu misji JUICE w ESA.
„Nawet jeżeli Tytan jest wyjątkiem, ze swoimi jeziorami i deszczami, których nie ma na księżycach Jowisza, to wiedza o Tytanie znacząco powiększa naszą wiedzę o lodowych księżycach w Układzie Słonecznym”.
Źródło: ESA