Od czasu pierwszych badań dokonanych za pomocą sondy Cassini, Tytan zdawał się niezwykle interesujący dla naukowców. Nie tylko był jedynym ciałem niebieskim poza Ziemią, na którym zaobserwowano zbiorniki cieczy, ale pod jego grubą lodową skorupą odkryto wodny ocean – potencjalny dom dla życia.

Niedziwne więc, że ocean ten stał się obiektem wielu badań. W tym przypadku zbiornik ten zbadali naukowcy z Katolickiego Uniwersytetu w Louvain (UCLouvain) w Belgii. Ich celem jest lepsze pojęcie procesów we wnętrzu oceanu, w tym wpływu ciśnienia, głębokości, a także pokrywy lodowej na zachodzące tam pływy i prądy.

Animacja powstała na podstawie zdjęć w podczerwieni, wykonanych przez sondę Cassini podczas jej przelotów obok Tytana w 2009 i 2010 r.

Badania te oparte były przede wszystkim na symulacjach. Korzystając z modelu SLIM (Second-generation Louvain-la-Neuve Ice-ocean Model), używanego wcześniej do badania mórz i jezior metanowych na powierzchni tegoż księżyca Saturna, naukowcy zbadali procesy zachodzące we wnętrzu oceanu. Użyli do tego symulowanego oceanu o głębokości 100 kilometrów, aby modelować zachodzące tam procesy. Założenie to jednak naturalnie obniża dokładność tych badań – naukowcy nie znają bowiem dokładnej głębokości oceanu na Tytanie.

Astronomowie z UCLouvain zbadali także pewne charakterystyczne układy prądów w oceanie Tytana, zwane wirami. W ziemskich oceanach wyróżnia się 5 wirów, jednak w przypadku tego księżyca, niewiele większego od Merkurego, wiry są jedynie 2. Ponadto ziemskie pływy i prądy różnią się od tych na Tytanie – w przypadku naszej planety, są one powodowane oddziaływaniem grawitacyjnym z Księżycem. W przypadku Tytana, pokrytego lodową skorupą, działają inne siły, które związane są przede wszystkim z ciśnieniem wywieranym przez lód oraz sam ocean. Czy więc obserwując skorupę, możemy przewidywać zachowanie oceanu pod nią? Według Roberta Tylera, naukowca w Goddard Space Flight Center NASA i współautora rzeczonych badań, to, co dzieje się w wewnętrznym oceanie, zależy od sztywności skorupy lodowej i lepkości lodu, który z nim oddziałuje.

Widok Tytana jest jednym z ostatnich zdjęć, jakie sonda Cassini wysłała na Ziemię, zanim pogrążyła się w atmosferze olbrzymiej planety.

W istocie na wiry i pływy na Tytanie wpływa grubość i sztywność skorupy lodowej. Zarówno w przypadku Ziemi, jak i Tytana jednak wiry pozostają stacjonarne, co znaczy, że nie przemieszczają się one względem równika i biegunów, a pozostają stale osadzone w pewnych obszarach. Na Tytanie, wiry te obracają się wokół biegunów tego księżyca

Artystyczna wizja helikoptera Dragonfly nad powierzchnią Tytana.

.

Nadto, jak informuje David Vincent, asystent naukowy na UCLouvain i leader zespołu, chociaż badanie obejmowało zbadanie, w jaki sposób głębokość oceanu wpływa na ruch pływowy oceanu, „na podstawie moich wyników, nie można wysnuć wniosków co do głębokości oceanu”. Dodał, że patrząc na księżyce Enceladusa (Saturn) i Europę (Jowisza), na których oceany sięgają głębokości 100 kilometrów, nie możemy jednoznacznie ocenić głębokości tego na Tytanie, przez różniące się czynniki zewnętrzne.

Na lepsze i bardziej obiecujące rezultaty badań możemy liczyć już w niedalekiej przyszłości dzięki misji Dragonfly NASA. Obecnie, jej start planowany jest na 2027 rok, a dotarcie na Tytana na 2034.

Autor

Avatar photo
Franciszek Badziak

Entuzjasta fizyki, matematyki i astronomii, licealista. Jeśli go spytacie, co ceni w życiu najbardziej, odpowie, że nie ma czasu, bo gdzieś się spieszy. Poza naukami ścisłymi interesuje się muzyką jazzową, gra na perkusji i łazi po Tatrach.