Τιτάνας: Κατάδυση σε εξωγήινες θάλασσες υδρογονανθράκων

Η αποστολή Cassini της NASA, η οποία εξερεύνησε τον Κρόνο και τους δεκάδες παγωμένους δορυφόρους του, ανάμεσά τους ο Τιτάνας, τερματίστηκε με βουτιά αυτοκτονίας του σκάφους στην ατμόσφαιρα του πλανήτη το 2017.

Όμως οι ωκεανοί δεδομένων που μετέδωσε το Cassini στα 13 χρόνια της αποστολής τους ακόμα μελετώνται από την επιστήμη.

Οι παρατηρήσεις ραντάρ του Cassini αποκαλύπτουν τώρα νέες λεπτομέρειες για τις θάλασσες υγρών υδρογονανθράκων του Τιτάνα, του δεύτερου μεγαλύτερου δορυφόρου του Ηλιακού Συστήματος μετά τον Γανυμήδη του Δία, μεγαλύτερου από τον πλανήτη Ερμή.

Τυλιγμένος σε μια πυκνή, αδιαφανή πορτοκαλί ατμόσφαιρα, ο Τιτάνας είναι ο μόνος γνωστός κόσμος πέρα από τη Γη που διαθέτει θάλασσες, οι οποίες όμως δεν αποτελούνται από νερό αλλά από υγρό μεθάνιο και αιθάνιο, συστατικά του φυσικού αερίου.

Η νέα μελέτη που δημοσιεύεται στο Nature Communications αφορά τρεις θάλασσες κοντά στον βόρειο πόλο του Τιτάνα: την Kraken Mara, ο μεγαλύτερος όγκος υγρού, με έκταση συγκρίσιμη με της Κασπίας· την Ligeia Mare, δεύτερη μεγαλύτερη με έκταση όσο η αμερικανική Λίμνη Σουπίριορ· και την Punga Mare, συγκρίσιμη με τη Λίμνη Βικτόρια στην Αφρική.

O Τιτάνας σε εικόνα πραγματιικού χρώματος της αποστολής Cassini (NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill)

Η χημική σύσταση αυτών των θαλασσών –περισσότερο μεθάνιο ή αιθάνιο- βρέθηκε να ποικίλλει ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος. Η μελέτη καταγράφει επίσης την κατανομή των κυματισμών, η οποία υποδεικνύει την ύπαρξη παλιρροϊκών ρευμάτων στα δέλτα ποταμών.

Ο Τιτάνας, με διάμετρο 5.150 χιλιόμετρα, είναι το μόνο γνωστό μέρος εκτός της Γης όπου υγρά πέφτουν ως βροχή από τα σύννεφα, κυλούν σαν ποτάμια που καταλήγουν σε λίμνες και θάλασσες, από όπου εξατμίζονται για να ξεκινήσουν τον υδρολογικό κύκλο από την αρχή.

Στη Γη βρέχει νερό, στον Τιτάνα βρέχει μεθάνιο.

«Ο Τιτάνας είναι ένας κόσμος που μοιάζει με τη Γη και διαθέτει μια ποικιλία γνώριμων μορφολογικών χαρακτηριστικών, τα οποία διαμορφώνονται από έναν υδρολογικό κύκλο που βασίζεται στο μεθάνιο και εκτυλίσσεται σε μια πυκνή ατμόσφαιρα αζώτου» όπως η γήινη, δήλωσε ο Βαλέριο Ποτζιάλι του Πανεπιστημίου Κορνέλ της Νέας Υόρκης, επικεφαλής της μελέτης.

Τα δεδομένα του Cassini υποδεικνύουν ότι τα τιτάνια ποτάμια μεταφέρουν καθαρό υγρό μεθάνιο, το οποίο αναμειγνύεται τελικά με το αιθάνιο που επικρατεί στις θάλασσες, περίπου όπως το γλυκό νερό των γήινων ποταμών αναμειγνύεται με το θαλασσινό στις εκβολές.

H Ligeia Mare, η δεύτερη μεγαλύτερη θάλασσα του Τιτάνα, σε εικόνα από το ραντάρ του Cassini (NASA)

«Οι θάλασσες του Τιτάνα έλκονται από την ισχυρή βαρύτητα του Κρόνου, όπως οι δικές μας θάλασσες, και το παλιρροϊκό εύρος σε κάποιες ακτές μπορεί να φτάνει το ένα πόδι [30 εκατοστά]. Επειδή η παλιρροϊκή περίοδος –η ημέρα του Τιτάνα- είναι μεγάλη, όσο 16 γήινες ημέρες, ο παλιρροϊκός κύκλος είναι αργός, οπότε τα παλιρροϊκά ρεύματα είναι γενικά αδύναμα» είπε ο Ραλφ Λόρενζ του Πανεπιστημίου «Τζονς Χόπκινς», μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Η ανάλυση βασίστηκε σε δεδομένα «διστατικού» ραντάρ που συνέλεξε το Cassini στη διάρκεια τριών κοντινών περασμάτων το 2014 και το 2016. Το σκάφος στόχευε τη δέσμη στην επιφάνεια του Τιτάνα και οι ανακλάσεις καταγράφονταν από κεραία στη Γη.

Η μέθοδος αυτή προσφέρει πλουσιότερα δεδομένα σε σχέση με τις «μονοστατικές

» παρατηρήσεις, στις οποίες οι ανακλάσεις του ραντάρ καταγράφονταν από το ίδιο το Cassini.

«Αυτό είναι πιθανότητα το τελευταίο ανέγγιχτο σετ δεδομένων που μας άφησε το Cassini» σχολίασε ο Ποτζιάλι.

Δυνητικά, ο Τιτάνας θα μπορούσε να φιλοξενεί κάποιου είδους μικροβιακή ζωή, καθώς κάτω από την παγωμένη του επιφάνεια μπορεί να κρύβεται ένας υπόγειος ωκεανός υγρού νερού.

«Είναι τα βαριά οργανικά μόρια που παράγονται στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα προβιοτικά στη φύση τους;» διερωτήθηκε ο Ποτζιάλι.

«Έχει έρθει ποτέ το οργανικό υλικό σε επαφή με υγρό νερό; Πιστεύουμε ότι αλληλεπιδράσεις αυτού του είδους μπορεί να οδήγησαν στην εμφάνιση ζωής στον πλανήτη μας με την παραγωγή μορίων που μπορούν να παράγουν ενέργεια ή να αποθηκεύουν πληροφορία».