Ο Τιτάνας είναι παράξενος
Νέα μελέτη διαπιστώνει ότι πολλά από τα ποτάμια του Τιτάνα δεν καταλήγουν σε Δέλτα.
Οι ακτές της Γης είναι συναρπαστικά μέρη όπου τα υγρά αναμειγνύονται και τα υλικά διαμορφώνονται σε ξεχωριστές γεωμορφές όπως τα δέλτα ποταμών. Παρόμοιες ενεργές ακτές υπάρχουν στο φεγγάρι του Κρόνου, τον Τιτάνα, όπου υγροί υδρογονάνθρακες (μεθάνιο και αιθάνιο) αντικαθιστούν το νερό.
Ωστόσο, η μελέτη των ακτών του Τιτάνα, ιδίως των δέλτα ποταμών, είναι δύσκολη λόγω των περιορισμένων δεδομένων απεικόνισης και της άγνωστης φύσης των υλικών του. Για να ξεπεράσουν αυτές τις προκλήσεις, πλανητικοί επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Brown, το MIT, το Κοινό Πρόγραμμα Ωκεανογραφίας MIT-WHOI, το Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο Woods Hole και το Πανεπιστήμιο Cornell ανέπτυξαν ένα νέο μοντέλο που προσομοιώνει τις ακτές της Γης σαν να τις έβλεπε το διαστημόπλοιο Cassini της NASA.
Ανακάλυψαν ότι μεγάλες γεωμορφές μπορούν να ανιχνευθούν στον Τιτάνα με τις σωστές αντιθέσεις. Στη συνέχεια επέστρεψαν στον Τιτάνα και επαναχαρτογράφησαν τις ακτές του. Παραδόξως, διαπίστωσαν ότι πολλά από τα ποτάμια του Τιτάνα δεν καταλήγουν σε δέλτα, σε αντίθεση με τη Γη όπου πολλά μεγάλα ποτάμια φιλοξενούν δέλτα ποταμών.
Βρήκαν επίσης βυθισμένα χαρακτηριστικά στον πυθμένα του Τιτάνα που υποδηλώνουν μεταβαλλόμενη στάθμη της θάλασσας ή/και ενεργές ροές κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας. Αυτή η σύνθετη εικόνα δείχνει μια υπέρυθρη όψη του Τιτάνα. Σε αυτήν την εικόνα, το μπλε αντιπροσωπεύει μήκη κύματος με κέντρο τα 1,3 μικρά, το πράσινο αντιπροσωπεύει 2,0 μικρά και το κόκκινο αντιπροσωπεύει 5,0 μικρά. Μια όψη σε ορατά μήκη κύματος θα έδειχνε μόνο τη θολή ατμόσφαιρα του Τιτάνα.
Τα μήκη κύματος εγγύς υπέρυθρου σε αυτήν την εικόνα επιτρέπουν στην όραση του Cassini να διαπεράσει την ομίχλη και να αποκαλύψει την επιφάνεια της σελήνης. Η όψη κοιτάζει προς το έδαφος που βρίσκεται κυρίως στο ημισφαίριο του Τιτάνα που βλέπει στον Κρόνο. Από: NASA / JPL-Caltech / Ινστιτούτο Διαστημικής Επιστήμης.
«Είναι κάπως απογοητευτικό για έναν γεωμορφολόγο επειδή τα δέλτα θα έπρεπε να διατηρούν τόσο μεγάλο μέρος της ιστορίας του Τιτάνα», δήλωσε ο Δρ. Sam Birch, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Brown. «Αλλά η απουσία δέλτα εγείρει μια σειρά από νέα ερωτήματα». «Θεωρούμε δεδομένο ότι αν έχεις ποτάμια και ιζήματα, έχεις και δέλτα». «Αλλά ο Τιτάνας είναι παράξενος. Είναι μια παιδική χαρά για τη μελέτη διαδικασιών που νομίζαμε ότι κατανοούσαμε.»
Ο Τιτάνας είναι ο μεγαλύτερος από τους 274 επιβεβαιωμένους δορυφόρους του Κρόνου. Η πυκνή ατμόσφαιρα αζώτου και μεθανίου του δημιουργεί μια σειρά από χαρακτηριστικά κλίματος και καιρού που μοιάζουν με τη Γη. Ο Τιτάνας έχει σύννεφα, άνεμο και βροχή, καθώς και ποτάμια, λίμνες και θάλασσες. Αλλά αντί για νερό, τα υγρά σώματα του Τιτάνα περιέχουν μεθάνιο και αιθάνιο, τα οποία είναι υγρά στις ψυχρές επιφανειακές θερμοκρασίες του Τιτάνα.
Οι επιστήμονες έμαθαν για τα υγρά σώματα του Τιτάνα όταν το διαστημόπλοιο Cassini πέρασε από εκεί το 2006. Κοιτάζοντας μέσα από την πυκνή ατμόσφαιρα του Τιτάνα με το συνθετικό ραντάρ διαφράγματος (SAR) του Cassini, το διαστημόπλοιο αποκάλυψε κανάλια-αράχνες και μεγάλες επίπεδες περιοχές που συμφωνούν με μεγάλα σώματα υγρού. Από τις εικόνες SAR του Cassini, ωστόσο, έλειπαν σε μεγάλο βαθμό τα δέλτα - ακόμη και στις εκβολές μεγάλων ποταμών. Δεν ήταν σαφές, ωστόσο, αν τα δέλτα απουσίαζαν πραγματικά ή αν απλώς δεν εμφανίζονταν στα δεδομένα SAR του Cassini.
Αυτό είναι το ερώτημα που προσπάθησαν να απαντήσουν ο Δρ. Birch και οι συνάδελφοί του με τη νέα τους μελέτη. Το πρόβλημα με τα δεδομένα SAR του Cassini είναι ότι το ρηχό υγρό μεθάνιο είναι σε μεγάλο βαθμό διαφανές σε οποιεσδήποτε εικόνες. Έτσι, ενώ οι εικόνες SAR μπορούσαν να δουν τις πλατιές θάλασσες και τα ποτάμια, είναι πιο δύσκολο να διακρίνει κανείς με σιγουριά τα παράκτια χαρακτηριστικά, επειδή είναι δύσκολο να δει πού τελειώνει η ακτή και πού αρχίζει ο πυθμένας της θάλασσας.
Για τη μελέτη, οι συγγραφείς ανέπτυξαν ένα αριθμητικό μοντέλο για να προσομοιώσουν τι θα έβλεπε το SAR του Cassini αν εξέταζε ένα τοπίο που οι επιστήμονες κατανοούν καλά: τη Γη. Στο μοντέλο, το νερό στα ποτάμια και τους ωκεανούς της Γης αντικαταστάθηκε από το υγρό μεθάνιο του Τιτάνα, το οποίο έχει διαφορετικές ιδιότητες απορρόφησης ραντάρ σε σύγκριση με το νερό.
«Βασικά φτιάξαμε συνθετικές εικόνες SAR της Γης που υποθέτουν ιδιότητες του υγρού του Τιτάνα αντί για της Γης», είπε ο Δρ. Birch. «Μόλις δούμε εικόνες SAR ενός τοπίου που γνωρίζουμε πολύ καλά, μπορούμε να επιστρέψουμε στον Τιτάνα και να κατανοήσουμε λίγο καλύτερα τι βλέπουμε».
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι συνθετικές εικόνες SAR της Γης ανίχνευσαν με σαφήνεια μεγάλα δέλτα και πολλά άλλα μεγάλα παράκτια τοπία. «Εάν υπάρχουν δέλτα στο μέγεθος αυτού στις εκβολές του ποταμού Μισισιπή, θα πρέπει να μπορούμε να τα δούμε», είπε ο Δρ. Birch. «Εάν υπάρχουν μεγάλα νησιά-φράγματα και παρόμοια παράκτια τοπία όπως αυτά που βλέπουμε σε όλη την ακτή του Κόλπου των ΗΠΑ, θα πρέπει να μπορούμε να τα δούμε».
Αλλά όταν οι επιστήμονες εξέτασαν τις εικόνες του Τιτάνα υπό το φως της νέας τους ανάλυσης, βρέθηκαν ως επί το πλείστον άδειες. Εκτός από δύο πιθανά δέλτα κοντά στον νότιο πόλο του Τιτάνα, τα υπόλοιπα ποτάμια της σελήνης ήταν εντελώς απαλλαγμένα από δέλτα. Διαπίστωσαν ότι μόνο περίπου το 1,3% των μεγάλων ποταμών του Τιτάνα που καταλήγουν σε ακτές έχουν δέλτα. Στη Γη, αντίθετα, σχεδόν κάθε ποτάμι παρόμοιου μεγέθους έχει δέλτα. «Δεν είναι απολύτως σαφές γιατί ο Τιτάνας γενικά δεν έχει δέλτα», είπε ο Δρ. Birch.
«Οι ιδιότητες ρευστότητας των ποταμών του Τιτάνα θα πρέπει να τα καθιστούν απόλυτα ικανά να μεταφέρουν και να εναποθέτουν ιζήματα». «Ίσως η στάθμη της θάλασσας στον Τιτάνα να ανεβαίνει και να κατεβαίνει τόσο γρήγορα που τα δέλτα διασκορπίζονται στο τοπίο πιο γρήγορα από ό,τι μπορούν να δημιουργηθούν σε ένα μόνο σημείο». «Οι άνεμοι και τα παλιρροιακά ρεύματα κατά μήκος των ακτών του Τιτάνα μπορεί επίσης να διαδραματίζουν εξίσου μεγάλο ρόλο στην πρόληψη του σχηματισμού δέλτα».
Και τα χαμένα δέλτα δεν είναι το μόνο μυστήριο που εγείρει η νέα έρευνα. Η νέα ανάλυση των δεδομένων Cassini SAR των ακτών του Τιτάνα αποκάλυψε κοιλώματα άγνωστης προέλευσης βαθιά μέσα σε λίμνες και θάλασσες. Οι ερευνητές βρήκαν επίσης βαθιά κανάλια στον πυθμένα των θαλασσών που φαίνεται να έχουν σκαλιστεί από τις ροές των ποταμών, αλλά δεν είναι σαφές πώς έφτασαν εκεί.
«Όλες αυτές οι εκπλήξεις θα απαιτήσουν περισσότερη έρευνα για να κατανοηθούν πλήρως», είπε ο Δρ. Birch. «Αυτό δεν είναι πραγματικά αυτό που περιμέναμε. Αλλά ο Τιτάνας μας το κάνει αυτό συχνά. Νομίζω ότι αυτό είναι που τον κάνει ένα τόσο ενδιαφέρον μέρος για μελέτη». Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Journal of Geophysical Research: Planets.
Γεωδίφης με πληροφορίες από το sci.news
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024JE008737
https://www.sci.news/space/titan-river-deltas-13841.html#google_vignette
