Έγχρωμη σύνθεση Τιτάνας και Διόνης από εικόνες Cassini που αποκτήθηκαν τον Μάιο του 2011. (NASA/JPL/SSI/J. Major)
Εδώ και καιρό εικάζεται ότι το φεγγάρι του Κρόνου, ο Τιτάνας, μπορεί να φιλοξενεί ένα παγκόσμιο υπόγειος ωκεανός κάτω από έναν παγωμένο φλοιό, με βάση τις μετρήσεις της περιστροφής και της τροχιάς του από το διαστημόπλοιο Cassini της NASA. Ο Τιτάνας παρουσιάζει πυκνότητα και σχήμα που υποδηλώνει ένα εύκαμπτο υγρό εσωτερικό στρώμα - έναν υπόγειο ωκεανό - που πιθανώς αποτελείται από νερό αναμεμειγμένο με αμμωνία, ένας συνδυασμός που θα βοηθούσε να εξηγηθεί η σταθερή ποσότητα μεθανίου που βρίσκεται στην παχιά ατμόσφαιρά του.
Τώρα, περαιτέρω ανάλυση των μετρήσεων της βαρύτητας του Cassini από μια ομάδα του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ έδειξε ότι το στρώμα πάγου του Τιτάνα είναι παχύτερο και λιγότερο ομοιόμορφο από ό,τι είχε αρχικά εκτιμηθεί, υποδεικνύοντας μια πιο περίπλοκη εσωτερική δομή - και ισχυρότερες εξωτερικές επιρροές για τη θερμότητά του.
Ο υγρός υπόγειος ωκεανός του Τιτάνα εκτιμήθηκε προηγουμένως ότι έχει πάχος περίπου 100 km (62 μίλια), στριμωγμένος μεταξύ ενός βραχώδους πυρήνα κάτω και ενός παγωμένου κελύφους από πάνω. Αυτό βασίστηκε στη συμπεριφορά του Τιτάνα στην τροχιά του - ή, πιο συγκεκριμένα, στο πώς αλλάζει το σχήμα του Τιτάνα κατά τη διάρκεια της τροχιάς του, όπως μετρήθηκε από το όργανο ραντάρ του Cassini.
Επειδή η τροχιά των 16 ημερών του Τιτάνα δεν είναι τέλεια κυκλική, το φεγγάρι βιώνει μια ισχυρότερη βαρυτική έλξη από τον Κρόνο σε ορισμένα σημεία από ό,τι σε άλλα. Ως αποτέλεσμα, είναι πεπλατυσμένο στους πόλους και αλλάζει συνεχώς ελαφρώς σχήμα - ένα φαινόμενο που ονομάζεται παλιρροϊκή κάμψη. Μαζί με την αποσύνθεση των ραδιενεργών υλικών στον πυρήνα του, αυτή η κάμψη δημιουργεί την εσωτερική θερμότητα που βοηθά να διατηρείται ένα υγρό υπόγειο ωκεανό.
Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, με επικεφαλής τον Howard Zebker, καθηγητή γεωφυσικής και ηλεκτρικής μηχανικής, χρησιμοποίησε πρόσφατες μετρήσεις Cassini της τοπογραφίας και της βαρύτητας του Τιτάνα για να προσδιορίσει ότι το στρώμα πάγου μεταξύ της επιφάνειας του φεγγαριού και του ωκεανού είναι έως και διπλάσιο από ό,τι πιστεύαμε. — και είναι πολύ πιο παχύ στον ισημερινό παρά στους πόλους.
«Η εικόνα του Τιτάνα που έχουμε έχει έναν παγωμένο, βραχώδη πυρήνα με ακτίνα λίγο πάνω από 2.000 χιλιόμετρα, έναν ωκεανό κάπου στην περιοχή πάχους 225 έως 300 χιλιομέτρων και ένα στρώμα πάγου πάχους 200 χιλιομέτρων», είπε ο Zebker.
Τα διαφορετικά πάχη του στρώματος πάγου του Τιτάνα θα σήμαιναν ότι υπάρχει λιγότερη θερμότητα που παράγεται εσωτερικά από την αποσύνθεση ραδιενεργών υλικών στον πυρήνα του Τιτάνα, επειδή αυτός ο τύπος θερμότητας θα ήταν λίγο πολύ ομοιόμορφος παγκοσμίως. Αντίθετα, η παλιρροιακή κάμψη που προκαλείται από τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις με τον Κρόνο και τα γειτονικά μικρότερα φεγγάρια πρέπει να διαδραματίσει ισχυρότερο ρόλο στη θέρμανση του εσωτερικού του Τιτάνα.
Διαβάστε περισσότερα: Titan’s Tides Suggest a Subsurface Sea
Με τις νέες μετρήσεις του Cassini για τη βαρύτητα του Τιτάνα, ο Zebker και η ομάδα του υπολόγισαν ότι το στρώμα πάγου κάτω από τους πεπλατυσμένους πόλους του Τιτάνα είναι 3.000 μέτρα (περίπου 1,8 μίλια) πιο λεπτό από το μέσο όρο, ενώ στον ισημερινό είναι 3.000 μέτρα παχύτερο από το μέσο όρο. Σε συνδυασμό με τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας του φεγγαριού, αυτό κάνει το μέσο παγκόσμιο πάχος του στρώματος του πάγου να είναι περισσότερο από 200 km, όχι 100.
Η θερμότητα που παράγεται από την παλιρροιακή κάμψη - η οποία γίνεται πιο έντονα αισθητή στους πόλους - πιστεύεται ότι είναι η αιτία του λεπτότερου πάγου εκεί. Ο λεπτότερος πάγος θα σήμαινε ότι υπάρχει περισσότερο υγρό νερό κάτω από τους πόλους, το οποίο είναι πιο πυκνό και έτσι θα ασκούσε ισχυρότερη βαρυτική έλξη… ακριβώς αυτό που βρέθηκε στις μετρήσεις του Cassini.
Τα ευρήματα ανακοινώθηκαν την Τρίτη, 4 Δεκεμβρίου στο συνέδριο της AGU στο Σαν Φρανσίσκο. Διαβάστε περισσότερα για το Σελίδα ειδήσεων του Πανεπιστημίου Στάνφορντ.