Forskere finder istræk på Saturns kæmpemåne

Regn, have og en overflade af eroderende organisk materiale kan findes både på Jorden og på Saturns største måne, Titan. Imidlertid, på Titan er det metan, ikke vand, der fylder søerne med sjussede regndråber.

Mens jeg forsøgte at finde kilden til Titans metan, University of Arizona-forsker Caitlin Griffith og hendes team opdagede noget uventet - et langt iselement, der vikler sig næsten halvvejs rundt om Titan.

Griffith, en professor i UA Lunar and Planetary Laboratory, er hovedforfatteren på det papir, der udgives i dag i Natur astronomi .

På Titan, atmosfæriske metanmolekyler brydes kontinuerligt fra hinanden af ​​sollys. Den resulterende atmosfæriske dis lægger sig til overfladen og akkumuleres som organiske sedimenter, hurtigt udtømmer den atmosfæriske metan.

Denne organiske finer består af materialet fra tidligere atmosfærer.

Der er ingen åbenlys kilde til metan, undtagen fra fordampningen af ​​metan fra polarsøerne. Men Titans søer indeholder kun en tredjedel af metanen i Titans atmosfære og vil snart være opbrugt af geologiske tidsskalaer.

En teori er, at metanen kunne forsynes af underjordiske reservoirer, der udlufter metan i atmosfæren. Tidligere undersøgelser af Titan indikerer tilstedeværelsen af ​​en enestående region kaldet Sotra, som ligner en kryo-vulkan, med iskolde flow funktioner.

Griffiths team satte sig for at studere sammensætningen af ​​Titans overflade, dels i håb om at finde subtile små kryo-vulkaner kandidater. De analyserede halvdelen af ​​Titans overflade og ingen blev opdaget, men Sotra viste sig at være enestående ved, at den udviser de stærkeste istræk.

Alligevel var den store isfunktion, som forskerne fandt, fuldstændig uventet. Den består af en lineær iskorridor, der omslutter omkring 40 procent af Titans omkreds.

"Denne iskolde korridor er forvirrende, fordi det ikke korrelerer med nogen overfladeegenskaber eller målinger af undergrunden, " sagde Griffith. "I betragtning af at vores undersøgelse og tidligere arbejde indikerer, at Titan i øjeblikket ikke er vulkansk aktiv, sporet af korridoren er sandsynligvis et levn fra fortiden. Vi registrerer denne funktion på stejle skråninger, men ikke på alle pister. Dette tyder på, at den iskolde korridor i øjeblikket eroderer, potentielt afsløre tilstedeværelsen af ​​is og organiske lag."

Holdets analyse indikerer også en mangfoldighed af organisk materiale i visse regioner. Disse overfladeaflejringer er af interesse, fordi laboratoriesimuleringer af Titans atmosfære producerer biologisk interessante forbindelser såsom aminosyrer.

Griffith analyserede titusindvis af spektrale billeder taget af det øverste lag af overfladen af ​​Cassini's Visible and Infrared Mapping Spectrometer, ved hjælp af en metode, der muliggjorde detektering af svage overfladetræk.

Denne bedrift blev opnået ved Griffiths anvendelse af hovedkomponentanalysen, eller PCA. Det gjorde det muligt for hende at drille subtile træk forårsaget af is og organiske sedimenter på Titans overflade fra den allestedsnærværende dis og mere tydelige overfladetræk. I stedet for at måle overfladeegenskaberne individuelt for hver pixel i et billede, PCA'en bruger alle pixels til at genkende de vigtigste og mere subtile signaturer.

Griffiths team sammenlignede deres resultater med tidligere undersøgelser, herunder Huygens-sonden, som landede på Titan i 2005. Sammenligningen validerede både teknikken og resultaterne. Der er planer om at bruge teknikken til at udforske polerne, hvor metanhave bor.

"Både Titan og Jorden fulgte forskellige evolutionære stier, og begge endte med unikke organisk-rige atmosfærer og overflader, " sagde Griffth. "Men det er ikke klart, om Titan og Jorden er almindelige tegninger af de organisk-rige af kroppe eller to blandt mange mulige organisk-rige verdener."